电气自动化仪器仪表控制技术研究

郑元彬

摘要：工业电气自动化仪器仪表是集合了多种技术优势进行工作的一种方式，信息技术、电子技术、电力技术、自动化技术及微电子技术等技术，它们的应用有力地推动了工業体系发展的进程。在企业的生产方面，工业电气自动化提高了工作的效率，也促使我国工业化体系发展得更加迅速，智能化的发展则更加迅速，所以发展和探索这方面的技术，有利于我国经济的全面发展。基于此，本文主要探讨了电气自动化仪器仪表控制技术。

关键词：电气自动化;仪器仪表;控制技术

中图分类号：TH86 文献标识码：A

引言

当前，信息技术快速发展进步，工业电气自动化仪器仪表技术应该紧跟时代发展的步伐，不断对技术进行创新实践，把新技术应用于工业领域当中，对于提高我国科学技术整体水平，促进经济转型升级，提高自主创新能力都具有十分重要的意义。新控制技术的不断应用，必将有效地提高生产效率，减轻工作人员的劳动强度，为企业创造更多的经济效益。

1电气自动化仪器仪表控制系统的组成

1.1PLC 控制模块

工业电气自动化控制系统由多个部件组成，PLC 是重要的控制模块，是整套控制系统的下位机，连接传感器、执行机构和人机界面系统，如果此控制模块出现问题，控制系统会面临瘫痪的风险。做好控制信号的屏蔽，避免由于受到电磁信号的影响出现信号失真的问题，执行机构便不会按着设计好程序进行动作，严重情况下还会引发事故。必须保证每个所选的传感器和执行机构的质量，安装前应该进行质量检查，关键件可以送到检测机构再次验证质量。在PLC 模块正常运行时，还应该加强对电气元件的检查，保证电气元件可以正常运行，如果出现故障及时进行维修和更换。

1.2通讯模块

工业电气自动化仪器仪表离不开运行信号和采集数据的传送，通讯功能模块承担着整个控制系统的信息传送和接收任务。通讯模块与传感器、人机界面设备间的信号传送多采用串口、CAN 口或以太网口进行数据交互，在系统设计时，必须保证相互间通讯协议的一致性，避免后数据交互时产生困难。当前，工业控制多采用以太网通信端口进行数据通讯，采用TCP/IP 通信协议，在企业内部组建局域网络，避免通信模块占用过多的资源和设备，还可以保证数据传输信号的稳定性和精准性，实现全天候的信号传输，还可以利用光纤进行数据通信，可以有效地减少数据传输过程中的出现错误的可能性，防止外界对信号产生的干扰[1]。

1.3中央控制模块

中央控制单元多采用微机技术，由于计算机可以集中多个控制端口，可以和多种设备进行连接，从而实现不同的控制任务，可以根据控制工艺的要求，选择数据处理精度和运行速度满足应用情况的高性能计算机，可以有效地提高控制系统的运行效率，方便工作人员进行操作。计算机的监控界面可以采用组态软件、VB 或VC 语言进行编写，采用与下位机PLC 相同的通讯协议，并开发满足控制系统要求的应用程序，从而实现与PLC 之间的数据交互，可以分担通信网络的负载，各种设备的运行情况可以在人机界面中实时的显示出来，工作人员可以根据控制要求，在人机界面上设置工艺参数，从而实现对整个控制系统的集中控制。

2电气自动化仪器仪表控制技术

2.1 传感技术

传感技术主要应用的设备是传感器和可编程技术，通过可编程控制器（programmable controller）将工作命令与传感器系统进行结合，把逻辑关系转化为软件程序设计，从而实现传感器的逻辑运算、顺序控制、数字模拟输出等功能。通过传感器控制技术可实时监测电气设备的运行温度、直流电压、交流电压、运行负荷等状态，对工业生产起着至关重要的作用。自动化仪器仪表在获取相关信息时主要应用的设备就是传感器，传感器的功能也决定了仪器仪表获取相关数据的品质。因此，传感技术成为我国工业电气自动化仪器仪表控制技术中的常用技术之一[2]。

2.2 系统集成技术

系统集成实际上是将很多模块集成在一起，其主要目的是为了满足工业生产的有效控制。实际上系统集成技术包括了：需求分析、物理层配置、应用层配置等复杂的部分，采用统一的标准信号，将参数的测量、变送等单元相互联系，集合为一个整体，从而实现电气设备的自动化控制。系统集成技术的应用能够有效地提高大规模工业生产的效率，在一定程度上降低了生产的成本，真正能够为企业带来可观的利益。

2.3 人机界面交互技术

人机界面（Human Machine Interaction）实际上是能够方便工作人员更清晰地了解工业的运转过程。因此，这项技术也是非常重要的。人机界面交互能够让工作人员对仪器仪表进行全方位的控制，并且能够根据工业的流程采取实际的操控或人为干预。工作人员仅需要在屏幕上触动自己的手指，就可以实现对整套工业仪器仪表的操作和控制，从而能够更加实现自动化[3]。

2.4 人工智能技术

人工智能技术也是在工业电气自动化仪器仪表应用过程中的主要技术。其主要是实现自动化的控制。人工智能是近几年来我国新兴的智能概念，在实际应用的过程中，人工智能可以模拟人的大脑和思维对工业上的设备进行有效的控制。在仪器仪表的应用过程中能够实现信息交互，更好地将信息技术和工业仪器仪表进行有效融合。

3电气自动化仪器仪表控制的发展方向

3.1 智能现场监测

工业生产现场的检测与数据分析是电气自动化仪表的核心工作，目前还有很多工作尚未完成。例如，电气自动化系统中重要的监控仪表有温度传感器和烟雾传感器，在传感器的使用过程中必须事先对环境进行分析和操作，并在适当的环境中使用，才能提高传感器的精度和控制能力。在信息采集技术的发展中，传感器与终端微控制器相连，数据的处理工作和数据共享工作都能够得以实施。所构成的智能化一体的操作现场在控制程度、精准度、数据处理的准确性方面都更胜一筹[4]。

3.2 自动化保护程序

电气自动化仪表仪器控制策略的选择在于保障工业现场的生产过程安全与稳定，进行过程优化和效率的提升。在以往方案设计中，仅仅通过数据分析以及现场环境的识别和估算，无法对实际的生产现状进行合理判断、及时调整生产的模式。因此生产过程中所出现的安全隐患问题，控制系统应该进行一个预先的识别和报警工作，引导工作人员提前进行处理，避免更大的危险事故的产生，效率上还有待提高。电气自动化仪表仪器未来的发展趋势是在风险监测和自动化保护方向上进行创新和发展，工程中常见的电压、电流等问题，将被纳入风险控制体系，自动地进行开闸、合闸等工作，保护电路的安全以及整个生产过程的安全，更好地发挥电气自动化仪表仪器的作用，为工业体系发展贡献一份力量[5]。

结束语

在我国国民经济发展的进程中，工业占据着重要的方面，而且它还可以促进一个国家综合国力的提升。而随着各项技术水平的提升，如何把握现代化技术的特色，以及信息化技术的特征，已经成为了促使工作效率提升的重要途径。近年来，在电气设备不断更新与完善的过程中，电气自动化仪表控制技术得到了广泛应用。特别是计算机技术的提升和引进，也促进了仪器仪表设计思路和技术的改良和完善。同时这样的综合技术的完善和提升，也使得电气自动化仪器仪表系统能够向着更加科学化和合理化的方向迈进。

参考文献：

[1] 杨男.浅析PLC 在工业电气自动化控制中的意义及具体应用[J].科技经济导刊，2018，26（23）：53.

[2] 杜志辉.浅谈电气自动化仪器仪表在啤酒生产中的应用[J].科技与创新，2017（09）：153+155.

[3] 刘庆华，李红利.试论工业电气自动化仪器仪表的控制[J].电子制作，2017（18）：22.

[4] 刘景胜.工业电气自动化仪器仪表控制的分析[J].电子技术与软件工程，2017（16）：158.

[5] 付连江.工业电气自动化仪器仪表控制的相关分析[J].石化技术，2017，24（06）：200+252.

（作者身份证号码：37091119780513641X）