电气与仪表自动化控制系统研

杨茜

【摘要】随着我国科技和经济的不断发展，自动化控制技术水平越来越高，并且逐渐应用在了电气和仪表设备上，使电气仪表设备逐渐向着集成化的方向发展，使用效率得到了很大的提升，但是我国在自动化控制领域研究的时间还比较短，导致电气和仪表设备在进行自动化控制时难免出现一些问题，我国现在正在使用的电气和仪表自动化设备中存在着系统老化和控制不稳定的问题，使自动化控制的发展受到了阻碍。针对自动化控制的功能，对电气与仪表的自动化控制系统进行研究。

关键词： 电气仪表；自动化；控制系统

我国有很多企业的电气仪表控制系统都比较老旧，不能满足实际工作时的需求。然而，随着现代科学技术的不断发展，自动化技术逐渐应用到电气仪表的控制系统当中，使企业的生产更加智能化，节约了人力资源，使生产效率和生产精度得到了显著的提升，给企业带来了巨大的经济效益。随着PLC技术应用到电气仪表系统中，自动化控制逐渐向著集成化的方向发展，使电气与仪表的管理更加精细化。

一、电气与仪表自动化控制系统的功能

（一）智能监控

自动化控制系统可以实现电气和仪表周边运行环境智能监控的功能，它可以对设备的周边的环境信息进行自动采集，实现对设备运行状况的监控。自动化控制的智能监控功能需要利用传感器来完成监控工作，传感器通过专门的收发模块对采集到的信息进行传输，传感器主要由发射端与接受端组成，在信号的传递过程中，如果工作环境产生了异常，接受端的信号便会被接收，使单片机或智能芯片的工作中断，实现智能监控的效果。

（二）数据测量和整合功能

企业在生产某种部件或者是进行工业建设时都需要进行数据的测量。测量设备上的信号显示只能反映出设备运行的状态，不能对实际的数据做出反馈，所以需要利用自动化控制系统对数据进行整合和测量，自动化控制系统可以反映出测量物的具体参数数据，而且所有的测量整合步骤全部可以在电脑上完成，方便测量人员及时对数据进行修改，可以为生产管理决策提供必要的数据支持。

（三）自动化控制系统的保护功能

企业对电气和仪表的保护非常重要，普通的电气设备的仪表设备在控制时需要通过人工操作开关来进行，但是往往一般设备的开关电压和体积都比较大，人工操作往往会因为不及时而导致设备损坏。自动化控制系统中的保护功能可以通过计算机技术和各种自动装置完成对控制系统的优化，实现自我保护的功能，有危害设备安全的情况发生时，自动化控制系统会发现系统运行的异常，对电压开关等进行自动切断并发出警报，保护系统的安全。

二、我国电气自动化控制系统的现状

（一）信息集成化控制系统

自动化控制系统中应用的信息技术越来越多，呈现出横向发展的状态，各种微电子技术的应用使自动化控制系统的界面变的模糊。系统内的软件结构和通讯系统对于自动化控制越来越重要，自动化控制系统的管理人员要加强对自动化技术的学习，保证自动化控制系统动态监控作用的有效实施，使生产资料能够更明显的体现出来。

三、电气自动化控制系统的组成模块

（一）控制模块

该模块是控制系统中最重要的一个模块，主要由PLC可编程控制器来实现，控制器的元件选择非常重要，需要具有独立的屏蔽功能，避免在进行自动控制时会受到电磁干扰，PLC可编程控制器的体积小，而且可以读取外部数据，方便对控制程序进行更改，使用要求比较低，能够适应大多数环境的使用。在选择PLC控制模块时一定要对PLC的实际性能进行检验，保证模块的合格性。

（二）通讯模块

该模块的功能是将采集到的数据信息集中存储，并利用网络协议进行传输，现在我国应用的电气自动化控制系统中的通信协议大多是TCP/IP协议，利用局域网络进行数据的传输可以保证数据传输的稳定性，确保数据传输在中途不会受到网络阻碍。光纤网络进行通信模块的数据传输可以加快传输的速度，降低数据错误的发生，而且利用网络光纤支持通信模块可以让数据在网络上共享，即使到了其他的地方，也能够读取和利用信息数据。

（三）中央控制系统

中央控制系统的所有功能全部由连接在控制系统上的电脑来操作，与传统的人工操作方式对比，计算机的操作能够确保自动化控制系统运行的准确性，而且计算机也能够对传输数据进行实时处理，对操作系统进行实时监控，避免人工操作的延时，减少了生产过程中的人力资源，使企业的生产成本降低了。

四、电气与仪表自动化控制系统的设计思想和工作过程

（一）设计思想

在电气自动化控制系统进行设计时，远程监控系统可以节省电缆的使用量，降低安装费用，提高了系统运行的可靠性，使所有的组件设备都能够灵活的运转。远程监控主要依靠网络环境下的传感器，保证传感器的独立性，避免电磁信号和强噪环境干扰到传感器的振动节点，利用无线传感器形成独立的无线信号传输网络，保证监控信号可以顺利的通过振动节点，使监控数据得到实时传输。

（二）工作过程

在进行生产操作时，电气自动化设备接收到计算机传输的工作信号，然后按照存储设备中存储的程序进行自动操作，计算机可以对每个不同的自动化操作系统传递相对应的操作信号。信号在网络中进行传输方便了监控人员对设备的监控。

RTU是指远程终端控制系统，它可以对信号和设备实现监测和控制，也是自动化控制系统的核心模块。在工作时可以通过远程控制实现对现场信息的采集，最终通过AID转换器把相关的控制信息传输到控制模块，中央控制系统对数据信息进行综合处理，最终实现自动化的操作。

结束语：

电气与仪表自动化控制系统可以有效的提高生产效率，但是我国的自动化操作系统中还存在着一定的问题，需要不断的对其完善和改进，并推出对于各个工业领域具有针对性的自动化操作系统，加强自动化操作系统的自我诊断能力，使操作系统的稳定性得到有效的提高，使我国的工业生产质量得到有效的提升。

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