工业电气自动化仪器仪表控制研究

徐轩

摘要：电气自动化是现代化工业的主要趋势，尤其是仪器仪表方面，促进了国内工业的发展和经济的不断增长。现阶段，自动化仪表领域常用的技术包括传感技术和智能技术等。需完善相关技术和理论体系，加强相关领域人才的培养，为工业自动化的进一步发展奠定基础。

关键词：工业;电气自动化;仪器仪表控制

一、工业电气自动化仪器仪表控制系统的组成

1、PLC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。

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。

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。

二、工业电气自动化仪器仪表控制技术

1、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、人机界面交互技术。人机界面（HumanMachineInteraction）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、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，更好地将信息技術和工业仪器仪表进行有效融合。

4、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（programmablecontroller）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。

三、工业电气自动化仪器仪表控制要点

1、强化电气自动化的技术应用。为成功在仪器仪表领域应用电气自动化，需不断强化网络技术和嵌入式技术的实际应用。电气自动化的相关系统中，要对系统功能展开量化处理，并促进各生产环节保持功能上的科学合理，以提升实际生产效率。此外，结合芯片设计，完善网络连接，以实现对电气自动化中信息数据的有效接收和传输。

2、实现理论体系的完善。各类仪器仪表对工业生产是至关重要的。电气自动化仪器仪表的合理应用，可顺利实现智能化和自动化控制，需高水平计算机技术的强力支持。相关企业需不断完善理论体系，以促进相关先进技术的规范顺利应用，从而使电气自动化的实际生产更具备高效性。完善理论体系需加强对电气自动化的研究，以提升理论的完善度。

3、促进工作人员素质的进一步提升。虽然电气自动化仪器仪表实现了各类设备的自动化控制和智能化控制，全面提升了生产效率，保证了生产安全性和稳定性，但都离不开高技术人员的操作。电气自动化在很大程度上解放了劳动力，但也对人工操作质量提出了更高要求。因此，工作人员需不断提升自身技术水平和综合素养，以适应新时期设备操作的要求。各类仪器仪表工作人员需了解电气自动化仪器仪表控制的原理，全面熟悉各类电气自动化设备。此外，相关生产企业要不断加强对员工的技术培训，不断提升工作人员检测技能和操控能力。现阶段，需不断更新各类技术，加强产学研的全面融合，借助高等教育培养高素质人才，以促进电气自动化仪器仪表的实际应用。

四、电气自动化仪器仪表控制发展的未来展往

1、自动化保护程序。电气自动化仪器仪表控制策略的选用就是为了更好的确保工业生产现场的安全稳定性。在先前的控制方案运用之中，终端控制策略可以进一步的针对信息实施采集与分析，从而达到针对生产现场环境的识别与预估，但是现实中却很难促进工业生产方式与生产模式来进行转变。

2、智能现场监测。电气自动化控制策略的关键就在于要针对工业生产现场环境实施监测分析，在先前工业生产领域之中，为了针对生产环境实施监测，通常电气自动化控制系统主要选择的是烟雾传感器、温度传感器等，那么在具体运用的过程之中，要通过借助所控制环境与传感器设备运行的准确度，来加大控制力度但是在后期信息采集技术发展的进程之中，先前较为传统的传感器种类要和终端单片机衔接在一起，以此来达到各项数据之间的共享。

结 论

电气自动化仪器仪表是集合电子技术、自动化技术及信息技术等实现工业生产的升级，是现代化工业生产的重要方向。电气自动化仪器仪表的合理应用，可提升实际生产效率，促进工业产业的整体发展。

参考文献

[1]罗倩，刘云龙.浅析对电气自动化仪表管理与维护的探讨[J].电子元器件与信息技术，2018，2（05）：20-23.