对电气与仪表设备系统控制的探讨核心思路分析

王冲

摘要：随着经济的发展和社会的进步，科技水平较之前相比有了很大的提高，相应的极大的提升了电气设备的自动化水平，高度集成化方向越发明显。然而，现阶段所使用的电气设备中不可避免的会出现的各种问题，这必然会对企业的发展产生严重的阻碍，如控制系统的不稳定与老化等。为此，强化研究电气与仪表设备系统控制迫在眉睫。

关键词：电气与仪表设备;系统控制;核心思路

引言

目前，部分企业的电气仪表设备系统都相对落伍，技术较为单一，科技化程度低，控制技术也无法与国际领先水平相比，智能化系统控制更是无法想象。由于科技的高速推进，电气自动化技术同样走上了创新的快车道，计算机智能化技术的革新，也加速了电气自动化技术的更好发展，当可监控的PLC（即可编程逻辑控制器）取代电气系统之后，自动化控制也开始向集成化与智能化方向发展，并在应用领域不断推广与创新。引进与推广先进技术，不仅使操作更为便捷，还促使仪表的精细化管理水平上了一个台阶。

1电气与仪表自动化控制系统的功能概述

①智能监控，电气自动化控制系统可以对周边的生产生活环境进行监测，采集环境信息。监测一般通过相应的传感器来进行，传感器的类型主要有煤器传感器，温度传感器，烟雾传感器等多种类型，传感器得到的信息通过由红外收发模块（主要由信号源及红外收发装置结合组成）进行传输，这种收发系统的信号源一般由红外线发光二极管构成，其接收装置常用的是光敏三极管。在工作情况下，红外发射管会不断的发出红外光，然后红外接收管接收到这些光线之后，将所得信号输出到单片机上。哪有红外线发射被警戒线遮挡时，红外线接收管，不给单片机输出信号，此时单片机会产生中断，发出报警信号到相应基站。通过这样的一种方式，可以在无人的情况下对所处环境进行监测，实现智能控制。②自动控制与保护功能，高压和大电流开关设备的体积很大，主要的功能是对系统进行控制进而实现分、合闸。当设备在运行的过程中出现了问题，只有安装一套完整的自动化操作设备，才能够对供电系统进行调控。众所周知，自动化仪表工程是一项涉及面极广、质量要求极高的综合性工程。具体就是指利用先进的计算机自动化技术、信息信号处理技术、现代电子通信技术，将包括测量仪、信号系统、继电保护、自动装置等在内的仪表设备经过功能的优化组合，以实现对主动监控、自动测量、自动控制、微机保护和调度通信等综合性的自动化控制。

2对电气与仪表设备系统控制的探讨

2.1保护和自动控制功能

在电气设备的工作中，由于高压以及大电流的开关体积较为巨大，它较好地承担了控制系统的分闸以及合闸的任务，如果在运行中，一旦某些电气设备出现故障，那么需要一整套科学的自动化服务加以控制，从而有效地调控供电系统，达到避免事故发生的目的，此外由于仪表的自动化系统中，涉及领域十分广泛，不仅质量要求比较高，而且在综合性的工程出现了工作系统较为复杂的情况，因此需要通过一定的方式处理电气中的各项功能，根据当前先进的自动化技术，如信号处理、电子通信等技术，可以将信号系统、测量仪器、自动装置以及继电保护进行整合，提高对电气仪表的监测、控制能力。

2.2测量的功能

在电气的设备中，有许多不同的指示灯、信号灯，这些信息在设备运行中，如果是正常运行的情况，那么它们就不会发出警报信息，工作人员需要对设备工作的状态进行有效探析，就需要通过与此相关的仪表进行参数的测量，这其中所涉及到的三项构成设备有：电流、频率以及电压，它们能够发挥出主要的作用，从而使得操作中的组件能够和仪表的设备之间进行有效地衔接，从而为人工操作提供了更为便利的方式，为自动化控制奠定基础。

2.3通讯模块

在石油电气控制系统中，通讯模块主要的功能是对数据的采集，然后将这些有效的数据存入对应的存储器中，再经过网络技术将其传至上位机的系统，在这一系统中，网络通讯就是其中十分通用的一项技术，正如广泛应用中的IP 协议，它能够有效地连接互联网以及局域网，从而降低了对设备资源的依赖性，同时，这可以充分地保障相关信息传输的精确性以及稳定性，通讯模块中所使用的光纤在信息传输的中易发生错误，或者是在外界影响与干扰下而降低信息接收的精确度，而使用局域网以及互联网的信息基础作为通信的模块，可以有效地提升信息传递的效率  ，同时还可以通过在网络技术的支持下，实现信息共享的目标，进而优化石油电气信息的传递途径。

2.4 PLC功能

电气仪表设备通常属于气体绝缘的全封闭组合电器类型，简称GIS。在GIS保持运行的过程中，PLC监控系统能够对GIS的运行程序进行优化，分析GIS运行的各项数据，提高其运行效率，避免运行过程中可能出现的各项风险。PLC监控系统的控制中枢又被称为PLCCPU，具有自我判断的功能，能够在子系统发生故障时及时发现，向技术人员发出提示。PLC监控系统能够大大减少控制系统硬接点和故障点的数量，提高了控制系统的运行效率和运行性价比，降低了系统的维修成本。PLC监控系统的主站通过控制器模块接入到工厂的内网当中，借助工厂内网的总线接受信息和传递信息。而调度中心的接口和控制程序又能够与以太网进行连接，在接口与总控主机之间建立信息的传递通道，进行信息交流与沟通。

3设计思想和工作过程

3.1设计思想

①集中监控方式，集中监控的主要目的就是将系统的功能全部汇总到一个处理器进行处理，所以处理的过程比较慢，而且信息量大，同时电气设备在监控的作用下，会使系统的可靠性降低，但是随着CAN总线技术的应用，智能电气设备有了较快的发展，不仅可以节约电缆等材料，而且在网络的连接下可以使整個组态更加的灵活自如，降低系统发生故障的可能。②远程监控，远程监控主要是通过无线传感器网络系统的建立，最主要的影响因素就是在强噪声干扰信号环境下的振动节点，因为振动节点的设计是无线传感器网络建设的基础。无线传感器网络技术是一种具有计算机通信能力的微型传感器节点通过自由组织形成的无线网络。在传感器节点之间的作用下，实现了对周边信息以及监测对象的动态检查，能够实现对周边设备的状态感知以及故障诊断、预知维修等功能，保证了电气设备的安全运行。

3.2工作过程

①调度端系统。自动化电气设备在实际运行过程中会首先接收计算机发送的消息，在前置机的处理下能够将消息存储到系统服务器中，以此可以更加完整的将信息保存下来，之后在工作站中进行信息的传输操作，最后采用WEB服务器系统资源在局域网中实现对自动化电气设备系统信息的传输。②RTU。在多个设备上可以采集变电所的遥测量，如AD转换器和遥测采集板等，在此基础上可以向遥测主机单元发送相关的信息。借助遥信采集板可以实现对遥信量的采集，将高速串行总线RS485安装在两个主机控制单元上，可以向CPU单元传输全部的信息量，信息经处理后向功能计算机发送，最后将数据在RI45端口向调度端传输。

结语

现如今，站在某种角度上电气和仪表自动化系统可以极大的提高生产效率，但是实际运行中会不可避免的出现各种问题，为保证系统能够更加稳定的运行，需要在控制系统上实现对自我诊断与维护功能的强化。同时，在今后的研究中需在各个行业中致力于电气自动化控制系统的扩展，从而可以保证机械生产的高质量与高标准。

参考文献

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