电气自动化仪器仪表控制技术研究

林晓峰

[摘    要]经济发展和科技进步促进了我国工业化水平的不断提升，在基础工业方面有了长足的进步。工业自动化是当前工业发展的主要方向，其中电气自动化仪器仪表控制技术在整个工业生产中起到了重要的作用。基于此，就电气自动化仪器仪表概况进行论述，分析了电气自动化仪器仪表控制技术功能与优势，并对电气自动化仪器仪表控制技术进行探讨，最后就电气自动化仪器仪表控制策略提出几点建议。

[关键词]电气自动化;仪器仪表;控制技术

[中图分类号]TH86 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）08–00–02

[Abstract]Economic development and scientific and technological progress have promoted the continuous improvement of my country's industrialization level， and there has been considerable progress in basic industries. Industrial automation is the main direction of current industrial development， among which electrical automation instrumentation control technology has played an important role in the entire industrial production. Based on this， the article first discusses the overview of electrical automation instrumentation， then analyzes the functions and advantages of electrical automation instrumentation control technology， then discusses the electrical automation instrumentation control technology， and finally puts forward some suggestions on the electrical automation instrumentation control strategy.

[Keywords]electrical automation; instrumentation; control technology

對于工业电气行业，电气自动化仪器仪表控制技术主要是借助电气系统所反馈出来的参数实现对生产环节的控制。电气自动化仪器仪表控制技术具体操作是事先设定好的，利用电气系统自动化控制过程实现对企业实际生产过程的控制，能够对相关数据进行有效记录，可以实现对电气系统的有效控制。在现代化企业发展过程中，电气自动化仪器仪表具有非常重要的作用，可以有减少企业生产投入的实际成本，将企业的经济效益最大范围的提升。还有就是，利用电气自动化仪器仪表借助电脑发出的指令指导运行工作，尽量避免生产工作人员去现场进行调整，将工作效率全面提升。

1 电气自动化仪器仪表控制技术功能介绍

（1）电气自动化仪表的功能首先表现在监测功能方面，其具有较强的监控与监测功能，可以对生产环境进行全面监测，并提取相关信息。电气自动化仪器仪表最重要的一个元件就是传感器，传感器利用的是红外线原理，能够借助收发模块来达到传输数据的目的。

（2）在进行具体监测的工作过程中，如果红外发射遭遇到阻碍就说明出现了故障，借助这一技术能够进行警报信息的发送，避免出现事故。电气设备是工业生产的重要组成部分，在工业生产中发挥着重要的作用，电气自动化仪器仪表控制技术则能够很好地实现电气设备保护，避免电气设备发生故障影响工业生产的正常进行。

（3）电气自动化仪器仪表控制技术能够有效地掌握电气设备的运行状态，并且可以获得较为精确地数据。电气自动化仪器仪表控制技术可以实现数据的整合测算、纵向信息的集成以及工业生产计划的控制管理故障，提供给工业生产决策数据方面的重要支持，保障工业生产活动顺利进行。

2 电气自动化仪器仪表技术

2.1 传感技术

在电气自动化仪器仪表中，最常用到的技术就是传感技术，这一技术主要用来实现工业生产中数据信息的收集、管理工作。通过应用传感技术能够保障工业电气的正常运行，利用传感技术收集到的信息能够提供给工业电气管理子系统一些基础数据。在运行电气自动化仪器仪表工作时传感技术也负责进行指令接收，提供电气自动化仪器仪表技术方面的基础保障。

2.2 智能技术

在电气自动化仪器仪表中，较为重要的一项技术就是智能技术，利用智能技术能够实现工业电气控制的智能化。当前工业生产中需要用到智能技术，智能技术通过了解工业生产的实际需要，选择科学、合理的设备与仪器，并对设备与仪器开展合理的配置工作。当前工业生产实际应用过程中，智能化技术的应用还需要合理应用计算机技术、信息技术，保障工业电气仪器仪表自动化控制顺利开展。

2.3 人机界面技术

在电气自动化仪器仪表中，人机界面技术同样也是较为重要、基础的技术之一，能够帮助工作人员控制相关的仪器仪表，实现工业生产系统的调控，促进工业电气自动化进步和发展。在开展人机界面技术的实际应用过程中，操作人员只需要上传工作指令就能够实现机械设备的控制工作，确保工业生产工作高效率、自动化进行。

2.4 基于PLC技术的电气仪表自动化控制技术

基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分。基于PLC技术的电气仪表自动化控制方法如图1所示。

图1中的远程监控是通过动态图形界面和音响报警等方式对电气仪表进行自动化控制的管理。在通信的设计上，用户可以将数据采集装置获得的相应信息存储到储存器中，利用网络发送至系统，应用TCP协议，使用已有的网络功能，减少资源的浪费，还能保证信息发送的准确性，确保通信传输的畅通性。

3 电气自动化仪器仪表控制策略

3.1 技术控制

3.1.1 加强新技术应用

对于电气自动化仪器仪表控制技术应用，要想优化就需要加强新技术应用，通过引入新技术能够实现电气自动化仪器仪表工作进步。新技术的引入能够改进原有技术存在的不足，因此作为生产管理工作人员要求同现有工业生产发展需要进行充分结合，完善新技术，将新技术应用条例进行细化，比如融合网络技术实现仪器仪表控制技术进步。

3.1.2 智能化控制技术

对于智能化控制技术应用，大部分是为了实现智能控制终端的技术应用。现阶段工业自动化生产技术应用过程中，为了能够将现有终端控制技术应用能力全面激发，就需要强化智能化控制技术应用，将各种控制内容全面细化。比如，在控制仪器仪表工作过程中，在仪器仪表控制系统内部接入智能化终端系统，利用智能化控制终端进行信号的统一收发，然后利用信号传输转换形成信号回路，用来对仪器仪表进行命令，监督仪器仪表的状态。

3.1.3 生命周期检查

对于仪器仪表控制系统，生命周期检查是非常重要的组成部分，当前实施电气自动化技术应用工作过程中，生命周期检查技术应用出现了差异，因此为了能够将仪器仪表控制技术应用能力全面提高，就需要应用生命周期检查来进行科学探索。通常情况下，通过实施生命周期检查技术，能够监督仪器仪表的运行状态，能够评估整个生产线条的运行情况，因此必须要重视生命周期检查工作。

3.2 管理控制

3.2.1 注重对仪器仪表的选择和管理

对于电气自动化仪器仪表控制，最为重要的工作就是优化这些设备的选择、管理。工业企业在进行设备的选购过程中，要严格按照企业生产标准进行设备的选择，只有充分保证设备质量才能够确保后续使用过程中数据显示以及数据计算的准确程度。

在安装仪器仪表设备的工作过程中，整个安装流程相对较为繁琐、复杂，因此要求安装人员谨慎、认真地开展安装工作，避免因为安装流程存在失误导致的设备功能无法完全使用。完成自动化仪器仪表安装工作以后，在使用过程中要求定时进行相关仪器仪表的检查工作，及时更换、维修设备中的老化元件、失常设备，确保其能够正常的运行。

企业或者工厂都要加强网络的维护、更新工作，利用网络技术来保证自动化仪器仪表的控制工作。

3.2.2 加强对维修保养人员素质的培养

对于自动化仪器仪表控制系统，需要专业的人员来负责，因此必须要加强维修保养人员的素质、技能培训。①在企业内部定期开展相关的技能培训，提升维修保养人员的专业水准;②邀请专家前来进行相关的知识讲座，及时传授最新的仪器仪表设备知识，让维修保养人员能够了解当前最新的科技产品，能够应用到日常生产活动中去;③企业相关部门要定时在企业内部举办报告交流会议，通过相互之间的工作总结以及交流活动，实现专业素养的持续进步和提升。

4 具体应用

电气自动化仪器仪表在啤酒生产中有着广泛的应用。下面分别介绍啤酒生产中常用的自动化仪器仪表。

4.1 压力变送器

压力变送器是用来将现场压力值转换为4～20 mA电流信号的仪器，方便进行计算和控制。在啤酒生产中，压力变送器是应用比较广泛的仪表之一，主要用来检测锅、罐、槽、酒缸以及管道的压力值，主要用于敞口容器的压力检测和密闭容器的液位计算。根据差压原理ΔP=PB-PA=Hρg（H为液体高度，ρ为被测介质密度，g为被测当地的重力加速度），即可计算出该容器的液位。压力传感器分为二线制和四线制2种接法，啤酒生产中主要使用二线制接法。

4.2 温度传感器

温度传感器是用来测量现场温度的仪表，PT100铂电阻是应用最多的温度传感器，但也有较少设备使用热电偶。啤酒在发酵过程中必须严格控制发酵温度，因此，在发酵罐上有3段测温点，用来实时检测发酵罐内部的温度，并使用三線制接法，以消除导线的误差，保证测量精度。在啤酒生产的各个环节，从淀粉投料到麦汁，从麦汁到发酵液清酒，直至最后包装成品的产出，都必须严格控制温度。热电偶是测量高温区的测温元件，主要应用在铸塑机的熔胶筒上，其中心区温度可达180 ℃。

4.3 接近开关

（1）电感式接近开关，利用导体接近时产生涡流的原理实现检测物体的状态，它主要应用在各类阀门上，检测阀门的开关状态。通过输出开关量被PLC模块读取，并经程序运算最终显示在组态软件上，供操作人员监控。

（2）光电接近开关，利用物体对光束的遮挡或发射，从而检测物体的有无。其特点是不受物体材质的限制，所有能反射光线的物体均可检测，其应用最多的地方是安装在包装车间的链道，用来计数。

4.4 流量计

（1）电磁流量计。它是通过电磁感应原理测量流体流速的仪表，其介质必须是导电体。

（2）V锥流量计。它利用V锥体在流场中产生的节流效应，通过检测上、下游压差来测量流量，主要安装在蒸汽管道。

5 结语

电气自动化仪器仪表控制技术已经广泛地应用到工业生产活动。这一技术涉及到诸多的基础技术形式，因此必须要结合工业实际生产活动，仔细分析技术理论基础，通过不断地优化和完善来将电气自动化控制水平和智能程度有效提升，将工业企业生产情况进行实时、动态的监测，对存在的问题进行优化与完善。相关企业应不断强化对电气自动化仪器仪表控制技术的研究与应用，进而促进企业的持续稳定发展。

参考文献

[1] 张剑鑫.工业电气自动化仪器仪表控制研究[J].科学技术创新，2019（35）：192-193.

[2] 李松.电气自动化仪器仪表控制技术探讨[J].通讯世界，2018，25（12）：205-206.