电气自动化仪表与自动化控制

张玉强

（深圳市齐泰自动化设备有限公司，广东深圳 518000）

1 电气自动化仪表与自动化控制技术的内容

1.1 自动化控制技术原理

电气自动化设备主要由特殊的探测器检测，它会把数据存储在仪器中，并通过电脑来分析和处理数据信息。在对预定义的数据进行比较后，当确定数据超出指定范围时会向工作人员发出警报，员工可以根据设备提供的信息及时迅速纠正错误。这意味着通过电气自动化仪器可以提高数据采集、处理和分析的准确性，从而增强监督管理的整体效率。

1.2 电气自动化仪表主要功能

电气自动化仪表的功能多种多样。通过使用自动化技术，电气仪表可以有效地整理收集到的数据，保证信息的可靠性，减少人为因素造成的误差。此外，电气自动化仪表的功能在智能检测和监测活动中也发挥了主要作用。在工业中使用电气自动化仪表可以有效提高生产质量。通过电气自动化仪器的智能监控，可以降低成本支出。电气自动化仪器的自动测量和保护功能也非常重要，减少了故障，提高了设备的使用效率。

2 电气自动化仪表种类

2.1 检测仪表

检测仪表一般包括感应器、变送器等。其中差压变送器就是利用自身的测量设备检查被测项目，将所获取的数据转换为标信息，在信号变换范围中的目标值处也取标信息。同时考虑到被测量项目的差异，一般还可将检测仪表按测量项目进行细分，比较常见的有检测流量的、测量水温的，以及测量气压和水温的变送器。

2.2 调节仪表

调整仪表主要是对一些参数进行调整，多应用于闭环控制的系统中。按调节功能，一般可以分成比例分数类型的调节器、微类型的调节器和比例积分微类型的调节器等。

2.3 显示仪表

显示仪表主要是记录和说明被测目标的有关技术参数，并且在生产线和生产装置出现异常时能够及时产生相应表示，使在场职工和人员能够对产生的异常情况做出诊断或进行适当调节，按表示方法一般可以分为数值式的指导仪表、图形的指导仪表、类比式的指导仪表。

2.4 执行器

执行器作为工业生产终端控制中的重要组成部分，多应用于工业生产电气自动化控制系统中，并具有运行管理与调度的功用。在工业生产工艺管理中，调节阀使用最为普遍，它可以通过接收到的控制信息调节管路口径，以便实现管路流量调节。

3 自动化运行技术

3.1 智能技术

智能技术的使用，往往可以针对控制系统失效等问题进行及时处理，以及对故障因素做出正确分类，进而产生故障告警，从而提出更有针对性的故障解决办法，实现了生产控制系统稳定性的提高。另外，也因为该技术具有较强的灵敏性，因此可以更有效地发现问题并解决，从而保证了控制系统的安全和稳定性。具体过程如图1所示。

图1 控制系统的运行过程

3.2 仿真技术

仿真技术的普及使用，可以在系统中建立起更加完备的防护系统，进而保证了整个系统的稳定性、可靠性，也有利于自动化管理工作的顺利开展。一般来说，通过计算机仿真技术可以对系统运营状态做出科学、合理的数据分析、评价结果，并在此基础之上进一步推动系统维护方法的建立，从而促进了各种问题的解决。也因此，计算机仿真技术在实际使用的过程中，也可以依据全面的数据分析以及评价结果，从而达到了对整个系统工作状态情况的正确认识和把握，进一步推动了系统自动化作业的合理进行。

3.3 多项集成技术

集成技术在使用的过程中提高了对互联网技术的利用，并在系统的工作流程中发挥了各种功能。一般来说，该技术的使用通常较为复杂。当多项集成技术在信息系统建设中广泛使用时，通常还可以更进一步强化系统对使用者要求的适应，以及加强对各种数据的采集、管理、分析，从而提高了系统运作速度和自动化效能的水平提高

其中，作为生产的重点人员，他们在进行产品的处理过程中，经常遇到比较繁琐的财务、生产和营销管理。为实现这项工作的进一步深入，技术人员们通过高新技术手段促进了ERP 系统的建立与完善。但实际上，通过ERP 系统的建立和完善，也促进了各种业务的有效集成，并促进了公司内部各种数据的资源共享。

4 电气自动化仪表的功能

4.1 智能监控

自动化仪表能够对电气系统、电气设备进行实时监控，在监控期间，实时收集监控到的信息，仪表内部会有一个传感器，通过传感器来进行感应。电气设备运行期间，会因为内部温度过高，引发安全事故，传感器间能够感知设备的运行状态，还能检测周围的温度，如果发生火灾，能够检测烟雾的浓度，并将检测到的信息传送到平台上。传感器内含有红外线装置，红外线与信号源连接，能够实现信息实时传输。在传输期间，如果出现传输中断，工作人员要首先检查红外线装置，查看装置是否被其他设备遮挡，如果红外线装置前有其他设备，会影响信息传输的速度以及效率。这种装置能够实时将信息传送给工作人员，工作人员不需要到现场，就能进行监控，极大减轻了工作人员的工作压力。

4.2 自动保护、控制

电气系统中，会存在较多的开关装置，这些开关装置的体积比较大，主要是因为系统内部的电压量和电流量较大，因此，需要选择体积较大的开关，将开关当作闸门，完成分闸合闸。实际工作中，如果电气设备运行效率较低，工作人员要及时查看，并对电气设备进行完善，可以采用电气自动化仪表，监管电气设备的运行过程，通过仪表对设备进行控制，完善供电系统的功能，以免出现安全隐患，影响供电的质量。电气系统中，使用最多的就是电气自动化仪表，仪表具有一定的复杂性，因此，在使用时，要做好质量把控工作，掌握设备的各项功能，明确设备的内部结构，将设备信息输入到系统当中。在运行期间，一旦设备出现故障，仪表能够自动进行保护，电气自动仪表具有信息处理功能，能够将系统内的信息进行整合，强化仪表的自动控制能力，还能增强仪表的保护能力，提升设备、系统的安全性。

4.3 数据测量

电力企业生产过程中，需要进行数据测量，在检测期间，工作人员主要是通过指示灯或者信号灯进行检查，这会影响检查的结果。信号灯和指示灯在运行期间，会因为其他因素的影响，出现故障，导致检测结果不准确，由于信号灯和指示灯存在问题，工作人员无法从中了解仪表的运行状态，无法掌握电气系统、设备的运行质量。为了更好地了解设备、系统的运行状态，在选择仪表时，要注意仪表的电流以及电压量，根据系统内设备的数量选择适合的电气自动化仪表，确保所选仪表能够符合系统内设备的需求，方便工作人员进行数据测量。

5 电气自动化控制

5.1 中央控制系统

电气自动控制系统内会有一个控制装置，控制系统的运行状态，现在，我国科学技术不断进步，计算机设备的功能得到完善，可以连接多台设备，工作人员只需要操作主机，就能控制其他设备。为了保障设备控制的效率以及质量，可以采用中央控制系统进行设备控制，这类系统能够提升控制的精准度，在控制期间，不会出现失误的情况，并且这类系统内部具有传感装置，在控制期间，如果内部设备出现故障，系统能够及时示警，并及时应对，减少设备的损坏程度。

5.2 通讯模块

电气设备中通信模块的主要工作是收集信息，将其存储在仪器中，并通过网络系统进行传输。该系统主要由网络通信技术为核心，IP 协议可以提供互联网和本地网络之间的连接，充分提高设备性能，确保信息传递精度。通信模块应充分保证数据传输的稳定性和安全性。传统的传输方式会出现失误，容易受外在环境的影响，导致信息传输效率低下。基于网络技术的信息传输可以有效地提高传输效率，保证数据传输的稳定性，从而实现信息共享功能。

5.3 PLC控制模块

PLC 模块是电气设备中最重要的组件。因为电磁辐射，所以需要每个组件都有一定的独立屏蔽功能。因此，在模块组件的生产过程中，为了保证其质量，为每个环节制定了相应的质量评估标准，以确保其质量和性能。此外，由于模块尺寸小和重量轻，控制系统安装快捷，操作运行简单易懂。在这些优势的基础上，可以极大地满足市场生产需要的标准。因此，建立PLC控制系统需要更少的时间，产品升级更加方便。并且其操作界面也非常人性化，可以从显示面板中看到下一个操作的索引。它对用户的操作能力要求不高，有助于更广泛的传播。其具体操作如图2所示。

图2 使用PLC技术的电气工程系统

5.4 通讯方面

现在，我国已经进入智能化、网络化时代，工作人员可以将网络技术融入电气自动控制当中，在内部建立一个局域网，工作人员在局域网内，能够进行信息、数据传输，在传输之前，要明确传输的位置，以免出现数据丢失的情况。工作人员还能利用网络，进行实时通讯，及时了解系统内的情况，在此基础上，做好电气自动控制工作。

6 电气自动化仪表与自动化控制

6.1 数据自动化整合

电气自动化仪表中具有自动化控制系统，通过这种系统可以将所得到的有关数据信息加以自动分类和整理，因此可以很大限度地保证数据信息的真实性，使机械工程师能够更加精确地了解仪器工作状态，进而也尽可能地减少了通过人工处理数据信息而造成的错误。由于电气智能化仪表的广泛运用，使工人的工作劳务力度减少，而且数据的精确度也有所提高，从而改变了工作模式，提高了效率。

6.2 调节器智能化

由于世界经济的高速发展，关于新技术产品的研发工作也在不断深入，而新科学技术发展水平也取得了相当迅速地成长，把新科学技术运用于城市电气管理中也成为了一个趋势。调节器对于整个电气领域来说其功能也是十分重要的，主要体现在对于仪器的智能化管理领域中，其所体现起来的实际作用也是很大的。而现如今，通过不断地对调节器系统进行完善与革新，它的功能也已十分的完备与齐全，通过对调节器系统的创新与改善就可以达到仪器管理的高度智能和自动化。

6.3 传感技术更加完善

现在应用到电网上的所有设备结构上也都越来越精细，而所有电气仪表在结构上也都越来越准确，所具有的性能也都越来越强。因为各个公司的规模以及公司的特点有所不同，因此对于电力要求方面也存在着相当大的差别。所以在针对公司进行仪器设计之前，要根据公司的具体经营状况及供电要求来进行细致的分析，按照公司的实际供电要求来选择仪器的型号，只有如此才可以满足公司的供电需求，确保公司内的电气系统安全可靠。

7 结束语

在现代电气设备应用的实践中仍然面临着几个问题，如使用期限延长则会产生不同程度的老化，可能会导致设备出现问题，也不利于提升公司电气设备智能化的程度，也会影响到公司未来的发展前景。通过进行相应的研发工作，可以更加优化制造业电气智能化设备，提升其制造效率和产品质量。