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摘要:电气仪表自动化控制系统作为电力系统的一个重要组成部分,在进行设计构建时,就要确保其系统结构以及联网方式是科学可靠的,既要保证系统的正常运行,还要仔细确认所收集到的数据的准确性,在此基础上提出有针对性的应急策略,进而使电气系统的运行状态为最佳。随着科学技术的不断向前发展,未来电气仪表自动化控制系统将朝着更自动化、智能化的方向发展,所以要提高电气仪表自动化控制系统的设计质量,使其更科学合理,这也是系统设计人员当前主要关注的一个问题。
关键词:电气仪表;自动化;控制系统
1电气与仪表自动化控制系统的几种功能
1.1智能监控功能
自动化控制系统,能够对相应范围内的环境情况进行监控,获取相关信息。监控主要是借助于传感器技术来实现,其获得的信息利用红外收发器件来传送,这一系统的信号源大多数情况下是由红外线发光二极管组成的。在运行过程中,二极管会持续的发送红外光,由专门的接收装置收到红外光之后,将所得信息发送至单片机上。如果出现了被遮挡的情况,红外线的接收装置难以给单片机发送信号,这时候系统会出现中断,并发送告警信息到相应设备。借助于这一工作模式,就能够在无人的条件下对周边环境实现有效监控,以实现智能自动化控制。
1.2控制以及保护功能
高压等开关系统的体积往往非常大,主要是用来对系统实现自动化控制,进而实现分、合闸等。当系统在运转的情况下发生了问题,就要设置完整的自动化控制设备,才能对这一系统进行有效控制。实践表明,电气与仪表自动化控制的牵涉范围非常广,对设备的运行质量要求非常高。主要指的是,采用最新的计算机网络技术、信号处理技术等,将检测设备、信号收集设备等电气仪表通过功能上的组合配置,以实现智能监控、自动控制、系统保护等功能。
1.3检测功能
系统上的标识灯,以及告警的信号只是简单的表现出系统的运行情况,假如想要精密的掌握设备的运转情况,就需要通过仪表对系统开展相关参数的检测,比如,电压、电流以及频率等数据的检测。在当前的构件与仪表等系统之中,都可以利用到自动化控制系统,这就是电气与仪表自动化控制系统的基础。
2电气与仪表自动化控制系统的构成模块
2.1PLC 模块
该模块在应用元器件的选用上无疑是极为严格的,各个元件都有着各自的屏蔽设计,这就有效防止了电磁干扰对系统的影响,在生产过程中的每个环节都要严格的遵循制定的生产规章,对所有的元件都要经过仔细的检查,只有检测合格的才能投入应用,通过对生产过程及检测制度的把控,增强了元件的出厂性能,从而使得其在应用过程中,PLC 模块的运转性能得到更加稳定的保障。PLC 模块的体积一般不大,质量较轻,使用方便,因此在 PLC 的控制系统创建时,较为快捷,时间成本不高,后期对产品的维护与升级也较为方便。此外,PLC 的运行界面也更具人性化,在其界面上能够直接呈现出需要的内容,对用户的技术能力要求并不高,容易迅速推广。
2.2通讯模块
该模块主要是用来将数据采集装置获得的相应信息存储于储存器中,并利用网络发送至上位机系统。该系统更多的是应用当前的通讯网络技术,比如被广泛应用的 TCP/IP 协议,使用已有的网络功能,能够减少对过多资源的浪费,还能有效确保信息发送的准确性及安全性,确保了通讯传输的畅通性,假如是应用的光纤来通讯,能够有效的减少传送过程的误码,避免了外来因素对其的影响。应用局域网或互联网当作传送手段的通讯模块,不仅能够进行即时的数据传送,还能够运用网络的共享性在别的设备上进行信息分享,拓展数据传送途径,并且实现了各种资源的有效运用。
2.3中央控制模块
该模块是通过设置于设备中的微型计算机来进行控制,随着计算机网络技术的飞速发展,微型计算机的功能性越来越完善,拥有了更多的接口,能够连接到各种各样的设备,以实现系统所指派的相应任务。
与人工作业比较,在对自动化设备实现控制时,微型计算机的准确度更高,速率更快,在运用中央控制模块时,能明显的提升它的作业效率,以及数据的准确性和平稳性。中央控制模块不仅能够对传感器所传送过来的信息进行及时的处理,还能通过内置的程序,寻找相关的处理方式,还能够实现即时告警功能,持续地对系统进行监控,如果发现系统运行过程中存在异常,能够及时的告警并发起应急处置预案来应对,有效防止了人工作业时的延迟。
3电气与仪表自动化控制系统的设计思想及工作流程
3.1设计思想
首先,是集中监控。其主要的目的在于将设备的所有功能都汇集到一个系统上来处理,因此处理的流程可能会较慢,数据量非常大,而且电气系统在监控的影响下,其可靠性会有所下降,不过伴随 CAN 总线等技术的大量应用,智能化的电气系统获得了更快的发展,不但能够节省所用材料,而且通过网络的联系能够使整个系统更具灵活性,减少故障的发生概率。
其次,是远程监控。它主要是利用无线传感器来实现,最重要的影响因素就是在强干扰信号影响下的振动节点,对其的设计是无线传感器网络系统搭建的基础。无线传感器网络系统,是一类有着信息通讯能力的微型传感器利用自由组织构成的无线网络。在节点之间的互相作用下,对环境信息以及控制对象进行动态性的检查,实现了对周围设备的状态检测以及故障判定、维修处理等功能,有效的确保了电气系统的正常运行。
3.2 工作流程
首先,是调度端的工作流程。在设备终端传送的数据被自动化控制系统接收到之后,经过前置机之后,被存放到对应的存储设备之中,将数据整体性地储存下来,接着服务端将对应的数据发送到相应的工作站之中,最终通过 WEP 服务器将设备的信息发送到局域网,从而实现了信息的共享。
其次,是 RTU 的工作过程。能够利用对远端的遥测采集板以及 AID 转换器等装置的管理,对系统的遥测情况进行汇集,再利用网络路径将必要的信息传输到控制单元之上。通过中央控制模块的处理,将数据传输到对应的计算机终端,最终将数据传送到调度端,实现了整体上的处理。
4电气与仪表自动化控制系统的发展前景
4.1开放式控制系统的发展趋势
随着自动化的发展,仪表自动化控制系统的可信软件已经广泛运用于生产生活的方方面面。例如在测量,控制生产仪器以及计算机连接控制中,通过各种计算机借口网络接口,形成一个完整的网络连接,形成特定的功能、实现过程控制、实时监测、智能化控制。
4.2智能化方向发展趋势
科技的发展促使人们对自动化仪表控制系统提出了更高的要求。越来越多的生产要求在自动化仪表控制系统方面实现智能化控制。这样就要求控制器能够实现智能的操作和控制,这也是实现智能化最基本的前提。智能化的发展的核心就是现场总线技术,仪表的进一步研发,总线技术起了重大的作用,它对于控制系统的不断完善和发展,也起到了巨大的促进作用。智能化最主要的就是要将各种技术很好地融合在一起,实现生产操作便捷化。仪表智能化的完善,对于工业的发展起着不可忽视的作用。2.3网络化方向的发展趋势。随着网络的发展和普及,在仪表自动化控制系统上实现计算机数字化网络化控制,对于自动控制系统与设备之间实现很好的连接,起着关键的作用。将生产设备和工厂信息实现网络连接,信息数据的采集是问题的处理也更加便捷,这样智能化的仪表控制系统才能更好的发 挥自己的作用。网络化发展,将实现办公与生产自动化的完美结合。
5结语
综上所述,电气与仪表自动化控制系统具有较复杂的结构组成,每一个模块都有各自对应的功能,并且这些功能模板都集中在同一个控制模板中。在今后的研究中,还应不断加强相关技术水平的改进,使不同系统和组件间具有更密切的联系,电气与仪表自动化控制系统的实际运用效果也会更加卓越。
参考文献:
[1]张同君.电气及仪表自动化控制系统研究[J].通信电源技术,2019,036(006):105-106.
[2]董林宝.电气自动化仪表与自动化控制技术探析[J].内燃机与配件,2018(1).