电气及自动化仪表在工业控制过程中的应用 刘文波

电气及自动化仪表在工业控制过程中的应用刘文波

发表时间：2018-05-30T17:07:55.680Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：刘文波[导读] 摘要：目前我国经济发展十分快速，各行各业都在十分快速的发展，在石油化工、医药等生产领域，人们在建设、改造生产过程中的电气和自控设备时，都在设法提升其整体自动化水平，从而提升工作效率。

（大庆油田水务研究设计院黑龙江大庆 163000）摘要：目前我国经济发展十分快速，各行各业都在十分快速的发展，在石油化工、医药等生产领域，人们在建设、改造生产过程中的电气和自控设备时，都在设法提升其整体自动化水平，从而提升工作效率。自动化往往离不开电气及自动化仪表，通过自控仪表可实现数据的远程监控，通过电气设备执行必要的回馈动作，将二者结合起来应用于工业过程控制中，便可显著提升自动化水平，对其应用进行探

究有利于技术的推广和发展。

关键词：电气设备；自动化仪表；过程控制；应用引言

自动化仪表和电气设备可以看作是人的眼睛和手脚，仪表将现场信息以可视的方式上传到上位机控制器，再由控制器根据预编程序下达命令至电气设备处，最终由各种电气自动化设备完成所需要动作，从而实现过程控制自动化。自动化仪表和电气设备是整个控制系统的基础。常见的自动化仪表和电气设备包括温度仪表、压力仪表、流量仪表、智能型电动机保护器、智能操作显示终端等。 1电气设备和自动化仪表概述 1.1电气设备概述

电气设备包括电力系统中的发/输电设备、电机保护设备、电力监控设备等，在过程控制中，电气设备主要包括：电动机、变频搅拌器、电加热器等。现代工业生产过程对各种电气设备的智能化要求将越来越高。

1.2自动化仪表概述

自动化仪表主要指各种温度仪表、压力仪表、液位仪表等，同时各种智能电力仪表（如：智能电力多功能仪表）也属于自动化仪表范畴。自动化仪表、电气设备及上位机控制器组成了一个完整的自控系统回路。常见的自动化仪表应用包括火电厂的温度监测、污水处理工厂的流量监测、锅炉压力监测等，这些监测行为除最基本的显示功能外，还可将数据上传至上位机控制器进行信号处理、报警、联锁等，最终由控制器发令给各执行器（电气设备）以完成自动控制的功能。 2自动化运行技术 2.1多项集成技术

该技术在运用的过程中加强了对于网络信息技术的运用，并在运行过程中发挥着各类作用。一般而言，该技术的运用往往具有较强的科技性、复杂性。多项集成技术在钢铁系统构建中的运用时，往往能够进一步加强对用户需求的满足，并强化对于各类数据的收集、处理、分析，促进系统运行速度以及自动化效率的提升。其中，作为工业生产的主要部门，部门在运行生产的过程中，往往面临较为复杂的财务、采购以及销售管理工作。为了实现该项工作的稳步推进，技术人员采用高新技术带动了ERP系统的构建以及完善。事实上，ERP系统的构建与完善，往往能够在信息化的平台上，实现各项业务的整合，促进企业之间各类信息的共享。

2.2能技术

随着科学技术的发展企业在工作开展时加强对于先进技术的运用，从而促进各项作业朝着智能化的方向发展，并由此促进智能系统的建立健全。智能技术的运用往往能够确保各部门对于系统故障等问题的及时处理，并对故障原因进行分析，从而发出故障警报，并制定具有针对性的故障解决方案，确保各系统安全性的提升。此外，由于该技术具备较强的灵敏性，故而能够及时的发展问题并解决，保障了系统的安全性以及稳定性。在这一过程中，为保障产品的质量符合生产需求，工作人员需要积极加强对于图像识别、成分扫描等技术手段的运用，从而由此实现产品检验合格率的提升。

2.3传感技术

传感技术在目前我国工业生产中得到了较为广泛的应用，并且在监控系统中，传感技术的应用已经成为其重要的内容。此项技术的应用不仅能够在一定程度上位系统提供准确可靠的数据，也能支持系统的自动控制。

2.4人机界面技术

进一步加强对人机界面的研发，才能更好地实现工业设备的有效控制，这就要求在设计人机界面的过程中确保其设计的科学合理性，在人机界面下达工作指令后，相关设备能按照指令要求进行操作。

2.5保护环节的实际应用

保护环节是建立在监测和执行两个环节基础上的，是指在监测对象发生异常时，对其进行保护防止其过限动作等产生不可逆转的损失，该项工作也包括对控制系统本身的保护。以电力设备的控制系统为例，工业生产中很多时候会应用到大型电力设备，比如铸造厂的退火炉，在进行电加热作业时，由于设备功率大，产生的电流也是较大的，如果超过安全电流则会造成设备、加工部件损坏等问题，同样，如果设备出现短路，也会带来不良影响。传统模式下，对退火炉的控制依赖人工和旧式设备，存在着一定的落后性，对瞬间电流等也无法及时把控、处理，应用智能设备可以避免上述情况。在退火炉工作时，智能电流表随时监测其工作情况，尤其是较大交流，如果某一瞬间由于意外因素等造成瞬时电流急剧增大，电流表可以将该情况在一瞬间反馈给控制系统中央处理器，处理器将指令下达给电气设备，根据默认的设定程序，电气设备立即切断电源，从而避免了退火炉、加工部件以及控制系统受到破坏。类似的处理原则在压力控制系统、流量控制系统、温度控制系统等自动化控制系统中也是十分常见的，比如火电厂的温度控制系统，当异常情况发生时，也会采取相应措施保证生产的安全。 3自动化控制技术发展趋势在工业生产过程中自动化控制技术得到非常广泛的应用，也涉及了多种行业，此项技术的应用能够提高工业生产质量，符合社会市场经济交易目标。除此之外，自动化控制技术的应用能有效地联系起工业生产与检验工作，完成工作需求，在确保生产质量的基础上也确保了产品生产过程的安全性。现对自动化控制技术未来发展趋势进行如下分析。

3.1智能化

智能化对于工业自动化的发展起到越来越重要的作用，传统工业控制算法均是采用DCS或者调节器来完成。但随着技术的发展，如今仅仅通过智能化控制器便能实现控制算法的自主调节，技术的发展有效地缓解了DCS负担，也在很大程度上提高了工业自动化生产的安全性及可靠性。

3.2网络化

现阶段随着网络科技的发展，在工业自动化生产及应用的过程中，利用计算机数字化通信技术能够有效地结合工业自动化仪表与自动化控制系统，从而便能在很大程度上提高仪表与控制系统之间的衔接性，同时也显著地提高了其调控的准确性。

3.3高精准度化

社会经济的发展也逐渐提高了对工业自动化产品质量，现阶段我国工业产品的精准度已经无法满足社会需要，这就要求进一步加大对产品的研发力度。例如近年来随着技术的发展，传感器精准度提高至0.01%，变送器精准度也提高至0.04%，精准度的提高也在一定程度上提高了产品质量，从而促进企业更好更快发展。

3.4加大国内智能仪表的开发投入

当今时期，对于智能仪表技术的开发和应用来说，其还需要经历一个相当漫长的成熟发展期，并且在这个发展过程中智能仪表开发还面临着一个非常严峻的考验。所以在此形势下，为了更好地实现智能仪表的发展和应用，就需要仪表研究人员齐聚共同探讨当今仪表发展所的有关问题，并且能够在政府的帮扶下，坚持产、学、研的密切结合的原则，切实加大智能仪表研发的投入。

结语

电气设备和自动化仪表在工业控制过程中往往是同时出现、联合工作的，连接两类设备的是智能模块的中央处理器，随着工业设备越来越专业化、精细化，工业生产对安全越来越重视，智能控制成为工业发展的一大特色，在进行系统设计时，需注意了解生产环境、保证设备性能和智能化水平，同时确保可以进行远程操作和控制，使其更好的应用于控制工作。

参考文献：

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[2]张婷婷.电气自动化控制设备的可靠性探析[J].工程技术研究，2017，（4）：109-110.

[3]郝隆杰.刍议电气自动化控制技术在工业生产中的应用[J].电子技术与软件工程，2015，17：141.