林曉峰

[摘 ? ?要]經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提升，在基礎(chǔ)工業(yè)方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。工業(yè)自動(dòng)化是當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的主要方向，其中電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中起到了重要的作用。基于此，就電氣自動(dòng)化儀器儀表概況進(jìn)行論述，分析了電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)功能與優(yōu)勢(shì)，并對(duì)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)進(jìn)行探討，最后就電氣自動(dòng)化儀器儀表控制策略提出幾點(diǎn)建議。

[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化;儀器儀表;控制技術(shù)

[中圖分類號(hào)]TH86 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]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(duì)于工業(yè)電氣行業(yè)，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)主要是借助電氣系統(tǒng)所反饋出來(lái)的參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制。電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)具體操作是事先設(shè)定好的，利用電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的控制，能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效記錄，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的有效控制。在現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，電氣自動(dòng)化儀器儀表具有非常重要的作用，可以有減少企業(yè)生產(chǎn)投入的實(shí)際成本，將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大范圍的提升。還有就是，利用電氣自動(dòng)化儀器儀表借助電腦發(fā)出的指令指導(dǎo)運(yùn)行工作，盡量避免生產(chǎn)工作人員去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整，將工作效率全面提升。

1 電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)功能介紹

（1）電氣自動(dòng)化儀表的功能首先表現(xiàn)在監(jiān)測(cè)功能方面，其具有較強(qiáng)的監(jiān)控與監(jiān)測(cè)功能，可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，并提取相關(guān)信息。電氣自動(dòng)化儀器儀表最重要的一個(gè)元件就是傳感器，傳感器利用的是紅外線原理，能夠借助收發(fā)模塊來(lái)達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的目的。

（2）在進(jìn)行具體監(jiān)測(cè)的工作過(guò)程中，如果紅外發(fā)射遭遇到阻礙就說(shuō)明出現(xiàn)了故障，借助這一技術(shù)能夠進(jìn)行警報(bào)信息的發(fā)送，避免出現(xiàn)事故。電氣設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)則能夠很好地實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備保護(hù)，避免電氣設(shè)備發(fā)生故障影響工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

（3）電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)能夠有效地掌握電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并且可以獲得較為精確地?cái)?shù)據(jù)。電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合測(cè)算、縱向信息的集成以及工業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的控制管理故障，提供給工業(yè)生產(chǎn)決策數(shù)據(jù)方面的重要支持，保障工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)順利進(jìn)行。

2 電氣自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)

2.1 傳感技術(shù)

在電氣自動(dòng)化儀器儀表中，最常用到的技術(shù)就是傳感技術(shù)，這一技術(shù)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)信息的收集、管理工作。通過(guò)應(yīng)用傳感技術(shù)能夠保障工業(yè)電氣的正常運(yùn)行，利用傳感技術(shù)收集到的信息能夠提供給工業(yè)電氣管理子系統(tǒng)一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在運(yùn)行電氣自動(dòng)化儀器儀表工作時(shí)傳感技術(shù)也負(fù)責(zé)進(jìn)行指令接收，提供電氣自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)方面的基礎(chǔ)保障。

2.2 智能技術(shù)

在電氣自動(dòng)化儀器儀表中，較為重要的一項(xiàng)技術(shù)就是智能技術(shù)，利用智能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)電氣控制的智能化。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中需要用到智能技術(shù)，智能技術(shù)通過(guò)了解工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要，選擇科學(xué)、合理的設(shè)備與儀器，并對(duì)設(shè)備與儀器開(kāi)展合理的配置工作。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，智能化技術(shù)的應(yīng)用還需要合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)，保障工業(yè)電氣儀器儀表自動(dòng)化控制順利開(kāi)展。

2.3 人機(jī)界面技術(shù)

在電氣自動(dòng)化儀器儀表中，人機(jī)界面技術(shù)同樣也是較為重要、基礎(chǔ)的技術(shù)之一，能夠幫助工作人員控制相關(guān)的儀器儀表，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)控，促進(jìn)工業(yè)電氣自動(dòng)化進(jìn)步和發(fā)展。在開(kāi)展人機(jī)界面技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，操作人員只需要上傳工作指令就能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備的控制工作，確保工業(yè)生產(chǎn)工作高效率、自動(dòng)化進(jìn)行。

2.4 基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制技術(shù)

基于PLC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法是由多個(gè)部分組成的，其中電子元器件是非常重要的部分?；赑LC技術(shù)的電氣儀表自動(dòng)化控制方法如圖1所示。

圖1中的遠(yuǎn)程監(jiān)控是通過(guò)動(dòng)態(tài)圖形界面和音響報(bào)警等方式對(duì)電氣儀表進(jìn)行自動(dòng)化控制的管理。在通信的設(shè)計(jì)上，用戶可以將數(shù)據(jù)采集裝置獲得的相應(yīng)信息存儲(chǔ)到儲(chǔ)存器中，利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至系統(tǒng)，應(yīng)用TCP協(xié)議，使用已有的網(wǎng)絡(luò)功能，減少資源的浪費(fèi)，還能保證信息發(fā)送的準(zhǔn)確性，確保通信傳輸?shù)臅惩ㄐ浴?/p>

3 電氣自動(dòng)化儀器儀表控制策略

3.1 技術(shù)控制

3.1.1 加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用

對(duì)于電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)應(yīng)用，要想優(yōu)化就需要加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)引入新技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化儀器儀表工作進(jìn)步。新技術(shù)的引入能夠改進(jìn)原有技術(shù)存在的不足，因此作為生產(chǎn)管理工作人員要求同現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需要進(jìn)行充分結(jié)合，完善新技術(shù)，將新技術(shù)應(yīng)用條例進(jìn)行細(xì)化，比如融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)儀器儀表控制技術(shù)進(jìn)步。

3.1.2 智能化控制技術(shù)

對(duì)于智能化控制技術(shù)應(yīng)用，大部分是為了實(shí)現(xiàn)智能控制終端的技術(shù)應(yīng)用?，F(xiàn)階段工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，為了能夠?qū)F(xiàn)有終端控制技術(shù)應(yīng)用能力全面激發(fā)，就需要強(qiáng)化智能化控制技術(shù)應(yīng)用，將各種控制內(nèi)容全面細(xì)化。比如，在控制儀器儀表工作過(guò)程中，在儀器儀表控制系統(tǒng)內(nèi)部接入智能化終端系統(tǒng)，利用智能化控制終端進(jìn)行信號(hào)的統(tǒng)一收發(fā)，然后利用信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)換形成信號(hào)回路，用來(lái)對(duì)儀器儀表進(jìn)行命令，監(jiān)督儀器儀表的狀態(tài)。

3.1.3 生命周期檢查

對(duì)于儀器儀表控制系統(tǒng)，生命周期檢查是非常重要的組成部分，當(dāng)前實(shí)施電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用工作過(guò)程中，生命周期檢查技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)了差異，因此為了能夠?qū)x器儀表控制技術(shù)應(yīng)用能力全面提高，就需要應(yīng)用生命周期檢查來(lái)進(jìn)行科學(xué)探索。通常情況下，通過(guò)實(shí)施生命周期檢查技術(shù)，能夠監(jiān)督儀器儀表的運(yùn)行狀態(tài)，能夠評(píng)估整個(gè)生產(chǎn)線條的運(yùn)行情況，因此必須要重視生命周期檢查工作。

3.2 管理控制

3.2.1 注重對(duì)儀器儀表的選擇和管理

對(duì)于電氣自動(dòng)化儀器儀表控制，最為重要的工作就是優(yōu)化這些設(shè)備的選擇、管理。工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行設(shè)備的選購(gòu)過(guò)程中，要嚴(yán)格按照企業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備的選擇，只有充分保證設(shè)備質(zhì)量才能夠確保后續(xù)使用過(guò)程中數(shù)據(jù)顯示以及數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確程度。

在安裝儀器儀表設(shè)備的工作過(guò)程中，整個(gè)安裝流程相對(duì)較為繁瑣、復(fù)雜，因此要求安裝人員謹(jǐn)慎、認(rèn)真地開(kāi)展安裝工作，避免因?yàn)榘惭b流程存在失誤導(dǎo)致的設(shè)備功能無(wú)法完全使用。完成自動(dòng)化儀器儀表安裝工作以后，在使用過(guò)程中要求定時(shí)進(jìn)行相關(guān)儀器儀表的檢查工作，及時(shí)更換、維修設(shè)備中的老化元件、失常設(shè)備，確保其能夠正常的運(yùn)行。

企業(yè)或者工廠都要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、更新工作，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)保證自動(dòng)化儀器儀表的控制工作。

3.2.2 加強(qiáng)對(duì)維修保養(yǎng)人員素質(zhì)的培養(yǎng)

對(duì)于自動(dòng)化儀器儀表控制系統(tǒng)，需要專業(yè)的人員來(lái)負(fù)責(zé)，因此必須要加強(qiáng)維修保養(yǎng)人員的素質(zhì)、技能培訓(xùn)。①在企業(yè)內(nèi)部定期開(kāi)展相關(guān)的技能培訓(xùn)，提升維修保養(yǎng)人員的專業(yè)水準(zhǔn);②邀請(qǐng)專家前來(lái)進(jìn)行相關(guān)的知識(shí)講座，及時(shí)傳授最新的儀器儀表設(shè)備知識(shí)，讓維修保養(yǎng)人員能夠了解當(dāng)前最新的科技產(chǎn)品，能夠應(yīng)用到日常生產(chǎn)活動(dòng)中去;③企業(yè)相關(guān)部門要定時(shí)在企業(yè)內(nèi)部舉辦報(bào)告交流會(huì)議，通過(guò)相互之間的工作總結(jié)以及交流活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)素養(yǎng)的持續(xù)進(jìn)步和提升。

4 具體應(yīng)用

電氣自動(dòng)化儀器儀表在啤酒生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下面分別介紹啤酒生產(chǎn)中常用的自動(dòng)化儀器儀表。

4.1 壓力變送器

壓力變送器是用來(lái)將現(xiàn)場(chǎng)壓力值轉(zhuǎn)換為4～20 mA電流信號(hào)的儀器，方便進(jìn)行計(jì)算和控制。在啤酒生產(chǎn)中，壓力變送器是應(yīng)用比較廣泛的儀表之一，主要用來(lái)檢測(cè)鍋、罐、槽、酒缸以及管道的壓力值，主要用于敞口容器的壓力檢測(cè)和密閉容器的液位計(jì)算。根據(jù)差壓原理ΔP=PB-PA=Hρg（H為液體高度，ρ為被測(cè)介質(zhì)密度，g為被測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋纯捎?jì)算出該容器的液位。壓力傳感器分為二線制和四線制2種接法，啤酒生產(chǎn)中主要使用二線制接法。

4.2 溫度傳感器

溫度傳感器是用來(lái)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度的儀表，PT100鉑電阻是應(yīng)用最多的溫度傳感器，但也有較少設(shè)備使用熱電偶。啤酒在發(fā)酵過(guò)程中必須嚴(yán)格控制發(fā)酵溫度，因此，在發(fā)酵罐上有3段測(cè)溫點(diǎn)，用來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)部的溫度，并使用三線制接法，以消除導(dǎo)線的誤差，保證測(cè)量精度。在啤酒生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從淀粉投料到麥汁，從麥汁到發(fā)酵液清酒，直至最后包裝成品的產(chǎn)出，都必須嚴(yán)格控制溫度。熱電偶是測(cè)量高溫區(qū)的測(cè)溫元件，主要應(yīng)用在鑄塑機(jī)的熔膠筒上，其中心區(qū)溫度可達(dá)180 ℃。

4.3 接近開(kāi)關(guān)

（1）電感式接近開(kāi)關(guān)，利用導(dǎo)體接近時(shí)產(chǎn)生渦流的原理實(shí)現(xiàn)檢測(cè)物體的狀態(tài)，它主要應(yīng)用在各類閥門上，檢測(cè)閥門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。通過(guò)輸出開(kāi)關(guān)量被PLC模塊讀取，并經(jīng)程序運(yùn)算最終顯示在組態(tài)軟件上，供操作人員監(jiān)控。

（2）光電接近開(kāi)關(guān)，利用物體對(duì)光束的遮擋或發(fā)射，從而檢測(cè)物體的有無(wú)。其特點(diǎn)是不受物體材質(zhì)的限制，所有能反射光線的物體均可檢測(cè)，其應(yīng)用最多的地方是安裝在包裝車間的鏈道，用來(lái)計(jì)數(shù)。

4.4 流量計(jì)

（1）電磁流量計(jì)。它是通過(guò)電磁感應(yīng)原理測(cè)量流體流速的儀表，其介質(zhì)必須是導(dǎo)電體。

（2）V錐流量計(jì)。它利用V錐體在流場(chǎng)中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)上、下游壓差來(lái)測(cè)量流量，主要安裝在蒸汽管道。

5 結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。這一技術(shù)涉及到諸多的基礎(chǔ)技術(shù)形式，因此必須要結(jié)合工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)，仔細(xì)分析技術(shù)理論基礎(chǔ)，通過(guò)不斷地優(yōu)化和完善來(lái)將電氣自動(dòng)化控制水平和智能程度有效提升，將工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化與完善。相關(guān)企業(yè)應(yīng)不斷強(qiáng)化對(duì)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的研究與應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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