摘要：工業(yè)電氣自動化技術(shù)有效地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。本文對電氣儀器儀表技術(shù)和控制系統(tǒng)的組成進(jìn)行了分析介紹，并對工業(yè)自動化系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)理念及工作流程進(jìn)行了深入的分析和研究，同時(shí)提出了改善工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)性能的措施。

　　關(guān)鍵詞：工業(yè)電氣技術(shù);儀器儀表;控制分析

　　很多工業(yè)領(lǐng)域都離不開電氣自動化技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，不斷地向著信息化和智能化方向發(fā)展，很多自動化技術(shù)都與計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)有著密切的關(guān)系。工業(yè)自動化技術(shù)提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，推進(jìn)了企業(yè)管理方式的創(chuàng)新，隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用，也促進(jìn)了自動化技術(shù)的更新。

　　1電氣儀器儀表技術(shù)

　　(1)系統(tǒng)集成技術(shù)。

　　作為工業(yè)自動化關(guān)鍵技術(shù)之一的系統(tǒng)集成技術(shù)，重點(diǎn)對數(shù)據(jù)通訊模塊單元、物理層的電氣元器件的配置和系統(tǒng)分析等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以更便捷地對每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測。與此同時(shí)，該技術(shù)多是針對規(guī)模較大的生產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，控制好企業(yè)生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升。

　　(2)傳感技術(shù)。對控制對象的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和信號傳送是傳感技術(shù)需要解決的問題，所以該技術(shù)多應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的信號監(jiān)測和控制，可以給主控制系統(tǒng)提供判斷和分析的數(shù)據(jù)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化必不可少的重要技術(shù)之一。

　　(3)智能技術(shù)。該技術(shù)也可稱作為智能控制技術(shù)，在儀器儀表方面得到了大范圍的應(yīng)用，可以提高測量控制系統(tǒng)工作效率，實(shí)現(xiàn)與信息技術(shù)的有效結(jié)合，在具體運(yùn)用該技術(shù)時(shí)應(yīng)該對企業(yè)的生產(chǎn)要求進(jìn)行全面的考慮，從而優(yōu)選出更加適宜的智能設(shè)施和控制方法。

　　(4)人機(jī)界面技術(shù)。工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用需要加強(qiáng)對人機(jī)界面設(shè)計(jì)和研究，應(yīng)該根據(jù)控制對象和使用環(huán)境具體情況，選擇適應(yīng)性的硬件。同時(shí)，根據(jù)控制系統(tǒng)對于控制的要求，設(shè)計(jì)好操作界面和上位機(jī)控制程序，做好生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的處理和分析，根據(jù)需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和傳送。對人機(jī)界面功能進(jìn)行完善，操作人員使用起來才會更加便利，有利于對系統(tǒng)控制對象的調(diào)整和控制。人機(jī)界面?zhèn)鞒隹刂浦噶詈螅�通過信號傳輸通道對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操控，從而達(dá)到生產(chǎn)的要求。還應(yīng)該做好人機(jī)界面的后期維護(hù)和升級，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

　　2工業(yè)電氣自動化儀器儀表控制系統(tǒng)的組成

　　(1)PLC控制模塊。工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)由多個(gè)部件組成，PLC是重要的控制模塊，是整套控制系統(tǒng)的下位機(jī)，連接傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和人機(jī)界面系統(tǒng)，如果此控制模塊出現(xiàn)問題，控制系統(tǒng)會面臨癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)。做好控制信號的屏蔽，避免由于受到電磁信號的影響出現(xiàn)信號失真的問題，執(zhí)行機(jī)構(gòu)便不會按著設(shè)計(jì)好程序進(jìn)行動作，嚴(yán)重情況下還會引發(fā)事故。必須保證每個(gè)所選的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的質(zhì)量，安裝前應(yīng)該進(jìn)行質(zhì)量檢查，關(guān)鍵件可以送到檢測機(jī)構(gòu)再次驗(yàn)證質(zhì)量。在PLC模塊正常運(yùn)行時(shí)，還應(yīng)該加強(qiáng)對電氣元件的檢查，保證電氣元件可以正常運(yùn)行，如果出現(xiàn)故障及時(shí)進(jìn)行維修和更換。

　　(2)通訊模塊。工業(yè)電氣自動化儀器儀表離不開運(yùn)行信號和采集數(shù)據(jù)的傳送，通訊功能模塊承擔(dān)著整個(gè)控制系統(tǒng)的信息傳送和接收任務(wù)。通訊模塊與傳感器、人機(jī)界面設(shè)備間的信號傳送多采用串口、CAN口或以太網(wǎng)口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證相互間通訊協(xié)議的一致性，避免后數(shù)據(jù)交互時(shí)產(chǎn)生困難。

　　當(dāng)前，工業(yè)控制多采用以太網(wǎng)通信端口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，采用TCP/IP通信協(xié)議，在企業(yè)內(nèi)部組建局域網(wǎng)絡(luò)，避免通信模塊占用過多的資源和設(shè)備，還可以保證數(shù)據(jù)傳輸信號的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性，實(shí)現(xiàn)全天候的信號傳輸，還可以利用光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以有效地減少數(shù)據(jù)傳輸過程中的出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性，防止外界對信號產(chǎn)生的干擾。

　　(3)中央控制模塊。中央控制單元多采用微機(jī)技術(shù)，由于計(jì)算機(jī)可以集中多個(gè)控制端口，可以和多種設(shè)備進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)不同的控制任務(wù)，可以根據(jù)控制工藝的要求，選擇數(shù)據(jù)處理精度和運(yùn)行速度滿足應(yīng)用情況的高性能計(jì)算機(jī)，可以有效地提高控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，方便工作人員進(jìn)行操作。

　　計(jì)算機(jī)的監(jiān)控界面可以采用組態(tài)軟件、VB或VC語言進(jìn)行編寫，采用與下位機(jī)PLC相同的通訊協(xié)議，并開發(fā)滿足控制系統(tǒng)要求的應(yīng)用程序，從而實(shí)現(xiàn)與PLC之間的數(shù)據(jù)交互，可以分擔(dān)通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，各種設(shè)備的運(yùn)行情況可以在人機(jī)界面中實(shí)時(shí)的顯示出來，工作人員可以根據(jù)控制要求，在人機(jī)界面上設(shè)置工藝參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)控制系統(tǒng)的集中控制。

　　3工業(yè)自動化系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)理念及工作流程

　　(1)控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)思想。

　　針對工業(yè)自動化集中控制來說，應(yīng)該把控制系統(tǒng)中的所有功能和作用都進(jìn)行匯總，讓它都集中到同一個(gè)處理器進(jìn)行控制和操作，工作人員可以方便的進(jìn)行管理和操作，控制的對象和采集的數(shù)據(jù)比較多，而且需要對重要信息資料進(jìn)地存儲和保護(hù)，控制系統(tǒng)會存在運(yùn)行速度變慢的現(xiàn)象。同時(shí)受到多種因素的影響，控制系統(tǒng)的可靠性很難得到有效保證。

　　隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、微處理器的性能的不斷進(jìn)步，有效地保證了控制系統(tǒng)的性能要求，把傳感器采集到數(shù)據(jù)信號、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號都可以采用通信電纜共同傳輸，組網(wǎng)的性能得到了大幅提升，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性得到了保證，極大地減小了系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性�？梢岳�用無線傳感器技術(shù)組建遠(yuǎn)程監(jiān)測控制系統(tǒng)，由于多種設(shè)備的運(yùn)行會產(chǎn)生電磁干擾問題，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)無線控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該注重對于關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，從而保證無線控制系統(tǒng)性能可以滿足設(shè)計(jì)要求。

　　(2)對控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的分析。

　　計(jì)算機(jī)輸出控制數(shù)據(jù)信息時(shí)，通訊管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后傳送于通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，執(zhí)行設(shè)備便會接收該控制信號。前置設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之后，可以把數(shù)據(jù)保存到相應(yīng)的存儲設(shè)備當(dāng)中，在WEB服務(wù)器控制下，可以把數(shù)據(jù)信息發(fā)送到局域網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，工作人員就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。而對于RTU遠(yuǎn)程信號單元來說，遙測采集信號板會對每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行信號實(shí)現(xiàn)采集，之后會利用模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，從而發(fā)送到中央控制單元當(dāng)中，把處理通過處理及時(shí)顯示到人機(jī)界面當(dāng)中，可以為工作人員進(jìn)行控制決策提供數(shù)據(jù)支持。

　　4提高工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)性能的措施

　　(1)實(shí)現(xiàn)智能控制和信息技術(shù)的結(jié)合。

　　智能控制則取代了人為操作程序，不需要太多的工作人員，企業(yè)管理效率和生產(chǎn)效率會進(jìn)一步提升，自動化儀器儀表技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行信號的采集，經(jīng)過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到智能控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、分析和處理。該種控制環(huán)節(jié)都可以通過智能控制器來完成，實(shí)現(xiàn)了傳感技術(shù)、微電子等技術(shù)的融合，可以集中到智能化儀表當(dāng)中。在將來發(fā)展趨勢將把智能化控制和信息化控制實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的隔合，把PLC控制、集中控制的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

　　(2)應(yīng)該加大科技研發(fā)資金投入力度，重視技術(shù)創(chuàng)新。

　　創(chuàng)新，是一個(gè)國家和民族得到不斷壯大和發(fā)展的必然條件。創(chuàng)新需要一批高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才，利用先進(jìn)的科研設(shè)備不斷研發(fā)新的技術(shù)。在人才培養(yǎng)和先進(jìn)科研設(shè)備都需要投入大量的資金，企業(yè)在預(yù)算時(shí)應(yīng)該列出該部分的費(fèi)用，保證研發(fā)工作可以正常開展，工業(yè)自動化儀器儀表控制技術(shù)具備的科技含量較高，很多新型的傳感器、控制器等的研制需要充足的資金給予支持，科研資金的中斷必然對研發(fā)工作產(chǎn)生影響，因此，應(yīng)該加大對科研資金的投入。

　　(3)加強(qiáng)工業(yè)自動化系統(tǒng)開發(fā)平臺建設(shè)。

　　工業(yè)自動化儀器儀表技術(shù)的開發(fā)需要應(yīng)用統(tǒng)一的開發(fā)平臺，對于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著重要的意義。采用開發(fā)平臺可以開發(fā)出滿足工控要求的系統(tǒng)，對于系統(tǒng)的測試和聯(lián)調(diào)都起到一定的促進(jìn)效果，有效減少控制設(shè)備的損耗率，發(fā)揮出控制設(shè)備的應(yīng)用效能，滿足企業(yè)對于工業(yè)控制的實(shí)際需求，根據(jù)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和客戶的具體要求，采取統(tǒng)一的方式把控制程序下載到PLC控制器、嵌入式WindowsCE等軟件平臺中。

　　(4)自動控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信接口。

　　工業(yè)自動化系統(tǒng)得到成功運(yùn)行的關(guān)鍵還在于具有標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口，可以有效地節(jié)省通訊信號轉(zhuǎn)換時(shí)間和控制成本，可以與辦公自動化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，方便的和企業(yè)的ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。PLC控制器可以與計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)信息傳輸，與辦公環(huán)境共同采用標(biāo)準(zhǔn)的接口和通信協(xié)議，保證不同系統(tǒng)間的有效數(shù)據(jù)連接，是將來工業(yè)電氣自動化的發(fā)展方向。

　　5結(jié)語

　　當(dāng)前，信息技術(shù)快速發(fā)展進(jìn)步，工業(yè)電氣自動化儀器儀表技術(shù)應(yīng)該緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，不斷對技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，把新技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，對于提高我國科學(xué)技術(shù)整體水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級，提高自主創(chuàng)新能力都具有十分重要的意義。新控制技術(shù)的不斷應(yīng)用，必將有效地提高生產(chǎn)效率，減輕工作人員的勞動強(qiáng)度，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

　　電氣工程師論文范文：電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究

　　【摘要】隨著中國計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)以及傳感技術(shù)的發(fā)展，電氣工程自動化技術(shù)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。鑒于電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展是多方面的，該技術(shù)的發(fā)展水平需要多項(xiàng)技術(shù)的支撐，中國的科技水平已經(jīng)將電氣工程推向了自動化技術(shù)的發(fā)展軟道。面對這樣良好的發(fā)展契機(jī)，就要不斷地創(chuàng)新，并將技術(shù)創(chuàng)新與社會環(huán)境需求相結(jié)合，特別是目前正面臨著能源危機(jī)問題，大力發(fā)展電氣工程自動化，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。