工业电气自动化仪器仪表控制研析

吕悦,杨文成

通化钢铁股份有限公司焦化事业部  吉林通化  134003

摘要：当前，我国的工业生产已经基本实现了电气自动化，并在科技的不断发展下，逐步实现了智能化，从而大大提高了工业的生产效率。在这些设备中，自动化仪器仪表是获得工业生产信息和过程控制的关键，它与传感技术、集成技术、人机界面技术等多种技术应用相结合。要想提升仪器仪表的控制效果，除了要把设备管理做好之外，还要把精力放在对仪器仪表理论体系的研究上，持续深化技术应用，更好地适应自动化和智能化工业生产的需求。

关键词：工业电气；自动化；仪器仪表；控制

在经济社会飞速发展的今天，在工业生产中，电气自动化仪器控制技术得到了日益广泛的应用，它不但可以降低人工控制所造成的误差，还可以推动工业的持续发展，从而提升企业的经济效益和社会效益。在我国的工业生产中，电气自动化仪表控制的应用是优化生产过程，提高经济效益的一个主要途径。

1.工业电气自动化仪器仪表概述

工业电气自动化仪器仪表主要指的是将计算机技术、通信技术和电子信息技术进行了有效的整合，并在预设程序下，自动执行一系列功能（包括记录、传感、控制和报警功能）的工具设备。当前，我国的自动仪器设备种类繁多，且没有一个统一的分类标准。按其传感范围，可将其划分为：测温计、测流计、测压计、测位计等；按其所能完成的功能，可分为操作用仪器、数据调整用仪器、计算用仪器、显示用仪器。在工业生产中通常使用的是一种显示仪器（例如，图1）。利用这些仪器，可以将一系列的数据信息，如在现实的生产活动中所涉及的图像，有很强的直观性。同时，此类仪表还能对生产过程中的各项数据进行实时地追踪与记录。一旦发现了问题，就能第一时间反馈给相关人员，并协助其解决，从而保证了生产过程的稳定、安全和高效。

图1显示类仪表

2仪器仪表相关技术

2.1传感技术

为更好地获取工业过程中的各种信息，传感器技术是其基础功能设计的重要组成部分。仪器的数据是通过内置的传感器来实现的，仪器的控制精度的提升也依赖于传感精度的提升。不同类型的传感器在实际应用中表现出不同的特性，其所能获取到的数据在质与量上都是不同的。高性能的传感器是实现高品质的传感器的基础，也是自动化仪器发展的一个重要方向。

2.2人机界面技术

为了实现对各种仪表的显示与操作，必须采用人机界面技术。对操作者而言，不管是要得到仪表的显示值，还是要进行仪表的操作，第一个需要解决的问题就是仪表的功能可视化，而人机界面技术可以很好地解决这一问题。这样，操作人员就可以在人机交互界面中对工作内容进行编辑、上传，从而实现对生产流程的管理，同时也可以以仪表为中介，参与到自动控制中来。另外，随着人机交互技术的不断进步，使仪器仪表有了更多的功能。

2.3模块通讯技术

在工业自动控制系统中，各种仪表一般都是控制终端，它们所获得的数据必须经过通信模块才能传送给控制中心。在通信模块的设计上，一般都是以局域网为基础，以传统的网络资讯技术为基础，以保证通讯的精确性为重点。所以，在仪器通讯模组的设计中，以光纤通信为主，以保证高效率、高可靠性的工业电气生产。根据生产与控制信息传输的可靠性需要，可以构建以太网控制网络，保证生产与控制信息的可靠传输，从而更好地保证仪表的功能。

2.4系统集成技术

在大型工业企业中，仪表分布较为零散，且仅能对部分流程进行控制。因此，要想从根本上改善电控系统的性能，就必须采用系统集成的方法来实现对电控系统的全方位监测。在该技术的应用中，需要对通信模块进行支撑，并通过专用的集成装置来实现对整个工业流程的覆盖。

2.5智能化技术

随着通信与智能技术的不断进步，“智能”这一概念越来越被人们所关注，也成了未来工业自动化生产的必然趋势。在实现工业自动化的过程中，仪表是必不可少的重要装备，因此，必须采用智能化技术对其进行优化，才能为实现智能化生产奠定坚实的装备基础。信息技术与智能技术相结合，提高了工业生产的效率与灵活性。所以，通过对仪器进行智能化改造与升级，将智能技术与高效通信部件相结合，能够推动工程生产的信息化建设，有效地解决小批量、差异化产品的生产难题，提升工业生产的附加值。

3.提高工业电气自动化仪器仪表控制成效的策略

3.1做好仪器仪表优化工作

因此，对工业电气化过程中的仪器仪表进行优化是十分必要的。适当地运用相关的软、硬件技术，可以使仪表的性能得到进一步的改善。（1）设计者将智能算法与仪器相结合，不但能够使仪器自身的工作效率更上一层楼，而且能够极大地加快仪器在处理各类工业数据资料时的运算速度与精度。这样才能使仪器仪表的工作效率更高。（2）在仪表系统中，可以利用模糊算法来控制、分析数据信息，从而避免了以往传统的数据模型所带来的干扰与影响。系统能够基于过去的经验，对规则内容进行全方位的解析，并能够对离线运算方式及现场调试进行合理的干预，从而达到精确、有效地分析与控制数据信息的目的。

3.2创新应用技术

在工业生产中，以计算机为核心的仪器仪表控制能够起到很大的作用。嵌入式技术主要指的是将芯片高效地嵌入到相应的自动化仪器仪表的系统中，并利用串口连接线和PC机来实现系统与芯片的有效连接，从而使仪器仪表可以高效地集成传感、补偿计算、工程量处理、故障诊断等，从而进一步丰富了自动化仪器仪表的功能。除此之外，在自动化仪器仪表系统中运用网络技术，能够快速、高效地采集和传输一系列的工业生产活动信息数据，并能够将其有机地集成到嵌入式系统中，实现对仪器仪表的远程维护、远程控制、故障预测等一系列远程功能，这对于更好地发挥仪器仪表的价值和作用有帮助。

3.2加大仪器仪表管理力度

（1）做好仪器设备的采购。在进行仪器仪表的实际采购的时候，要与工业生产企业的实际需求相结合，保证能够挑选出与自身生产需求相匹配的优质、合适的仪器仪表，让仪器仪表能够充分发挥出它的价值和功能，并在实际操作的过程中，对它展开合理的管理和控制。除此之外，所选的仪器仪表在一系列参数上要满足国家有关标准和规定，这不仅保证了仪器仪表的精度和可靠性，还保证了仪器和仪表可以有效地反馈工业生产活动中可能存在的一系列故障和问题，为企业生产活动的决策和监管提供可靠、充足的信息和数据支持。

（2）做好仪器仪表安装工作。在展开仪器安装工作的时候，所有的安装操作都要遵守有关的规定和标准，以保证安装的标准化和专业化，从而提升仪器安装的质量，保证它能够充分发挥出它应有的价值和作用。在实际安装时，要密切注意仪表的使用状况。在使用过程中，若发现仪器自身有破损或失效现象，则须立即予以替换，以避免不良影响其使用。

（3）做好设备的日常保养、检修工作。工业电测仪是一种比较精密的监测设备，它的系统是由许多高灵敏元件构成的。仪表一旦出现故障或损伤，将极大地降低其检测的准确性和可靠性，从而严重地影响了工业生产的效率与质量。

4.结语

综上所述，电气自动化是当今社会经济发展的重要组成部分。因此，在我国的工业化进程中，应注重将自动控制技术与工业化生产相结合。因此，在工业自动化领域，对各种仪表的控制程度，将是一项重要的研究课题。与此同时，随着科技的发展，各种仪器的科技水平不断提高，包括传感、智能化、人机交互等，这就对仪器的使用与安全管理提出了更高的要求。为此，必须加强对仪器的控制，进行理论上的探讨和技术上的运用，才能使仪器的控制效果更好，从而使整个行业的自动化程度更高。

参考文献：

[1]孙瑜鸿,张舒,胡东晓等.工业电气自动化仪器仪表控制新探[J].现代工业经济和信息化,2020,10(12):147-148.

[2]田炎鑫.工业电气自动化仪器仪表控制分析[J].设备管理与维修,2020(22):110-111.