工业电气自动化仪器仪表控制探讨

　　摘要：工业电气自动化技术有效地提高了企业的生产效率，保证了产品质量。本文对电气仪器仪表技术和控制系统的组成进行了分析介绍，并对工业自动化系统分析设计理念及工作流程进行了深入的分析和研究，同时提出了改善工业电气自动化系统性能的措施。

　　关键词：工业电气技术;仪器仪表;控制分析

　　很多工业领域都离不开电气自动化技术，随着科学技术的不断进步，不断地向着信息化和智能化方向发展，很多自动化技术都与计算机技术、软件技术有着密切的关系。工业自动化技术提高了企业的生产效率，推进了企业管理方式的创新，随着新技术的不断应用，也促进了自动化技术的更新。

　　1电气仪器仪表技术

　　(1)系统集成技术。

　　作为工业自动化关键技术之一的系统集成技术，重点对数据通讯模块单元、物理层的电气元器件的配置和系统分析等方面进行设计，可以更便捷地对每个生产环节进行监测。与此同时，该技术多是针对规模较大的生产进行系统设计，可以促进生产效率的提升，控制好企业生产成本，促进企业的经济效益提升。

　　(2)传感技术。对控制对象的运行数据进行实时监测和信号传送是传感技术需要解决的问题，所以该技术多应用于工业控制系统的信号监测和控制，可以给主控制系统提供判断和分析的数据，是实现工业自动化必不可少的重要技术之一。

　　(3)智能技术。该技术也可称作为智能控制技术，在仪器仪表方面得到了大范围的应用，可以提高测量控制系统工作效率，实现与信息技术的有效结合，在具体运用该技术时应该对企业的生产要求进行全面的考虑，从而优选出更加适宜的智能设施和控制方法。

　　(4)人机界面技术。工业自动化技术的应用需要加强对人机界面设计和研究，应该根据控制对象和使用环境具体情况，选择适应性的硬件。同时，根据控制系统对于控制的要求，设计好操作界面和上位机控制程序，做好生产运行数据的处理和分析，根据需要对数据进行存储和传送。对人机界面功能进行完善，操作人员使用起来才会更加便利，有利于对系统控制对象的调整和控制。人机界面传出控制指令后，通过信号传输通道对执行机构进行操控，从而达到生产的要求。还应该做好人机界面的后期维护和升级，对历史数据进行备份。

　　2工业电气自动化仪器仪表控制系统的组成

　　(1)PLC控制模块。工业电气自动化控制系统由多个部件组成，PLC是重要的控制模块，是整套控制系统的下位机，连接传感器、执行机构和人机界面系统，如果此控制模块出现问题，控制系统会面临瘫痪的风险。做好控制信号的屏蔽，避免由于受到电磁信号的影响出现信号失真的问题，执行机构便不会按着设计好程序进行动作，严重情况下还会引发事故。必须保证每个所选的传感器和执行机构的质量，安装前应该进行质量检查，关键件可以送到检测机构再次验证质量。在PLC模块正常运行时，还应该加强对电气元件的检查，保证电气元件可以正常运行，如果出现故障及时进行维修和更换。

　　(2)通讯模块。工业电气自动化仪器仪表离不开运行信号和采集数据的传送，通讯功能模块承担着整个控制系统的信息传送和接收任务。通讯模块与传感器、人机界面设备间的信号传送多采用串口、CAN口或以太网口进行数据交互，在系统设计时，必须保证相互间通讯协议的一致性，避免后数据交互时产生困难。

　　当前，工业控制多采用以太网通信端口进行数据通讯，采用TCP/IP通信协议，在企业内部组建局域网络，避免通信模块占用过多的资源和设备，还可以保证数据传输信号的稳定性和精准性，实现全天候的信号传输，还可以利用光纤进行数据通信，可以有效地减少数据传输过程中的出现错误的可能性，防止外界对信号产生的干扰。

　　(3)中央控制模块。中央控制单元多采用微机技术，由于计算机可以集中多个控制端口，可以和多种设备进行连接，从而实现不同的控制任务，可以根据控制工艺的要求，选择数据处理精度和运行速度满足应用情况的高性能计算机，可以有效地提高控制系统的运行效率，方便工作人员进行操作。

　　计算机的监控界面可以采用组态软件、VB或VC语言进行编写，采用与下位机PLC相同的通讯协议，并开发满足控制系统要求的应用程序，从而实现与PLC之间的数据交互，可以分担通信网络的负载，各种设备的运行情况可以在人机界面中实时的显示出来，工作人员可以根据控制要求，在人机界面上设置工艺参数，从而实现对整个控制系统的集中控制。

　　3工业自动化系统分析设计理念及工作流程

　　(1)控制系统的分析设计思想。

　　针对工业自动化集中控制来说，应该把控制系统中的所有功能和作用都进行汇总，让它都集中到同一个处理器进行控制和操作，工作人员可以方便的进行管理和操作，控制的对象和采集的数据比较多，而且需要对重要信息资料进地存储和保护，控制系统会存在运行速度变慢的现象。同时受到多种因素的影响，控制系统的可靠性很难得到有效保证。

　　随着互联网信息技术、微处理器的性能的不断进步，有效地保证了控制系统的性能要求，把传感器采集到数据信号、执行机构的控制信号都可以采用通信电缆共同传输，组网的性能得到了大幅提升，控制系统的稳定性和可靠性得到了保证，极大地减小了系统出现故障的可能性。可以利用无线传感器技术组建远程监测控制系统，由于多种设备的运行会产生电磁干扰问题，所以在进行设计无线控制系统时，应该注重对于关键控制节点的详细设计，从而保证无线控制系统性能可以满足设计要求。

　　(2)对控制系统实际运行的分析。

　　计算机输出控制数据信息时，通讯管理模块进行数据处理后传送于通信网络当中，执行设备便会接收该控制信号。前置设备进行数据处理之后，可以把数据保存到相应的存储设备当中，在WEB服务器控制下，可以把数据信息发送到局域网络当中，工作人员就可以实现数据信息的共享。而对于RTU远程信号单元来说，遥测采集信号板会对每个设备的运行信号实现采集，之后会利用模数转换设备进行信号转换，从而发送到中央控制单元当中，把处理通过处理及时显示到人机界面当中，可以为工作人员进行控制决策提供数据支持。

　　4提高工业电气自动化系统性能的措施

　　(1)实现智能控制和信息技术的结合。

　　智能控制则取代了人为操作程序，不需要太多的工作人员，企业管理效率和生产效率会进一步提升，自动化仪器仪表技术实现设备运行信号的采集，经过通信网络传送到智能控制设备进行数据存储、分析和处理。该种控制环节都可以通过智能控制器来完成，实现了传感技术、微电子等技术的融合，可以集中到智能化仪表当中。在将来发展趋势将把智能化控制和信息化控制实现进一步的隔合，把PLC控制、集中控制的优势充分发挥出来。

　　(2)应该加大科技研发资金投入力度，重视技术创新。

　　创新，是一个国家和民族得到不断壮大和发展的必然条件。创新需要一批高素质的专业技术人才，利用先进的科研设备不断研发新的技术。在人才培养和先进科研设备都需要投入大量的资金，企业在预算时应该列出该部分的费用，保证研发工作可以正常开展，工业自动化仪器仪表控制技术具备的科技含量较高，很多新型的传感器、控制器等的研制需要充足的资金给予支持，科研资金的中断必然对研发工作产生影响，因此，应该加大对科研资金的投入。

　　(3)加强工业自动化系统开发平台建设。

　　工业自动化仪器仪表技术的开发需要应用统一的开发平台，对于工业自动化控制系统的设计有着重要的意义。采用开发平台可以开发出满足工控要求的系统，对于系统的测试和联调都起到一定的促进效果，有效减少控制设备的损耗率，发挥出控制设备的应用效能，满足企业对于工业控制的实际需求，根据控制系统的特点和客户的具体要求，采取统一的方式把控制程序下载到PLC控制器、嵌入式WindowsCE等软件平台中。

　　(4)自动控制系统采用标准的通信接口。

　　工业自动化系统得到成功运行的关键还在于具有标准化的通信接口，可以有效地节省通讯信号转换时间和控制成本，可以与办公自动化系统中实现数据信息共享，方便的和企业的ERP系统、MES系统进行数据交互。PLC控制器可以与计算机中的应用软件实现信息传输，与办公环境共同采用标准的接口和通信协议，保证不同系统间的有效数据连接，是将来工业电气自动化的发展方向。

　　5结语

　　当前，信息技术快速发展进步，工业电气自动化仪器仪表技术应该紧跟时代发展的步伐，不断对技术进行创新实践，把新技术应用于工业领域当中，对于提高我国科学技术整体水平，促进经济转型升级，提高自主创新能力都具有十分重要的意义。新控制技术的不断应用，必将有效地提高生产效率，减轻工作人员的劳动强度，为企业创造更多的经济效益。

　　电气工程师论文范文：电气自动化控制系统的应用研究

　　【摘要】随着中国计算机技术、电子技术、通信技术以及传感技术的发展，电气工程自动化技术呈现出良好的发展前景。鉴于电气工程自动化技术的发展是多方面的，该技术的发展水平需要多项技术的支撑，中国的科技水平已经将电气工程推向了自动化技术的发展软道。面对这样良好的发展契机，就要不断地创新，并将技术创新与社会环境需求相结合，特别是目前正面临着能源危机问题，大力发展电气工程自动化，促进相关技术的进一步发展。