淺析儀表中自動化控制技術及其應用

鄧彬

摘要：自動化儀表指的是在工業生產活動中，按照設定的程序和流程，通過自動化技術，控制生產工藝、監測生產流程、顯示生產進度，從而保障生產加工任務順利完成的一系列儀表設備。工業自動化儀表種類較多，按照不同的劃分方式可以分成不同的種類。常見的儀器儀表中自動化控制技術有傳感技術、系統集成技術、智能控制技術和人機界面技術，本文主要分析了 儀器儀表中自動化控制技術及其應用策略。

關鍵詞：儀器儀表;自動化;控制技術;應用

隨著我國現代科學技術的進步，社會各個行業領域都得到迅猛發展，儀器儀表行業在先進技術的支撐下也不斷取得新進展，為人們的生產生活提供便利條件。自動化儀表是系統的中心樞紐，是系統運行監測的核心部位，如果系統運行中發生故障問題，自動化儀表就可以自動監測出故障范圍，縮短了搶修反應時間，幫助技術人員確定故障具體位置與原因，自動化儀表還可以提供相應的參數，為后續調試儀表提供數據基礎。因此，分析探討儀器儀表中自動化控制技術及其應用有著重大的現實意義。

1自動化儀表的發展現狀與特點

1.1發展現狀分析

我國政府非常重視行業自動化發展，提出制造業要從以前的“中國制造”逐漸走向“中國智造”。盡管自動化控制技術在我國發展時間不長，但在技術研究人員的不懈努力下，自動化控制技術應用已經初見成果。隨著我國信息網絡技術發展浪潮的推進，自動化儀表在未來要緊跟時代發展的步伐，推動儀器儀表技術工具的人工智能化發展。在自動化儀表研究探索道路中，人們發現了新的材料、新的技術理論，研制出了更加高科技的元件。例如，石墨烯技術材料、高分子復合技術材料和光導纖維材料這些新型材料等。當今社會，儀器儀表的發展趨勢必然是小型化、智能化、網絡化方向，這不僅是社會的要求，也是行業的需求，是企業生存發展的必經之路。

1.2自動化儀表的特點

自動化儀表與傳統的工業儀表相比，不僅制作技術得到提高，儀表分析處理數據的精確度也得到提升。自動化儀表具有可存儲性，其內部都安裝有內存裝置，儀表內所有數據都會自動保存在內存卡中，當內存卡剩余容量不足時，僅需更換內存卡即可。傳統的工業儀表不具有數據儲存功能，儀表內記錄的數據只在其設定時間內才會顯示，如果超過時間數據將會被更新。自動化儀表具有數據自動處理的特點，這是依托計算機內部數據處理器來實現的，尤其是利用大數據分析處理技術，使得自動化儀表的數據計算更準確。傳統的工業儀表數據計算處理依舊是采用人工計算方式，不僅浪費時間，計算結果也不準確，人為計算誤差較大。

2分析儀器儀表中自動化控制技術

2.1傳感技術

傳感技術是實現監測現代儀器儀表技術應用的基礎前提。由于人們在控制自動化儀器儀表時，需要輸入一定的信息數據，這些檢測信息的獲取就需要借助傳感技術，以此為參考依據展開對人們的檢測。

2.2系統集成技術

系統集成技術衡量儀器儀表性能和測量控制性能具有直接影響，特別是自動化控制的大系統影響更為深遠。系統集成技術主要是分析需求，配置物理層面、模塊通信和應用實施策略等方面。

2.3智能控制技術

智能控制技術具體是指利用測控系統呈現出最佳狀態，通過監控工具和監控設備來實現既定的基礎目標的一項技術。這種技術主要是在測控系統中發揮效果，獲取的效益具有重大影響，同時也是信息技術促進經濟技術發展的關鍵測試。

2.4人機界面技術

操作人員對儀器儀表進行操作時需要呈現出良好的互動界面，只有這樣人機界面技術才能發揮出最大優勢。人機界面技術主要是用于幫助操作人員和系統之間形成人工交互設置，盡量遵從簡單、便捷和高效的操作原則來進行系統化操作。系統的可操作性和可維護性都是人機界面完成的最好案例。

3儀器儀表中自動化控制技術的應用

3.1改進儀器儀表結構和性能

首先，自動化控制技術的廣泛普及應用，需要儀器儀表技術提供支撐，與此同時對儀器儀表的發展具有推動促進作用。儀器儀表和智能化硬件、軟件之間相結合必然會不斷提升測量速率和性能，拓寬測量功能。在儀器儀表中嵌入智能算法，例如遺傳算法，有助于提高儀器儀表工作的效率，提升整體速度，完善和提高性能優勢。其次，不同相互獨立的儀器儀表系統，通過微處理器和微控制器兩者之間的結合，利用模糊控制算法加以控制。主要的優勢在于沒有可以形成參考的數據進行比較，和對應的數學模型存在微妙聯系，只需要借鑒以往經驗，總結出系統規則，綜合考慮芯片現場調試，計算出離線功能，根據預定的數據分析和控制反應。

3.2設計虛擬儀器結構

儀器儀表設計不斷在改進優化過程中，借助到廠家需要的虛擬儀器，組合成源代碼的形式提供用戶需要，并且和虛擬儀器驅動器相結合，隨時根據需求即插即用。綜合對用戶的需求開始進一步開發和完善，提高整個運轉效率，對此提升程序軟件的管理效率和管理靈活度，對系統結構進行優化升級。首先是驅動設備的方便性、直觀性和靈活性，對運行效率進行大范圍改觀。其次是開發工具運用在人機交互體驗中，有助于形成智能化儀器驅動代碼，簡化工作量，有效統一代碼，使得操作更加方便快捷[5]。最后，智能化手段需要有效運用，自動監測、識別、維護儀器的運行狀態和狀況，用戶根據具體的底層生產需要進行設置，借助智能化方式加強管理。根據具體場合需求，可以在開發測試模式和正常運行過程模式過程中來回切換。

3.3網絡控制系統的發展趨勢

電子信息技術以及智能化的巨大進步使得網絡技術水平開始提升到更深層面，得到突飛猛進式的發展。尤其是在化工、教育和電子商務等行業中體現出網絡化和智能化兩者的深度融合，因此網絡控制系統在我國各個行業領域中的應用已經成為必然趨勢，自動化控制系統和工業生產設備都體現出信息網絡的巨大作用。分散開來的儀器儀表節點充分和網絡化技術之間完全融合，有助于發揮出各個設備技術的優勢，也符合國家制定戰略理念的內涵，合理化配置我國資源，讓決策顯得更加人性化和科學化。

4小結

儀器儀表自動化控制技術已經成為社會生產的主要技術，自動化儀表成為社會生產的重要技術工具，自動化技術提升了儀器儀表性能與適應范圍，提升了工作效率，促進了產業智能化發展。隨著經濟科技的迅猛發展，人們對于儀器儀表的功能需求也在不斷增加。儀器儀表中的自動化控制技術的研發過程還在不斷的進行，以此來達到提升儀器儀表性能，不斷強化其功能，提高其適應性，增加其應用范圍的目的。儀器儀表的發展，能夠更好促進其在各個領域中的應用，促進社會的發展。本文主要對儀器儀表中自動化控制技術及其應用進行簡要的研究，希望讀者對其有一定的了解。

參考文獻

[1]儀器儀表標準化與計量[J].儀器儀表標準化與計量.2018（05）

[2]《儀器儀表用戶》雜志聲明[J].儀器儀表用戶.2018（12）

[3]2018年度《儀器儀表用戶》雜志征訂單[J].儀器儀表用戶.2018（06）