儀器儀表中的自動(dòng)化控制及其應(yīng)用

楊濤 李明

摘 要：二十一世紀(jì)以來，隨著我國現(xiàn)代化技術(shù)的深入發(fā)展，社會(huì)各個(gè)行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了很大程度上的革新與改進(jìn)。儀器儀表行業(yè)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，不斷引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，得到了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步。儀器儀表行業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)改善儀表靈敏性，優(yōu)化故障反應(yīng)能力以及整體性能都具有重要價(jià)值。自動(dòng)化控制技術(shù)在儀器儀表行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用，則更加具有重要意義。為此，本文結(jié)合自動(dòng)化儀器儀表的原理，對(duì)儀器儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用情況進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：儀器;儀表;自動(dòng)化控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.092

現(xiàn)代信息化技術(shù)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，我國的工業(yè)自動(dòng)化水平日益提高，一些先進(jìn)工藝和技術(shù)被不斷的應(yīng)用到工業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中。現(xiàn)階段，隨著自動(dòng)化設(shè)備先進(jìn)程度的不斷提升，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，這對(duì)化工生產(chǎn)當(dāng)中自動(dòng)化控制技術(shù)的要求形成一定的挑戰(zhàn)。因此，想要實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的順利生產(chǎn)，必須要具備高性能的儀器儀表，優(yōu)化和加強(qiáng)生產(chǎn)過程當(dāng)中的控制，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

1 自動(dòng)化儀器儀表的原理

自動(dòng)化儀器儀表是結(jié)合多個(gè)領(lǐng)域技術(shù)具有多功能的元組器件，在物理化學(xué)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中起著重要作用。自動(dòng)化儀器儀表在使用過程中，通常以一種輔助工具的角色出現(xiàn)，能夠在一定程度上提升對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量速度和效率。從自動(dòng)化儀器儀表本身來講，其還具備自動(dòng)控制、信號(hào)傳遞以及報(bào)警等多種功能，但其在使用過程中主要負(fù)責(zé)的就是將信息在形式上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使輸入的信息變?yōu)閷?shí)驗(yàn)所需的信號(hào)。

自動(dòng)化儀器儀表并不是單純的器件，而是多功能元組器件的組合，其主要的作用就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。現(xiàn)階段，自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用十分廣泛，其涉及到流量、壓力以及溫度等多領(lǐng)域的自動(dòng)化控制，具有很強(qiáng)的自動(dòng)化控制性能，在電網(wǎng)、煤礦、家居等多個(gè)行業(yè)都有所應(yīng)用。正常的自動(dòng)化儀器儀表主要分為三個(gè)部分：傳感器部分、變送器部分、顯示器部分。每個(gè)部分的功能都有所不同，三個(gè)部分的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的采集、分析以及表達(dá)，從而將測(cè)量的結(jié)果顯示出來。

2 儀器儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)

儀器儀表主要追求的是精準(zhǔn)度、分辨率以及測(cè)量速度上的提高。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，儀器儀表在自動(dòng)化、智能化方面得到了有效的進(jìn)步。現(xiàn)階段，儀器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從個(gè)體參數(shù)的測(cè)量到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)特征參數(shù)的測(cè)量，不再是只具備接收和顯示功能的傳統(tǒng)儀器。現(xiàn)代儀器的發(fā)展過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入使其功能變得豐富多樣，除了接收和顯示之外，還具備了分析、處理、控制、監(jiān)測(cè)以及計(jì)算和輸出等多種功能。同時(shí)還衍生了一種名為數(shù)據(jù)與測(cè)試的新型測(cè)試方式。

2.1 傳感技術(shù)

是現(xiàn)代儀器儀表實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的重要基礎(chǔ)，人們?cè)谑褂米詣?dòng)化儀器儀表的過程當(dāng)中，需要將信息數(shù)據(jù)手動(dòng)輸入，對(duì)于這些信息的獲取就需要借助于傳感技術(shù)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的檢測(cè)。

2.2 集成技術(shù)

系統(tǒng)的集成技術(shù)與儀器儀表的測(cè)量的控制功能有著直接的關(guān)系，尤其對(duì)于具備自動(dòng)化控制大系統(tǒng)而言，其影響更為顯著。系統(tǒng)的集成技術(shù)的作用主要是對(duì)需求進(jìn)行分析，物理層面配置、模塊通信與應(yīng)用實(shí)施策略等。

2.3 智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)主要是通過對(duì)測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器儀表進(jìn)行最佳狀態(tài)的調(diào)控。借助于監(jiān)控工具進(jìn)而設(shè)備能夠達(dá)到對(duì)既定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。智能控制技術(shù)在控制系統(tǒng)當(dāng)中的發(fā)揮效果在很大程度上決定了數(shù)據(jù)的獲取效益，是信息技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)促進(jìn)的重要試驗(yàn)。

2.4 人機(jī)界面技術(shù)

良好的互動(dòng)界面在操作人員進(jìn)行對(duì)儀器儀表的操作過程中有著重要作用，人機(jī)界面技術(shù)的應(yīng)用恰好滿足了這一需要。該技術(shù)主要是通過在操作人員和系統(tǒng)之間建立人工交互設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、高效的操作原則。人機(jī)界面技術(shù)應(yīng)用在很大程度上提高了系統(tǒng)的可操作性和可維護(hù)性。

3 儀器儀表中的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化儀器儀表結(jié)構(gòu)和性能

自動(dòng)化控制的應(yīng)用需要建立在儀器儀表具備相應(yīng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)儀器儀表的促進(jìn)和發(fā)展。儀器儀表與智能化軟硬件的結(jié)合能夠在一定程度上提升測(cè)量的效率和基本的性能，增加測(cè)量的基礎(chǔ)功能。儀器儀表中智能算法的引入，對(duì)儀器儀表的工作效率得到了有效的提升，整體的速度、性能都得到了完善和優(yōu)化。另外，不同的儀器儀表系統(tǒng)之間能夠借助于微處理器和微控制器的結(jié)合，從而通過模糊控制算法對(duì)其進(jìn)行控制。

3.2 實(shí)現(xiàn)虛擬儀器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

儀器儀表設(shè)計(jì)在不斷的發(fā)展與改進(jìn)過程中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過源代碼的形式為用戶提供需要，并且利用與虛擬儀器相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用，在很大程度上提升了用戶的使用便捷性。結(jié)合用戶需要，自動(dòng)化儀器儀表驅(qū)動(dòng)設(shè)備的方面性得到了很大改善，提升了設(shè)備的直觀性和靈活性，有效的提升了設(shè)備的運(yùn)行效率。另外，通過開放工具在人機(jī)交互體驗(yàn)當(dāng)中的應(yīng)用，對(duì)儀器驅(qū)動(dòng)代碼的智能化形成起到了重要幫助，將工作量進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)了代碼的有效統(tǒng)一，增強(qiáng)了操作的便捷性。

3.3 迎合網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平得到了很大程度上的提高。現(xiàn)階段，我國在化工、教育以及電子商務(wù)等領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能化技術(shù)的有效結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在各行業(yè)的普及也指日可待。自動(dòng)化儀器儀表的各個(gè)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間形成了充分的融合，不僅促進(jìn)了各設(shè)備技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，還對(duì)我國戰(zhàn)略理念的貫徹落實(shí)，迎合了當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展步伐。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合自動(dòng)化儀器儀表的原理，對(duì)儀器儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用情況進(jìn)行分析。通過對(duì)優(yōu)化儀器儀表結(jié)構(gòu)和性能、實(shí)現(xiàn)虛擬儀器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及迎合網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展的論述和研究，對(duì)我國儀器儀表行業(yè)的發(fā)展有著重要意義。

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