智能化技術在儀表儀器工程自動化控制中的相關應用

張宇

摘要：儀器儀表屬于技術密集與知識密集的產物，其發展自然會緊密依靠社會生產水平與科學技術發展，同樣基于儀器儀表的進一步發展，也會積極推動社會生產與科學技術的發展產生。自動化技術的應用是我國工業系統化發展的必然趨勢，儀器儀表計量和測控是我國工業施工中的核心組成部分， 自動化技術應用到儀器儀表計量和測控中，不僅大大提高了工程施工效率，而且有助于節能減排，保護環境。

關鍵詞：儀表儀器;智能化技術;自動化控制;相關應用

目前隨著互聯網技術的不斷發展，智能控制技術在人們的生活中日益占據著十分重要的地位，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，當然在電 氣自動化儀器儀表控制技術發展的過程中對其開展相關的技術探討也是十分有必要的。工業技術領域各類智能化自動化儀器儀表的應用和發展，推 動了行業的發展，在硬件設備上更是在結構、設計、操作、應用等多方面、全方位的進行技術迭代更新，進一步拓展了儀器儀表的應用空間，還使得 智能化、自動化在儀器儀表上應用更加自如，可以說智能自動化技術通過 提升儀器儀表的功能性能也進一步推動了現代工業生產的發展。

1儀器儀表制造業中智能自動化技術的優勢

1.1高度智能化。

一方面應用智能自動化技術的儀器儀表，能測量、運算與存儲被測信號，另一方面還能實現自動轉換量程、自動校準、自動診斷故障與自動調零等功能，在很大程度上提高了儀器儀表的自動化程度。部分儀器引人的專家系統技術，能以外部信息及控制指令實現工作狀態的自動化轉變，而且可進行相對復雜的推理與計算。

1.2具有較強的可靠性及開發性。

如果是在不拓展硬件設備的基礎上，利用軟件系統實現相應的硬件功 能，可以對于相應的儀器儀表測試功能進行更為有效地拓展，從而在很大程度上降低開發研制費用而且可以縮短周期。從某種角度來講，"硬件軟化"能夠讓硬件電路實現簡化，去除一些元器件。這樣一來便能會降低產生誤 差的概率，從而使其具備出色的可靠性。

1.3可程控操作。

現階段，會配置相應的通信結構例如 UsB 等，目的是可以方便和計算機之間進行聯系，這樣便能接收從計算機發出的相關命令，而且可以實現 相應操作。若是對比別的儀器儀表設備，以計算機技術為支撐的可程控系統，能夠出色完成復雜測試任務。

2儀器儀表的主要技術

2.1智能技術。

智能技術也稱智能控制技術，即對儀器儀表實現智能控制，這使得工 業設備中控制和測量的工作效率得到提升，并進一步提高各類指令的準確率。在工業應用中，結合當前智能技術的研究熱點和重要成果，積極推進 與儀器儀表的應用結合，是提高工業產業全面自動化的重要途徑和方法。

2.2系統集成技術。

系統集成技術是基于儀器儀表類型和數量不斷增多、全場（廠）設備管控難度和壓力日漸增大的現狀，實現全面智能化自動化控制的重要方式， 是工業電氣自動化中應用最為廣泛的技術。系統集成技術注重各設備模塊的通信與系統分析，對各個環節也進行有效監控，調控各設備、通信系統等各方面實現最優化，從而降低工業企業的運行和生產成本。智能儀器發 展的過程中，儀器儀表和電腦的配合越來越緊密，在分布式測控系統中， 使用單片機也能夠對系統進行合理的設置和配合，并且對整個系統進行調 試工作。

2.3人機界面技術。

人機界面技術在人員操作與儀器儀表信息表達中間建立了有效通道， 并滲透于工業儀器儀表控制的各個方面。人機界面技術的正確使用必須以信息表達需求為藍本，以追求科學、合理操控方式為目標，充分考慮操作 便捷性。在實際工況下，僅需操作人員輸人或選擇特定工作指令，即可實 現對該指令的上傳、分析及執行，達到遠程控制指定儀器儀表設備的作用。值得注意的是，該技術在信息上傳方式、信息處理速度、執行路徑規劃方 面仍處于完善和優化階段。

3智能化技術在儀表儀器工程自動化控制中應用

3.1在虛擬儀器結構設計中的應用。

在虛擬儀器儀表中，智能化自動化也體現出了其獨特的競爭優勢。在儀器儀表結構設計中，儀器廠商以總線儀器驅動器為標準，設計出一套不同于以往源代碼形式的軟件，并進行 UI 設計，在 PC 端顯示儀器儀表測量的各類數據，運算主體由儀器儀表轉移到能力更為強大的計算機，極大提 高了驅動器的運行效率和編程質量，這不僅簡化了開發程序和用戶操作， 還持續提高運行和計算效率，改善虛擬儀器儀表的結構和性能。廠家在虛擬儀器的銷售過程中，通常會為客戶提供相應的虛擬儀器驅動器，用于促 進用戶更為便捷地操控相應的虛擬儀器，以此提升儀器使用質量與操控工作的靈活性，相關廠家會在現有標準上，科學制定和驅動軟件相關的新型 規范，在諸多方面能實現對虛擬儀器相關性能的改進。

3.2在儀器儀表結構性能改良中的應用。

在智能化技術的出現，在整體上改觀了儀器儀表制造業的行業發展方 向，促進儀器儀表行業不斷面向科學化、自動化方向發展。利用智能技術， 能夠對數據實時加以分析，在提高系統性能與效率的同時，擴展原有系統功能，從而讓相應設備發揮出智能性優勢，促進高效、準確、高機動性等性能實現。智能自動化技術的應用一方面使儀器儀表具備隨時處理分析數據的能力，同時能夠與既往數據形成比對文件，整體上促進各類儀器儀表在測量性能和效率上的提升;另一方面智能自動化技術在各類設備中編寫 模糊控制程序，與微處理器、微控制器等技術有機結合，通過設置數據的上下限實現決策。如該技術應用于傳感器上，由于利用軟件實現信號濾波， 促使在儀器儀表的結構性能上進行了簡化和改良：以糧食分選和再生資源 分選行業中使用的光電分選機為例，傳感器陣列中利用智能自動化技術對 糧食或再生資源進行識別，再依照預設物質特征的分類信息，通過映射網絡和 BP 網絡結合的方式處理傳感器中收集的信號，由控制系統實施具體分類，不僅提高了識別率，在儀器儀表的應用場景上也做出了新的嘗試和探索。

3.3在儀器儀表網絡化中的應用。

將儀器儀表與計算機相連即可建成網絡，并使這樣的網絡在智能化軟 硬件的支持下，實現測量數據信息的智能化處理。通過合理設置計算機的 程序，能夠幫助這樣的智能化儀器儀表測定網絡，實現高度自主化的工作， 從而進一步提升工作效率。計算機構建的網絡結果賦能于各類儀器儀表， 通過軟硬件聯調來合理配置資源和分配計算模塊，使得計算機網絡與儀器 儀表功能疊加顯示優勢，超出機械疊加的效果。如當前使用較為廣泛的數 字萬用表和示波器，在傳統功能上附加計算機網絡的識別軟件及模式，使得儀器儀表在數據信息測量和分析過程中，展現出靈活的網絡適用性。

4結束語

綜上所述，時代的進步和技術的迭代發展，促使工業領域儀器儀表的自動化、智能化趨勢也愈加明顯，尤其在項目全生命周期信息整合、技術 融合、遠程控制以及設備外形輕量化等方面，顯現出巨大潛力。當前的智 能科技呈現出了多元化發展的新趨勢，各種新技術新理念正在不斷地從理 論轉化為實際，例如模糊邏輯、專家系統、粗糙集理論、模式識別、混沌 控制等，其在不同領域中展現著自身獨有優勢，可謂是尺有所短寸有所長。

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