自動化系統中的儀表測控技術分析

殷立強 馬睿

摘? 要：近年來，我國的科學技術在社會發展下不斷進步，相比傳統儀器儀表，自動化儀器儀表的精度更高，同時在操作上也更為智能化，很大程度上減輕了生產者的工作負擔。將計算機技術與自動化儀器儀表技術融合在一起，能夠全面發揮兩種技術的效能，為行業一線生產者提供更多更具先進性的生產方式，應得到相關工作者的全面重視。

關鍵詞：計算機技術;自動化儀表

引言

電氣工程自動化的發展取得了很大的進步，在各相關部門的努力下，我國的電氣自動化工程建設的較為完善，極大程度提高了系統的運行效率，降低了電氣工程建設的部分成本。但是，我們還需要進一步研究電氣工程自動化發展的技術，提高技術水平，加強對儀表監測技術的研發與應用，進一步提高電氣工程自動化的效益。

1智能測控儀表設計與應用優勢

我國測控儀器儀表已經逐步實現了智能化，廣泛地將智能化、自動化等技術應用到測控儀表中，智能測控儀表通常情況下主要發揮著收集與傳輸數據的功能作用，并對所檢測設備相關運行狀態數據信息進行收集，并執行相應的工作方式。目前我國的檢測儀器相關技術已經逐漸發展成熟穩定，能夠滿足多個行業領域生產需求，智能測控儀表主要的應用方向為智能監控，智能測控儀表與監控網絡往往各自獨立運行，其能夠依照所監測設備的數據信息以及所監測設備的不同需求，對設備運行情況進行分析與計量。智能測控儀表的設計有三個方面：（1）智能測控儀表的基礎結構;（2）智能測控儀表技術的硬件電路;（3）智能測控儀表通信接口電路設計。通常情況下，智能測控儀表的基礎結構主要由輸入模塊、數據處理模塊以及輸出模塊等共同組成。在智能測控儀表基礎結構中，輸入模塊主要由開關量輸入接口、互感器接口等組成，能夠對各類型信號進行及時接收。數據處理模塊主要由測量芯片、儲存電路等組成，其主要功能為對輸入信號進行收集，并進行處理分析。輸出模塊主要由通信結構、顯示接口以及開關量輸出接口等組成，其主要功能為控制輸出數據，實現數據與狀態顯示等。智能測控儀表技術硬件電路需要使用微處理器設計，同時需要關注和重視每一個組成部分模塊的設計工作。在進行電路設計時，需要對電路中電流荷載與電流信號進行詳細分析，保證電路安全。通信結構的電路設計，需要良好處理總線與控制信號的聯系，保證控制信號能夠依照總線與控制器處理制定進行傳輸。相較于傳統測控儀器儀表，智能化測控儀器儀表具有檢測效率高、檢測準確度高，對環境影響小等優勢優點。同時，應用智能化測控儀器儀表，還能夠有效降低人工操作的工作量，且其運行工作安全性高，能夠最大限度地降低設備故障問題。

2計算機技術在自動化儀器儀表中的應用

2.1計算機技術在自動化儀器儀表中的應用

為儀器儀表帶來了更多具有極強功能性的模塊，設計者可在組合儀器儀表應用方式的基礎上，利用計算機技術，構建一個全新的電子系統，實現對儀器儀表軟、硬件模塊的全面融合。一般來講，將不同計算機技術融入自動化儀器儀表，可獲得不同的效用，以下分別從三種視角：（1）微電子技術視角：微電子技術的發展，推動著計算機技術的發展，同時，微電子技術亦在隨著計算機技術的發展而不斷完善。目前，微電子芯片已發展到了能夠利用一個芯片承載多種功能的程度，設計者可將此種微電子技術，融入對自動化儀器儀表的設計中，縮減電路中含有微控制器的數量，避免儀器儀表受到外界因素的干擾，提升儀器儀表的安全性與可靠性。（2）嵌入式技術視角：在自動化儀器儀表中應用嵌入式技術，最為關鍵的是為自動化儀器儀表安裝嵌入式微處理器，相較于其他幾種常規的處理器，此種處理器具有功效低、運行穩定、兼容性強的特點，優勢十分明顯，應用于自動化儀器儀表可取得不錯的成效，例如可提升儀器儀表對信號的處理速度，提升儀器儀表的智能性與可靠性等。（3）網絡技術視角：自動化儀器儀表的發展，離不開網絡技術的支持。例如，在儀器儀表執行自動監測的過程中，網絡技術可發揮其在計算機與儀器儀表之間的連接功能，為儀器儀表實現網絡操作自動化帶來了可能。

2.2現場總線監測控制技術

我國的儀表測控技術逐漸朝著現場總線監控的方向發展。事實上，儀表測控技術能夠實現現場總線監控，并且還能夠實現不同系統間監測系統的連接，形成自動監控的全面的網絡。現場總線監測控制技術可以進一步確保最佳水平的可靠性和可用性，以促進過程自動化的穩定。日常運行中可能出現的故障情況，可以通過執行診斷的組件，明確現場總線基礎架構，以減少不必要的額外工作。連續監視控制柜和周圍環境，可以增強系統的可用性。目前，現場總線技術局限于總線連接和電源位于控制室機柜中，需要進一步的增強其靈活性。可以通過不同的現場總線進行集成，關注網關節點，使用單個的現場總線地址通信診斷模塊和網段的數據，在設備描述進行集成之間的選擇，調試索引向導，自動化檢查分段測量和參數。這樣我們既可以改進系統操作，還可以有效地降低系統故障的風險，允許我們將設備的多個變量引入控制系統，降低數字通信的干擾性，提高控制能力，并且進一步的提高操作的可靠性，此外，還能夠增強電場的績效和資產管理以及操作的靈活性。

2.3現代化農業應用

現代化農業在生產過程中，需要對土壤、地質、水文等條件進行綜合勘察勘探，需要應用精密設備儀器，而智能化測控儀表在現代化農業生產中的應用，能夠顯著地促進我國農業現代化、機械化水平提高，推動我國農業現代化進程。由于智能化測控儀表能夠對系統進行調整調節，控制農業生產中相關生產條件因素與參數，因此能夠最大限度地滿足現代化農業生產與發展的需求，為農業高產提供了技術支持。

3自動化儀器儀表行業的發展趨勢

以下分析自動化儀器儀表行業的發展趨勢，以期為兩種技術的融合帶來一定的啟示：（1）效率提升。近年來，計算機技術在軟件性能、硬件性能上都得到了一定程度的提升，促進了儀器儀表自動化水平的提高。為提升儀器儀表的運行效率，目前很多廠商都在積極開發全新的軟件驅動規范，改進虛擬儀器的結構與性能，實現對代碼的自動生成，促進了整個行業的發展。（2）遠程測控。電子科技的發展，顯著提升了儀器儀表組建網絡的科學性。計算機技術與儀器儀表技術已呈現出明顯的互相包容的趨勢，儀器儀表對目前發展得較為成熟的網絡設備的利用率亦在不斷提升，這顯著增強了儀器儀表在遠程測控方面的功能。可以想見的是，未來的自動化儀器儀表，必然具有自動測量、控制、存儲、顯示的功能，這為計算機行業以及儀器儀表行業在未來的發展指明了方向。

結語

計算機技術與自動化儀器儀表技術的融合，能夠為兩個行業帶來全新的發展活力，提升行業的生產效率。相關工作者應加強對這兩種技術的理論研究，同時相關部門也應采取手段，為這兩種技術在實踐層面的融合提供源源不斷的支持，促進自動化儀器儀表的功能，向著更為信息化、現代化、智能化的方向發展。

參考文獻

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