儀器儀表中的自動(dòng)化控制及其應(yīng)用1

1、 儀器儀表中的自動(dòng)化控制及其應(yīng)用 摘要：儀器儀表自動(dòng)化控制與應(yīng)用，能夠有效的提升儀器儀表測(cè)量精度，能夠?yàn)楝F(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要推動(dòng)作用。本文首先對(duì)儀器儀表自動(dòng)化進(jìn)行概述，然后探討儀器儀表在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)，最后提出儀器儀表自動(dòng)化控制與應(yīng)用。關(guān)鍵詞：儀器儀表；自動(dòng)化控制；智能算法在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)飛速發(fā)展過(guò)程中，在各領(lǐng)域中都具有廣泛運(yùn)用。在儀器儀表領(lǐng)域中，借助于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，向著智能化、數(shù)字化方向發(fā)展，構(gòu)建自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提升儀器儀表工作質(zhì)量與效率?；诖?，加強(qiáng)對(duì)儀器儀表中自動(dòng)化控制及其應(yīng)用的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。1儀器儀表自動(dòng)化概述儀器儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，具有了檢測(cè)觀察以

2、及計(jì)算功能，自動(dòng)控制系統(tǒng)作為儀器儀表系統(tǒng)關(guān)鍵子系統(tǒng)，其主要包括三個(gè)主要部分。第一，傳感器。該部分主要用于信號(hào)檢測(cè)以及模擬；第二，變送器。傳感器測(cè)量到的模擬信號(hào)通過(guò)變送器轉(zhuǎn)變，并在可編程控制器加以顯示；第三，顯示器。能夠?qū)y(cè)量到的結(jié)果直接顯示出來(lái)。自動(dòng)化儀器儀表操作較為簡(jiǎn)單，測(cè)量精準(zhǔn)度高，能夠直接清晰顯示，在各領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)儀器儀表起點(diǎn)低，發(fā)展較晚，但我國(guó)儀器儀表行業(yè)發(fā)展中，無(wú)論是元器件制造，還是各領(lǐng)域儀器儀表技術(shù)發(fā)展都取得了顯著成效，尤其是在國(guó)家持續(xù)加大科研投入，自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)在各領(lǐng)域中的運(yùn)用不斷拓展。在當(dāng)今信息時(shí)代智能技術(shù)發(fā)展，為提升儀器儀表整體水平做出了巨大貢獻(xiàn)。2儀器儀

3、表自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)利用傳感技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、智能控制技術(shù)、人際界面交互技術(shù)，能夠有效的提升儀器儀表性能。與傳統(tǒng)工業(yè)儀器儀表相比，儀器儀表自動(dòng)化發(fā)展具有諸多的優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：2.1 儲(chǔ)存功能更加強(qiáng)大現(xiàn)階段，自動(dòng)化儀器儀表工作中，在內(nèi)存充足情況下都可以將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄保留下來(lái)。而傳統(tǒng)的儀器儀表數(shù)據(jù)記錄會(huì)限制在某一個(gè)時(shí)間段中，時(shí)間跳轉(zhuǎn)后數(shù)據(jù)記錄會(huì)消失或短缺。使用自動(dòng)化儀器儀表，能夠?qū)ζ鋬?chǔ)存功能進(jìn)行有效優(yōu)化，保證儀器儀表一直處于“健康”工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全程記憶，為后續(xù)數(shù)據(jù)提取、查詢提供便利。2.2 計(jì)算及數(shù)據(jù)處理能力提升儀器儀表自動(dòng)化應(yīng)用中，主要依靠計(jì)算機(jī)處理器，給予儀器儀表更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。在保證高

4、速運(yùn)行下，還能確保運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的歸類整理手段，大大提高了數(shù)據(jù)處理水平?？傊瑑x器儀表自動(dòng)化應(yīng)用對(duì)提升數(shù)據(jù)處理能力有很大幫助。在具體操作過(guò)程中，利用人機(jī)互動(dòng)界面，幫助操作人員和系統(tǒng)之間形成交互，堅(jiān)持用更加高效、便捷的操作原則，便于系統(tǒng)操作以及系統(tǒng)維護(hù)。2.3 程序設(shè)計(jì)兼容性更強(qiáng)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)用中，利用相關(guān)軟件進(jìn)行操作，通過(guò)邏輯設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器儀表的遠(yuǎn)程操作與控制。原始的儀器儀表主要通過(guò)電路、硬件控制，自動(dòng)化設(shè)計(jì)下，對(duì)程序設(shè)計(jì)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，還可以通過(guò)對(duì)軟件系統(tǒng)的優(yōu)化、升級(jí)以及修復(fù)，不斷提升儀器儀表的操作系統(tǒng)延展性。2.4 統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控在工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表工作中，將

5、監(jiān)控中將系統(tǒng)各項(xiàng)功能集成到一個(gè)中心處理器中，借助先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備，能提升系統(tǒng)運(yùn)行整體穩(wěn)定性，減少電子線路能耗，避免事故發(fā)生。同時(shí)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠遠(yuǎn)程電腦實(shí)施監(jiān)控，消除系統(tǒng)地域工作限制。利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集周圍的信息，儀器儀表運(yùn)行狀態(tài)也能夠進(jìn)行有效檢測(cè)，并根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況，恰當(dāng)做好安全保護(hù)、維修等工作，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。3儀器儀表自動(dòng)化控制及其應(yīng)用在幾十年發(fā)展過(guò)程中，儀器儀表在社會(huì)各領(lǐng)域中都具有廣泛運(yùn)用，但從總體發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，由于我國(guó)儀器儀表技術(shù)起步晚，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在一定的差距。尤其是今年來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)逐漸成熟，配合互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，讓儀器儀表自動(dòng)化發(fā)展邁進(jìn)新的層面。3.

6、1 不斷改進(jìn)儀器儀表結(jié)構(gòu)與性能第一，自動(dòng)化控制技術(shù)具有較為普遍使用，也需要通過(guò)儀器儀表技術(shù)為其提供重要支撐，同時(shí)自動(dòng)化控制技術(shù)也會(huì)推動(dòng)儀器儀表發(fā)展。將儀器儀表與智能化軟件、硬件結(jié)合起來(lái)，有效的提升儀器儀表的測(cè)量效率，能夠不斷增強(qiáng)儀器儀表的測(cè)量功能。將遺傳算法、神經(jīng)算法等智能算法嵌入到儀器儀表當(dāng)中，能夠進(jìn)一步提升儀器儀表效率，發(fā)揮自動(dòng)化儀器儀表的性能優(yōu)勢(shì)；第二，利用微控制器、微處理器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相互獨(dú)立儀器儀表系統(tǒng)通過(guò)模糊控制算法控制。這種自動(dòng)化控制優(yōu)勢(shì)，在于沒(méi)形成參考數(shù)據(jù)對(duì)比，可以構(gòu)建數(shù)學(xué)模型之間取得微妙的聯(lián)系，借助于以往經(jīng)驗(yàn)，不斷總結(jié)系統(tǒng)規(guī)則，能夠在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)芯片進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)離線功能，能夠根據(jù)

7、預(yù)定的數(shù)據(jù)參數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)儀器儀表進(jìn)行控制。3.2 引入虛擬儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在儀器儀表自動(dòng)化設(shè)計(jì)與不斷發(fā)展中，很多時(shí)候需要利用到虛擬儀器，可以將其組合成源代碼滿足用戶的需要，同時(shí)有效與虛擬儀器驅(qū)動(dòng)器結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的使用。隨著用戶對(duì)儀器儀表性能需求的提升，對(duì)自動(dòng)化設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步的完善，提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，保證相關(guān)程序軟件管理靈活度以及整體效率，不斷升級(jí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。一方面，不斷提升驅(qū)動(dòng)設(shè)備的靈活性，不斷改善系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率；另一方面，在儀器儀表系統(tǒng)人機(jī)交互體驗(yàn)中加入開(kāi)發(fā)工具，能夠形成智能化的驅(qū)動(dòng)代碼，大大簡(jiǎn)化了工作量，實(shí)現(xiàn)了代碼的統(tǒng)一，讓操作更加便捷。當(dāng)然，智能化技術(shù)使用能夠?qū)x

8、器儀表運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與維護(hù)，根據(jù)用戶特定需要設(shè)置，強(qiáng)化管理，還能夠來(lái)回切換模式，包括開(kāi)發(fā)測(cè)試模式、運(yùn)行模式等。3.3 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)趨勢(shì)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)騰飛做出了巨大貢獻(xiàn)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商務(wù)、教育等各領(lǐng)域之中，網(wǎng)絡(luò)化與智能化之間的融合逐漸加深。而將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用到儀器儀表自動(dòng)化控制方面，是當(dāng)前儀器儀表發(fā)展重要趨勢(shì)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)儀器儀表各個(gè)分散節(jié)點(diǎn)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)資源的合理調(diào)配，保證各項(xiàng)決策更加科學(xué)。4總結(jié)通過(guò)上述分析可知，在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中，自動(dòng)化、智能化已經(jīng)成為一種大眾意識(shí)，在社會(huì)各環(huán)節(jié)中都有充分的體現(xiàn)，也為社會(huì)各行各業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。傳統(tǒng)儀器儀表使用下效率明顯較低，而儀器儀表自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，不僅能提升儀器儀表的整體性能，同時(shí)減少操作錯(cuò)誤幾率，節(jié)約人工?，F(xiàn)如今，儀器儀表在社會(huì)各領(lǐng)域都廣泛運(yùn)用，不斷提升儀器儀表自動(dòng)化能力，推動(dòng)其向網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，能夠進(jìn)一步提升其適應(yīng)性能，為社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：1. 李婉茹.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在自動(dòng)化儀器儀表中的運(yùn)用j.數(shù)碼世界.2018,23(3):99-101.2. 黃德軍，賈如春.基于web services的soa自動(dòng)化控制架構(gòu)的研究與實(shí)現(xiàn)j.自動(dòng)化與儀器儀表.2018,12(3):62-63.3. 姜春雨.plc技術(shù)在電氣工程及其