儀器儀表中的自動(dòng)化控制及其應(yīng)用研究

王浩麟 楊爍靖

東北制藥集團(tuán)沈陽(yáng)計(jì)控有限責(zé)任公司 遼寧沈陽(yáng) 110026

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家的現(xiàn)代化水平不斷提高，社會(huì)各個(gè)行業(yè)都處于快速發(fā)展的過(guò)程中。工業(yè)部門(mén)也不例外。儀器儀表在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，實(shí)現(xiàn)儀器儀表的自動(dòng)控制技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，故障問(wèn)題，并做出相應(yīng)的反應(yīng)，第一次協(xié)助員工開(kāi)展工作。

1 儀器儀表自動(dòng)化控制的技術(shù)

近年來(lái)，儀器在精度等級(jí)、測(cè)量速度、響應(yīng)時(shí)間和分辨率等技術(shù)要求方面發(fā)展迅速。由于目前計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)高速發(fā)展，所以在儀器儀表方面已經(jīng)逐漸變得智能化和自動(dòng)化，而且也取得了突破性的進(jìn)展。今天的儀器和儀器也在向聯(lián)網(wǎng)的方向發(fā)展。下面是一些自動(dòng)化控制技術(shù)的例子：

1.1 智能控制技術(shù)

該技術(shù)是將現(xiàn)有測(cè)控系統(tǒng)的最優(yōu)狀態(tài)呈現(xiàn)出來(lái)，然后讓該功能對(duì)工具和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到最初的目標(biāo)。這種技術(shù)可以是最有用的測(cè)量和控制，可以對(duì)效益有很大的影響，也是讓信息技術(shù)幫助經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要考驗(yàn)。

1.2 集成技術(shù)

集成技術(shù)是對(duì)測(cè)量?jī)x器的性能和測(cè)量控制的直接影響，尤其在大型自動(dòng)控制系統(tǒng)中，影響是很大的。集成技術(shù)主要是分析性的，在模塊之間通信和應(yīng)用特定策略時(shí)使用。

1.3 人機(jī)交互技術(shù)

操作者在操作儀器儀表時(shí)，只有表現(xiàn)出人、儀器、儀表的完美配合，才能使人機(jī)交互技術(shù)發(fā)揮最大的作用。人機(jī)交互技術(shù)是一種能夠使操作者與系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)交互的設(shè)備。最好采用簡(jiǎn)單、方便、高效的原則操作。人機(jī)交互技術(shù)可以顯示出系統(tǒng)的可操作性和系統(tǒng)的完整維護(hù)功能。

1.4 傳感技術(shù)

這種技術(shù)用于監(jiān)控儀器儀表。當(dāng)人們控制儀器儀表時(shí)，需要向其輸入一定的信息和數(shù)據(jù)，而傳感技術(shù)就是接受這些信息。

2 儀器儀表自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)

工具自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下方面：

2.1 存儲(chǔ)功能更合理

鑒于目前在工業(yè)市場(chǎng)上使用自動(dòng)化設(shè)備的情況，大多數(shù)自動(dòng)化設(shè)備保留數(shù)據(jù)記錄并不不完整或隨著時(shí)間的推移而消失。在優(yōu)化自動(dòng)化設(shè)備存儲(chǔ)功能的同時(shí)，硬件和設(shè)備的狀況也得到了改善，為后續(xù)行動(dòng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 提高數(shù)據(jù)計(jì)算和處理能力

最重要的自動(dòng)化技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)這技術(shù)，大大提高了硬件的數(shù)據(jù)處理能力。即使在高速操作環(huán)境中，儀器的效率和精度也不會(huì)改變。

2.3 加強(qiáng)方案的擴(kuò)展性

自動(dòng)化操作系統(tǒng)包括軟件的處理和計(jì)算以及邏輯設(shè)計(jì)，從而能夠通過(guò)工業(yè)差距和優(yōu)化操作，真正改進(jìn)軟件的程序程序。隨著意識(shí)和運(yùn)作水平的提高，將出現(xiàn)更多的自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，從而更有效地控制和擴(kuò)大生產(chǎn)成本。

3 儀器儀表自動(dòng)化控制的應(yīng)用

化學(xué)工業(yè)繼續(xù)發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的細(xì)致要求也在增加，自動(dòng)化設(shè)備的使用也在增加，可以更有效地降低生產(chǎn)成本和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，包括下列領(lǐng)域：

3.1 儀器和儀表生產(chǎn)率的結(jié)構(gòu)性改善

使用對(duì)儀表本身有特定要求的自動(dòng)控制方法，同時(shí)也可以對(duì)儀表（1）提供一定的幫助。儀表測(cè)量速度、測(cè)量功能和實(shí)際性能也隨著智能、自動(dòng)化硬件的應(yīng)用而提高。在儀表盤(pán)中嵌入的算法是儀表自動(dòng)化技術(shù)最常見(jiàn)的應(yīng)用形式之一：基因算法經(jīng)常被應(yīng)用到儀表盤(pán)上，可以有效提高生產(chǎn)力、生產(chǎn)速度、化學(xué)生產(chǎn)和提高生產(chǎn)率。

3.2 虛擬儀器構(gòu)造設(shè)計(jì)問(wèn)題

儀表自動(dòng)控制技術(shù)處于不斷改進(jìn)和優(yōu)化的過(guò)程中，虛擬儀表在改進(jìn)和優(yōu)化過(guò)程中不可或缺。通過(guò)將包含在虛擬機(jī)中的源代碼形式儀表與虛擬儀表驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)儀表和儀表進(jìn)行進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和改進(jìn)，大大提高運(yùn)行效率。虛擬儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是自動(dòng)化控制技術(shù)中常見(jiàn)的一種，它可以使管理人員更好地完成程序軟件的升級(jí)，優(yōu)化儀器儀表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。例如，如果你想要改變儀表盤(pán)或儀表的工作效率，你可以通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)器來(lái)更方便、直觀、靈活地調(diào)整。另外，該開(kāi)發(fā)工具可有效減少工作人員的工作量，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面交互體驗(yàn)中人力資源的可持續(xù)利用。操作者只要在操作界面輸入智能儀表驅(qū)動(dòng)代碼就可以變更操作[2]。

3.3 儀器儀表網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大幅提高，特別是化學(xué)、智能網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，并從根本上改善深度開(kāi)發(fā)的在線控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、化工生產(chǎn)設(shè)備也逐漸開(kāi)始應(yīng)用了該技術(shù)，設(shè)備在該技術(shù)的幫助下，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一發(fā)展。和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的應(yīng)用條件，各設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也得到最大限度的發(fā)揮，國(guó)家資源的合理化配置，資源的消耗，緩解了可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀，不僅符合國(guó)家的發(fā)展，企業(yè)的發(fā)展也可以降低成本，生產(chǎn)裝備的性能，從根本上提高設(shè)備適應(yīng)性[3]。例如，這個(gè)項(xiàng)目中氯化鉀鹽湖進(jìn)行綜合利用，如果失敗，采礦和加工設(shè)備，如果控制系統(tǒng)是一個(gè)警報(bào)信號(hào)的發(fā)送和指導(dǎo)技師準(zhǔn)確地找到故障，維護(hù)和利用自動(dòng)控制技術(shù)，解決問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，帶來(lái)了傳統(tǒng)社會(huì)生產(chǎn)模式的變革。在現(xiàn)在的社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中，儀器起著重要的作用。對(duì)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的各種機(jī)械發(fā)展情況進(jìn)行分析的結(jié)果顯示，儀器儀表呈現(xiàn)出明顯的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，儀器儀表自動(dòng)化生產(chǎn)能力進(jìn)一步加強(qiáng)，具有應(yīng)用和推廣價(jià)值。