儀器儀表中的自動化控制及其應用研究

徐小勇

摘要：隨著國民經(jīng)濟發(fā)展水平的提升，我國工業(yè)生產(chǎn)進入了信息化和自動化時代，人們的生產(chǎn)生活對儀器儀表的使用性能提出了更高的要求，儀器儀表自動化是行業(yè)發(fā)展的重要方向，將自動化控制技術(shù)應用到儀器儀表中，可以有效提高儀器儀表的精確度，減少設備故障的發(fā)生率，對生產(chǎn)過程進行科學管控，提高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和安全性，促進生產(chǎn)的智能化發(fā)展，來降低生產(chǎn)成本，提升經(jīng)濟效益，極大的滿足市場需求，促進我國經(jīng)濟社會的進一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：儀器儀表;自動化控制;應用

引言

儀器儀表作為基礎性技術(shù)工具，其自動化水平直接關(guān)系到生產(chǎn)效能。因此，加強自動化控制技術(shù)在儀器儀表中的應用探究，提高技術(shù)應用水平和效率，對于推進工業(yè)生產(chǎn)進一步發(fā)展，維護我國現(xiàn)代化建設持續(xù)穩(wěn)步提升具有重要意義。

1儀器儀表的概述

儀器儀表是由大量的元件所構(gòu)成的，自動化儀表主要是指自動化元件組合系統(tǒng)，具備自動化技術(shù)設備功能。通過自動化技術(shù)，賦予其中各元件自動化能力，從而實現(xiàn)儀器儀表整體的自動化。在自動化儀器中，主要包括傳感器、變送器以及顯示器三個模塊。其中，傳感器是進行自動化信號采集與控制部分，通過傳感器自動收集發(fā)出的信號，為以續(xù)運行奠定基礎;變送器負責對信號進行自動化分析與處理，對從傳感器中傳輸?shù)哪M信號進行處理后，得出相應的電信號;顯示器則主要負責傳達和表述結(jié)果，直觀展示出相應的測量結(jié)果。隨著自動化控制技術(shù)在儀器儀表中的應用范圍不斷擴大，市場中的自動化儀器儀表類型較多，在各行業(yè)領域中均實現(xiàn)了重要應用。

2?自動化控制的原理

自動化控制可以分成半自動化跟全自動化。比方說，機器跟設備都可以根據(jù)事先規(guī)定好的生產(chǎn)規(guī)劃來實現(xiàn)半自動運轉(zhuǎn)，或者是全自動運轉(zhuǎn)。如果是全自動化控制的話，工作人員只需要進行簡單的操作，讓生產(chǎn)能夠按照確定好的程序來執(zhí)行。在這個過程當中，是不需要工作人員直接參與到生產(chǎn)當中的。半自動化控制則需要人力通過設備，機械或者是儀器等參與到生產(chǎn)的過程當中?，F(xiàn)如今，自動化控制技術(shù)在工業(yè)以及其他的領域有著非常好的發(fā)展優(yōu)勢。全自動化控制能夠幫助人們從繁重的勞動當中解脫出來，可以讓人們擺脫那些片面的勞動跟不合理的分工，有效地提升了社會的生產(chǎn)力，并且也節(jié)省了人力資源，能夠為企業(yè)在發(fā)展的過程當中創(chuàng)造更多的價值。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)當中，生產(chǎn)自動化程度被認為是整個現(xiàn)代化發(fā)展的一個非常重要的標志。

3儀器儀表中自動化控制的應用

3.1優(yōu)化儀器儀表結(jié)構(gòu)

實現(xiàn)儀器儀表結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，是提高自動化控制技術(shù)應用水平的關(guān)鍵內(nèi)容。首先，自動化控制技術(shù)促進了儀器儀表的快速發(fā)展。通過將智能化軟硬件與儀器儀表的有機結(jié)合，必然可以提高儀器儀表的性能與測量速度和效率，優(yōu)化其測量功能。例如，將智能算法包括神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法等，與儀器儀表相結(jié)合，其工作效率會得到大幅提升，對獲取數(shù)據(jù)信息的測算速度與準確度大大提升，實現(xiàn)儀器儀表的高效運行。其次，在獨立的儀器儀表系統(tǒng)中，結(jié)合應用微處理器和微控制器，在通過模糊算法進行控制。這種自動化控制技術(shù)的應用優(yōu)勢在于不受以往的數(shù)據(jù)模型的干擾，而是根據(jù)經(jīng)驗對規(guī)則內(nèi)容進行綜合，在通過離線計算以及現(xiàn)場的實際調(diào)試，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的優(yōu)化分析及有效控制。

3.2程序化控制

在計算機技術(shù)的支持之下，自動化儀表在控制方面不僅僅是在功能，速度或者是精確性上有了一定的提高。在控制方式方面也使用了計算機編程控制的模式，能夠讓儀表控制自動化的效率和靈活性有效提升。在進行儀表控制的實踐過程中，自動化控制系統(tǒng)的功能可以概括為以下幾個方面。首先，能夠讓生產(chǎn)控制逐漸趨向于智能化的特征;其次，使用軟件程序來代替機械和電子部件，這樣可以盡量降低儀表故障產(chǎn)生的概率，同時也可以降低故障排除的整體復雜度;第三就是程序化控制自動化儀表的壽命有了大幅度的提升。

3.3實現(xiàn)群控協(xié)作

隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，在儀器儀表設備運行中，開始不斷向聯(lián)合運行的方向發(fā)展，從而對儀器儀表自動化控制水平提出了更好的要求。因此，在自動化控制技術(shù)應用中，實現(xiàn)儀器儀表的聯(lián)合運行，應當建立符合設備特點的相應檢測裝置，從而確保操作人員在實施聯(lián)合運行中，能夠?qū)崟r監(jiān)測各個設備的運行情況，及時獲取設備運行的各項數(shù)據(jù)信息，并將其向控制中心進行自動傳輸，當數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，工作人員可通過電腦進行處理，最終實現(xiàn)設備運行方法的優(yōu)化，并將獲得的優(yōu)化指令數(shù)據(jù)信息向儀器儀表中傳輸，使其按照相應指令操作運行，有效提高生產(chǎn)效率。

4儀器儀表自動化管理水平的提升措施

4.1儀器儀表設備的網(wǎng)絡化應用

儀器儀表與計算機構(gòu)成的工作系統(tǒng)，是指可以借助智能化設備，發(fā)展成為新型儀器儀表，能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享和遠距離傳輸，使得儀器儀表設備不再是一個獨立的機器，工作人員采集信息的方式不再需要通過讀取表盤信息數(shù)據(jù)獲得，而是可以通過遠程操控獲得信息參數(shù)。遠程操控帶來的便利可想而知，它使得一些高危險地區(qū)的生產(chǎn)工作能有效地進行，對處于人不可達到的工作區(qū)域，可以通過儀表儀器傳回的信息數(shù)據(jù)及時進行分析。這就要實現(xiàn)儀表儀器與計算機的功能連接，不僅可以有效地保存數(shù)據(jù)信息，還可以完成多方信息傳輸，針對不同的工作部分傳回相應的信息，對于儀器儀表設備的檢測和維修來說都有一定的幫助。它可以幫助實驗儀表儀器進行自我監(jiān)控，減少高危險生產(chǎn)的成本，使得更多發(fā)展的空間能得到充分利用。迎合網(wǎng)絡控制的發(fā)展趨勢，對于儀器儀表設備功能而言是很大程度的革新，使得儀器儀表設備更好地實現(xiàn)自動化控制，有效地提高了儀器儀表設備的工作效率。

4.2強化儀表工作環(huán)境的管理工作

儀器儀表對其精度有著很高的要求，而外部環(huán)境因素會嚴重影響化工儀表的精度。因此，為了確?；x表自動化管理的正常運行，就必須對其工作環(huán)境進行嚴格的管理。外部環(huán)境的影響因素主要有溫度、濕度和電磁環(huán)境等等?；x表四圍的環(huán)境溫度要保持在-15℃到30℃之間，溫度過低或過高都會影響儀表內(nèi)部元件的工作情況，造成元件出現(xiàn)失靈、燒毀等問題。而電磁環(huán)境對化工儀表的干擾情況尤為嚴重，一旦出現(xiàn)強大的電磁干擾，儀表將會陷入失靈狀態(tài)，無法正確顯示數(shù)據(jù)。此外，對外界環(huán)境進行管理時，要防止發(fā)生火災、爆炸等事故。

4.3做好儀表的安裝調(diào)試工作

為確保儀器儀表正常的進行自動化管理，必須事前要做安裝調(diào)試工作。安裝化工儀表時，要由專業(yè)的安裝人員負責安裝調(diào)試，嚴格地按照安裝設計進行各種設備的安裝工作。安裝工作結(jié)束后，安裝施工人員要對已安裝的儀器儀表進行必要的調(diào)試，測試儀表各種傳感器的運行情況和儀表功能的運用情況。待儀器儀表調(diào)試到最佳狀態(tài)后，方可正式投入自動化管理的應用中。

結(jié)語

伴隨著時代的發(fā)展，科研水平獲得了明顯的進步，所以使儀表的功能獲得了明顯的進步，借助自動化儀表能夠有效滿足數(shù)據(jù)處理要求，降低人為因素所造成的負面影響，避免因為工作不當所產(chǎn)生的各種嚴重后果，必須進一步提高技術(shù)的水平，借此實現(xiàn)儀表創(chuàng)新，有效提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。

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