儀器儀表中的自動化控制及應用研究

姜偉偉

（安測半導體技術(shù)<江蘇>有限公司 江蘇 揚州 225000）

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代全面到來，我國國民的創(chuàng)新意識不斷提高，新技術(shù)不斷產(chǎn)生并在此基礎(chǔ)上廣泛投入到日常的生產(chǎn)生活中。就當下而言，我國的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及自動化技術(shù)不斷深化創(chuàng)新，開放了社會發(fā)展的新格局，相應地也促使我國國民經(jīng)濟的進一步提高，推動了我國民眾科技創(chuàng)新意識的解放，使得當前社會逐步從經(jīng)濟發(fā)展向與科技協(xié)調(diào)發(fā)展的轉(zhuǎn)型。目前，隨著自動化技術(shù)的普及和公民用電量的增大，加之我國電力資源的不斷發(fā)展與普及，使得電力產(chǎn)業(yè)已作為新的生產(chǎn)生活資源進入到社會的各個方面，相應地也就促使電力管理模式面臨著新的發(fā)展與改革。

2 自動化與儀器儀表

2.1 自動化的簡介

自動化是新時代的科學發(fā)展中的一項重要技術(shù)，其典型特征主要為一種機器設備及相關(guān)系統(tǒng)在不需要人為操控的情況下能夠根據(jù)原有的工作方式正常運行，其工作面較廣，工作過程較為繁瑣，包括工作前的檢測過程，信息的處理及分析到最后根據(jù)系統(tǒng)的設定來運行[1]。

如今，自動化技術(shù)已廣泛應用于生活中的各個方面，大大減輕了人力資源的負擔，使得人力得到了較大解放，也減輕了在實際工作過程中通過人力勞動可能出現(xiàn)的安全問題。同時，因為自動化技術(shù)的精確性，也使得整個工作過程更為精確，從而大大提升工作效率，因此自動化技術(shù)如今已成為衡量一個社會發(fā)達程度的標志。

過去的自動化技術(shù)只是人們狹義上所理解的以機器代替人力的過程，而現(xiàn)在，隨著科技的發(fā)展，自動化技術(shù)已逐步發(fā)展為使用計算機技術(shù)，通過相關(guān)系統(tǒng)的設定，在進行代替人力勞動的同時，深入發(fā)展，從而輔助在實際工作過程中技術(shù)人員的腦力勞動，更好地完成高科技發(fā)展成果[2]。

2.2 儀器儀表的簡介

儀器儀表主要指一種設備，是基于測量和數(shù)據(jù)的計算分析等為標準的一項儀器，是進行信息傳導的一種設備，其顯著特點主要在于提高人們生產(chǎn)生活過程中對外界環(huán)境的感知。對于儀器儀表，其覆蓋面較廣，諸如望遠鏡、顯微鏡等均屬于儀器儀表，也就不難理解，為何儀器儀表能夠提升人們對外界生活的感知性。與此同時，一些極為精密的儀器儀表還能夠測量生活中一些通過人力無法確定的物理量，并在此基礎(chǔ)上進行信息的記錄、整合等。

就當下發(fā)展不難看出，隨著越來越多儀器的出現(xiàn)，儀器儀表已成為科學技術(shù)的具體體現(xiàn)，也成為發(fā)展科學技術(shù)的一種載體。因為其身份的特殊性，使得當前的社會處在不斷的變革與進步中，作為推動社會經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，世界各個國家的經(jīng)濟發(fā)展與相關(guān)儀器儀表的聯(lián)系日益增加，最后直至到達一種密不可分的境界，也因為這種局面的開創(chuàng)，使得世界科技發(fā)展到一種空前的地步[3]。

3 我國儀器儀表在自動化領(lǐng)域中發(fā)展的現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得當前我國的經(jīng)濟發(fā)展水平進入世界前列，也相應帶動了我國各個行業(yè)向著現(xiàn)代化、信息化趨勢的發(fā)展。就目前來看，雖然我國的電氣自動化技術(shù)已得到了較大進步，但對于國際標準而言，仍然處于較為落后的水平。我國的自動化技術(shù)起步較晚，發(fā)展基礎(chǔ)差。從整體上來看，我國在此期間的幾十年內(nèi)發(fā)展質(zhì)量仍然是得到保證的。自10年前，我國就開始大力鼓勵自主創(chuàng)新工作的開展，在國家政策的扶持下，我國產(chǎn)生了一系列新型行業(yè)，該行業(yè)普遍科技含量較高，附加值高，也具有我國自主研制的特點，對于市場的適應性也較強。在此期間，我國開始進行生態(tài)環(huán)境的保護，不斷完善可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進了新能源如太陽能、風能、地熱能的進一步開發(fā)及應用。同時，電商及運輸行業(yè)也在此期間發(fā)展起來，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念也在此期間被確立起來，也因此使得我國的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、智能化技術(shù)逐步進入到生活中的方方面面，也使得信息化交通產(chǎn)生并蓬勃發(fā)展[4]。

目前，伴隨著全面深化改革的進行，我國的自動化儀器儀表已得到了較大程度的普及。當下來看，我國的自動化水平處于世界發(fā)展的前列，并且開始向著多元化的方向發(fā)展。目前來看，我國儀器儀表在自動化領(lǐng)域中的運用大多停留在理論層面上，在實際工作中仍然面臨著許多亟待解決的問題。相較于傳統(tǒng)的儀器儀表，自動化控制的儀器儀表的優(yōu)勢仍然沒有得到較大程度的體現(xiàn)，對于總線的表現(xiàn)性能也較為遜色。也因此，在未來的社會發(fā)展過程中，隨著儀器儀表的進一步發(fā)展，虛擬儀器的發(fā)展成了時代發(fā)展的重點課題。

4 自動化儀器儀表的分類

4.1 虛擬儀器

虛擬儀器，顧名思義，其主要在于通過計算機系統(tǒng)的操作或者運行代碼的形式進行儀器儀表的系統(tǒng)化建設，即通過代碼的形式取代傳統(tǒng)儀表儀器的工作方式，該種形式豐富了信息拓寬的渠道，也能在極大程度上促進互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，提升自動化技術(shù)的應用空間，相應地也能通過虛擬儀器吸引更多客戶，開創(chuàng)自動化儀器儀表的發(fā)展新格局，在進行生產(chǎn)生活的過程中，采用虛擬儀器通常能夠使得自動化儀表在實際的使用過程中更為便捷。

另外，通過虛擬技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合，也能最大限度地保證智能化技術(shù)在實際工作中的滲入發(fā)展，在保證各個環(huán)節(jié)順利進行的同時，實現(xiàn)多線程的運轉(zhuǎn)。另外，該技術(shù)的廣泛應用還能夠提升工作效率，在工作完成之后也能夠便于相關(guān)工作人員進行儀器的維護工作[5]。

4.2 網(wǎng)絡化儀器儀表

隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的空前發(fā)達，使得我國各個行業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型的新發(fā)展格局，相應地帶動了自動化行業(yè)的發(fā)展，因此在當下發(fā)展的過程中，網(wǎng)絡化的自動儀器儀表已逐步進入到人民群眾的生產(chǎn)生活中，其本質(zhì)上是將儀器儀表與計算機網(wǎng)絡化技術(shù)聯(lián)系起來。換言之，主要是通過信息化技術(shù)中所具備的功能同儀器儀表發(fā)展中的需要緊密聯(lián)系起來，通過對最新發(fā)展理念的分析與探討，將網(wǎng)絡信息化技術(shù)具體運用到儀器儀表的各個方面。在大數(shù)據(jù)的背景下，通過一套完整的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進行分析與整合，明確下一步的發(fā)展目標，滿足用戶的實際發(fā)展需求，提高數(shù)據(jù)的精密性，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[6]。

5 自動化儀器儀表發(fā)展展望

隨著我國計算機技術(shù)的日益進步，我國在尖端技術(shù)方面取得的成果顯著。在未來發(fā)展的過程中，各行各業(yè)將會逐步向智能化方向發(fā)展，通過人工智能的控制理論，將人工智能技術(shù)同儀器儀表聯(lián)系起來。通過微電子技術(shù)，使得微型處理器與大規(guī)模集成電路進行有機結(jié)合，使得儀表由單一的智能化逐步向著自動化技術(shù)轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)智能化技術(shù)逐步走向普及，實現(xiàn)自動化儀表的新型發(fā)展戰(zhàn)略。

近年來，虛擬儀器儀表逐步進入人們生活，其利用本質(zhì)在于實現(xiàn)計算機技術(shù)的具體運用，因此在未來我國工業(yè)化的進程中，實現(xiàn)全面的智能化工業(yè)也是一種必然。在智能化的進程中，其必經(jīng)過程則是進行相關(guān)領(lǐng)域的虛擬化建設，所謂虛擬化建設就是將工業(yè)生產(chǎn)中所需要的儀器儀表或工作過程被現(xiàn)代化的計算機技術(shù)結(jié)合起來，使得其在極大程度上減少不必要的人力資源的浪費，提高工作效率，進一步提升實際工作過程中的可操作性[7]。

未來社會發(fā)展是以智能化和信息化為主導的發(fā)展格局，在當前，隨著我國科教興國戰(zhàn)略的提出，我國的通信技術(shù)、智能化技術(shù)得到了空前的發(fā)展，也使得儀器發(fā)展的趨勢得到了轉(zhuǎn)型[8]。同時，隨著信息化、物聯(lián)網(wǎng)的不斷進步，在工業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字化與智能化已成為工業(yè)在未來發(fā)展過程中的一項發(fā)展目標，相應的自動化的儀器儀表作為工業(yè)發(fā)展中的核心，其發(fā)展前景勢必無法估量。

6 結(jié)語

隨著我國社會主義工業(yè)化進程的不斷加快，其未來發(fā)展必然會向當下所流行的智能化與數(shù)字化方向發(fā)展，自動化儀器儀表作為新時代下發(fā)展的產(chǎn)物，在未來工業(yè)化的進程中，也會使得自動化儀器儀表擁有更為完善的功能及體系結(jié)構(gòu)。在實際運用的過程中，隨著科學知識的不斷深化，人們對于高科技含量的儀器設備也會有著更加深刻的認識，同時也為提升儀器儀表的使用率奠定基礎(chǔ)，推動著人工智能時代的到來。