工業(yè)智能自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用和發(fā)展

段世雄

摘要：現(xiàn)如今，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，為提高精準(zhǔn)制造、智能控制能力，儀器儀表從單一應(yīng)用監(jiān)測(cè)向技術(shù)創(chuàng)新、智能自動(dòng)化逐步進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)。多種技術(shù)應(yīng)用于儀器儀表中，拓寬了儀器儀表在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，在結(jié)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用環(huán)境等方面得到極大提升，隨著各類高新技術(shù)的疊加效應(yīng)，儀器儀表在發(fā)展中呈現(xiàn)出信息整合、技術(shù)融合、遠(yuǎn)程控制和設(shè)備本身輕量化的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)技術(shù);智能化;自動(dòng)化;儀器儀表

引言

現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，較大程度依賴于其在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的進(jìn)步，要想提高國內(nèi)工業(yè)化水平，勢(shì)必要注重自動(dòng)化技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)合，而對(duì)相關(guān)儀器儀表的控制水平，直接關(guān)系著工業(yè)生產(chǎn)安全及效率，應(yīng)將其視為工業(yè)自動(dòng)化的研究重點(diǎn)。同時(shí)，伴隨科技的進(jìn)步，儀器儀表有更高的技術(shù)含量，涉及到傳感、智能、人機(jī)交互等技術(shù)，對(duì)儀器儀表操作及安全管理提出較高要求。為此，要做好儀器儀表控制工作，從理論研究到技術(shù)應(yīng)用，全面提升儀器儀表控制效果，提高工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平。

1自動(dòng)化儀表

自動(dòng)化儀表具備永久存儲(chǔ)功能，儀表檢測(cè)的數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存到儀表內(nèi)部。因此，自動(dòng)化儀表相比傳統(tǒng)的儀表不僅做工更加先進(jìn)，而且對(duì)于數(shù)據(jù)分析處理的技術(shù)也得到提升。一些傳統(tǒng)的儀表也具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，但是這種存儲(chǔ)僅僅是臨時(shí)的，超過一定時(shí)間后這些數(shù)據(jù)就會(huì)被清除。自動(dòng)化儀表內(nèi)部加設(shè)了計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理器，因此可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理，同時(shí)在分析數(shù)據(jù)時(shí)更是運(yùn)用了大數(shù)據(jù)技術(shù)，因此相比傳統(tǒng)的儀表，自動(dòng)化儀表處理與計(jì)算數(shù)據(jù)更加精確，而傳統(tǒng)的儀表并不具備分析數(shù)據(jù)的功能，仍然需要人工計(jì)算分析數(shù)據(jù)，因此存在浪費(fèi)時(shí)間、誤差大等弊端。

2工業(yè)智能自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用和發(fā)展

2.1智能技術(shù)

目前隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能控制技術(shù)在人們的生活中日益占據(jù)著十分重要的地位，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，當(dāng)然在電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)發(fā)展的過程中對(duì)其開展相關(guān)的技術(shù)探討也是十分有必要的。在電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)發(fā)展的過程中運(yùn)用智能技術(shù)控制主要就是使對(duì)電氣自動(dòng)化儀表的控制更加自動(dòng)化和便利化，從而在更大程度上提高運(yùn)行的效率。電氣自動(dòng)化儀器儀表智能技術(shù)主要就是要保證在相關(guān)的電力運(yùn)行的過程中一些儀器和表盤能夠?qū)崿F(xiàn)跟隨著機(jī)器的運(yùn)行狀況改善自身的發(fā)展環(huán)境從而更好地適應(yīng)相關(guān)環(huán)節(jié)的運(yùn)行。

2.2人機(jī)界面技術(shù)

人機(jī)界面技術(shù)在人員操作與儀器儀表信息表達(dá)中間建立了有效通道，并滲透于工業(yè)儀器儀表控制的各個(gè)方面。人機(jī)界面技術(shù)的正確使用必須以信息表達(dá)需求為藍(lán)本，以追求科學(xué)、合理操控方式為目標(biāo)，充分考慮操作便捷性。在實(shí)際工況下，僅需操作人員輸入或選擇特定工作指令，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該指令的上傳、分析及執(zhí)行，達(dá)到遠(yuǎn)程控制指定儀器儀表設(shè)備的作用。值得注意的是，該技術(shù)在信息上傳方式、信息處理速度、執(zhí)行路徑規(guī)劃方面仍處于完善和優(yōu)化階段。

2.3模塊通訊技術(shù)

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)中，儀器儀表通常是作為控制終端存在，其所收集的數(shù)據(jù)還需經(jīng)通訊模塊傳輸至控制中心。而在通信模塊設(shè)計(jì)中，通常采取局域網(wǎng)的模式，利用常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)儀器儀表的數(shù)據(jù)連接，但關(guān)鍵要保證傳輸準(zhǔn)確性。為此，在儀器儀表通訊模塊設(shè)計(jì)時(shí)，主要利用光纖接入，以保證工業(yè)電氣高效可靠的自動(dòng)化生產(chǎn)。對(duì)于生產(chǎn)及控制信息傳輸可靠性要求，可組建以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，確保生產(chǎn)控制信息可靠傳達(dá)，使得儀器儀表作用發(fā)揮也更有保障。

2.4虛擬儀器

伴隨經(jīng)濟(jì)全球化的到來，在全球范圍內(nèi)的所有國家之間都構(gòu)成了一種貿(mào)易往來關(guān)系，這使得行業(yè)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇。對(duì)于我國工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)來說，除了要面對(duì)激烈的國內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以外，還要面對(duì)海外市場(chǎng)帶來的競(jìng)爭(zhēng)壓力，尤其是歐美日等工業(yè)強(qiáng)國對(duì)我國工業(yè)企業(yè)造成的巨大壓力。我國工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，占據(jù)更多的市場(chǎng)份額，需要提升企業(yè)的綜合實(shí)力。新時(shí)代背景下，智能化生產(chǎn)水平成為了各企業(yè)之間的決勝利器，所以只有提升生產(chǎn)的智能化水平才能確保生產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升，將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到儀器儀表當(dāng)中就是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)的一種途徑，基于這些需求，虛擬儀器由此誕生。虛擬儀器以源代碼的形式運(yùn)行，源代碼由儀器儀表制造商提供，源代碼與虛擬儀器之間呈現(xiàn)一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于配套的源代碼與儀器儀表，源代碼可以在儀器儀表當(dāng)中任意使用，使得工作效率得到本質(zhì)性提升，有些儀器儀表制造商還會(huì)為用戶提供配套的驅(qū)動(dòng)軟件管理標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于全新的驅(qū)動(dòng)軟件管理標(biāo)準(zhǔn)，其制定基礎(chǔ)是VXI總線驅(qū)動(dòng)器的規(guī)范管理標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)全新的驅(qū)動(dòng)軟件管理標(biāo)準(zhǔn)為更加方便用戶操作還加入了新的優(yōu)化措施與設(shè)備升級(jí)措施規(guī)范。全新驅(qū)動(dòng)軟件的優(yōu)化與升級(jí)規(guī)范還具備開發(fā)潛在用戶的功能，使設(shè)備運(yùn)行效率得到提升。由此可見只有對(duì)驅(qū)動(dòng)軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全面升級(jí)與優(yōu)化才能使儀器儀表的靈活性得到整體性提升，進(jìn)而推動(dòng)儀器儀表性能提升，同時(shí)驅(qū)動(dòng)設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)呈現(xiàn)出更加清晰的直觀性與簡(jiǎn)便性。要建立全新的自動(dòng)化控制儀器儀表工具需要在LabWindows/CVI15.0環(huán)境下進(jìn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)人機(jī)交互的體驗(yàn)。應(yīng)用了自動(dòng)化控制技術(shù)的儀表的智能代碼是自動(dòng)生成的，在這種自動(dòng)生成的智能代碼作用下，可以有效實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分析與傳遞。智能化的儀器儀表實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制儀表的操作簡(jiǎn)化，在運(yùn)行體系當(dāng)中將使用統(tǒng)一的代碼符號(hào)，進(jìn)一步提升儀器儀表的工作效率。

3智能化儀器儀表的應(yīng)用

3.1在儀器儀表結(jié)構(gòu)性能改良中的應(yīng)用

智能自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用一方面使儀器儀表具備隨時(shí)處理分析數(shù)據(jù)的能力，同時(shí)能夠與既往數(shù)據(jù)形成比對(duì)文件，整體上促進(jìn)各類儀器儀表在測(cè)量性能和效率上的提升;另一方面智能自動(dòng)化技術(shù)在各類設(shè)備中編寫模糊控制程序，與微處理器、微控制器等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過設(shè)置數(shù)據(jù)的上下限實(shí)現(xiàn)決策。如該技術(shù)應(yīng)用于傳感器上，由于利用軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波，促使在儀器儀表的結(jié)構(gòu)性能上進(jìn)行了簡(jiǎn)化和改良：以糧食分選和再生資源分選行業(yè)中使用的光電分選機(jī)為例，傳感器陣列中利用智能自動(dòng)化技術(shù)對(duì)糧食或再生資源進(jìn)行識(shí)別，再依照預(yù)設(shè)物質(zhì)特征的分類信息，通過映射網(wǎng)絡(luò)和BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方式處理傳感器中收集的信號(hào)，由控制系統(tǒng)實(shí)施具體分類，不僅提高了識(shí)別率，在儀器儀表的應(yīng)用場(chǎng)景上也做出了新的嘗試和探索。

3.2安裝過程中強(qiáng)化對(duì)技術(shù)的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化儀器儀表是一種技術(shù)性很強(qiáng)的應(yīng)用，其在發(fā)展的過程中可以說完全是一種技術(shù)導(dǎo)向性的工作，其對(duì)技術(shù)的要求可以說是相當(dāng)高的。因此，在進(jìn)行安裝的過程中相關(guān)的工作人員對(duì)安裝細(xì)節(jié)的把關(guān)只是其中的一個(gè)方面，最重要的還是要對(duì)技術(shù)提出更高的要求。比如說在進(jìn)行安裝的過程中，要注重測(cè)試相關(guān)的量表的準(zhǔn)確性以及相關(guān)設(shè)備的安裝位置是否合適，這才是進(jìn)行相關(guān)的儀器設(shè)備安裝的關(guān)鍵。在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備安裝的過程中對(duì)技術(shù)引起相關(guān)的重視是提高效益的一個(gè)重要的因素，其關(guān)鍵作用是不言而喻的。

結(jié)語

現(xiàn)階段，工業(yè)生產(chǎn)基本實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化，并且伴隨著科技進(jìn)步，逐步實(shí)現(xiàn)智能化，工業(yè)生產(chǎn)效能顯著提升，其中，自動(dòng)化儀器儀表在工業(yè)生產(chǎn)信息獲取及過程控制中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，并且在技術(shù)應(yīng)用上涉及面甚廣，如傳感技術(shù)、集成技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)等。要想提高儀器儀表控制效果，應(yīng)在做好設(shè)備管理工作的同時(shí)，致力于儀器儀表理論體系的研究工作，不斷深化技術(shù)應(yīng)用，更好地滿足自動(dòng)化、智能化工業(yè)生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)

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