智能化控制技術(shù)在電子技術(shù)儀器儀表系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

吳 帥

(江蘇華晟信息科技有限公司，江蘇 南京 210000)

對于當(dāng)前的許多行業(yè)來說，智能化是其主要的發(fā)展方向，智能化的發(fā)展，有助于行業(yè)突破當(dāng)前的障礙，進入一個嶄新的領(lǐng)域。儀器儀表系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)的重要系統(tǒng)，是信息傳達的媒介，在工業(yè)的智能化發(fā)展方面，儀器儀表系統(tǒng)需要首先得到優(yōu)化，應(yīng)用先進技術(shù)，實現(xiàn)對儀器儀表系統(tǒng)的智能化控制，這也是當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域的重點任務(wù)。我國當(dāng)前的儀器儀表主要分為三種，分別為流量儀表、壓力儀表以及溫度儀表，可以對系統(tǒng)生產(chǎn)的各項參數(shù)進行有效感知，隨著時間推移，智能技術(shù)的功能會得到進一步的拓展，儀器儀表系統(tǒng)的作用也會越發(fā)完善。下文對此進行簡要的闡述。

1 智能化技術(shù)的概述分析

智能化技術(shù)屬于一種新興技術(shù)，在當(dāng)前的許多領(lǐng)域中，智能化技術(shù)都得到了應(yīng)用，而且在該技術(shù)的作用下，原有的行業(yè)生產(chǎn)模式得到了有效簡化，發(fā)生了根本性的變化，給許多領(lǐng)域提供了新的發(fā)展方向。從概念上來看，智能化技術(shù)中包含了許多的高新技術(shù)，比如電子技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等等，通過這些技術(shù)的有效結(jié)合，產(chǎn)生智能化的效果，對人類的思維和行為進行模擬，隨著技術(shù)研發(fā)的不斷深入，智能化技術(shù)體系越發(fā)完善，技術(shù)功能也更加強大，現(xiàn)階段的智能化技術(shù)已經(jīng)具備了自動學(xué)習(xí)功能，對人類的行為進行高度模擬，而且相比于人腦計算，智能化技術(shù)的計算速度更快，工作效率更高，在許多行業(yè)中已經(jīng)成為了其中的核心技術(shù)。

2 智能自動化儀器儀表的應(yīng)用優(yōu)勢

（1）簡化控制流程。在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)流程非常復(fù)雜，生產(chǎn)系統(tǒng)的控制難度很大，而且對精準(zhǔn)性有非常高的要求，任何一項運行參數(shù)出現(xiàn)偏差，都可能會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至?xí)l(fā)安全性問題。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)控制模式中，主要采取人工控制的方式，利用人力資源，對系統(tǒng)運行參數(shù)進行收集和控制，控制方式存在一定的滯后性，而且在以這種控制方式為主的工業(yè)生產(chǎn)模式中，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)安全性，都會受到人員因素的影響，對工作人員的能力和責(zé)任意識都有非常嚴(yán)格的要求。應(yīng)用智能自動化儀器儀表，能簡化控制流程，在智能自動化儀器儀表的作用下，各種系統(tǒng)參數(shù)都能清晰呈現(xiàn)，管理人員可以根據(jù)智能自動化儀器儀表中的讀書，全面掌握當(dāng)前的生產(chǎn)情況，而且在智能技術(shù)的作用下，智能自動化儀器儀表具有一定的自動化控制功能，對不合理的生產(chǎn)參數(shù)自行的進行調(diào)整和優(yōu)化，保證生產(chǎn)系統(tǒng)始終處于高效的運行狀態(tài)，通過這種方式，降低生產(chǎn)難度，對于產(chǎn)品質(zhì)量的提升也有很強的促進作用，智能自動化儀器儀表的優(yōu)勢作用可見一斑。

（2）提高生產(chǎn)安全性。在工業(yè)領(lǐng)域中，一些行業(yè)的生產(chǎn)過程比較危險，對系統(tǒng)運行指標(biāo)有非常嚴(yán)格的要求，比如化工生產(chǎn)，需要嚴(yán)格的把控生產(chǎn)溫度、壓力等系統(tǒng)參數(shù)，如果這些參數(shù)指標(biāo)出現(xiàn)問題，容易引發(fā)安全事故，對企業(yè)的發(fā)展和人員的安全都非常很不利，這也是企業(yè)方面極力避免的問題。應(yīng)用智能自動化儀器儀表，能對工業(yè)生產(chǎn)中的風(fēng)險因素進行有效控制，這也是智能自動化儀器儀表的主要應(yīng)用方式之一，在智能自動化儀器儀表的作用下，工業(yè)生生產(chǎn)模式會發(fā)生改變，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，可以自行的調(diào)節(jié)系統(tǒng)運行指標(biāo)，整個控制過程效率極高，具有實時性的特點，能有效降低風(fēng)險因素的爆發(fā)幾率，對工業(yè)生產(chǎn)安全性的提升有非常明顯的促進作用，為此，在當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域中，企業(yè)管理者要對智能自動化儀器儀表的功能性作用產(chǎn)生直觀認(rèn)知，并且積極的引入智能自動化儀器儀表，實現(xiàn)智能化的行業(yè)生產(chǎn)，加速行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

3 智能自動化儀器儀表的主要構(gòu)成

相比于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，智能自動化儀器儀表的功能更強，在結(jié)構(gòu)上也呈現(xiàn)出了較大的差異，屬于現(xiàn)代化產(chǎn)物，也是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的重要構(gòu)成。之前的工業(yè)儀器儀表技術(shù)含量較低，在控制方面主要以人力為主，各種硬件零件為其主要構(gòu)成元素，運行效率不高，而且安全性無法得到保證。智能自動化儀器儀表是在原有的設(shè)備的基礎(chǔ)上，加入各種先進的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)硬件與軟件的有效結(jié)合，在智能自動化儀器儀表中，涵蓋了多項高新技術(shù)，比如大數(shù)據(jù)技術(shù)、計算機處理技術(shù)、傳感技術(shù)等等，而且在當(dāng)前的智能自動化儀器儀表中，為了促進設(shè)備運行穩(wěn)定性的提升，還會加入安全防護系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，可以對設(shè)備運行異常問題自行的進行處理，大幅度的提升工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性。

4 工業(yè)儀器儀表系統(tǒng)的主要控制技術(shù)

（1）傳感技術(shù)。傳感技術(shù)屬于智能化控制系統(tǒng)中的重點內(nèi)容，智能技術(shù)的應(yīng)用，對傳感技術(shù)的依賴性非常強，這也是儀器儀表系統(tǒng)自動化運行的基本保證。在工業(yè)生產(chǎn)中，傳感技術(shù)的主要作用，就是對系統(tǒng)信息進行有效收集，為數(shù)據(jù)處理和管理指令的傳達提供依據(jù)，此項技術(shù)的應(yīng)用需要借助相應(yīng)的硬件設(shè)備，把傳感器安裝在系統(tǒng)的特定位置，通過硬件設(shè)備獲取目標(biāo)信號，然后利用數(shù)據(jù)傳輸功能，把這些信息傳輸?shù)娇刂破髦?，從而實現(xiàn)對儀器儀表系統(tǒng)的自動化控制，傳感技術(shù)的重要作用可見一斑，已經(jīng)成為了當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)中不可缺少的內(nèi)容。

（2）智能技術(shù)。在儀器儀表系統(tǒng)運行過程中，通過智能技術(shù)的應(yīng)用，能大幅度的拓展系統(tǒng)功能，此項技術(shù)也被稱之為智能控制技術(shù)，在該技術(shù)的作用下，儀器儀表系統(tǒng)能保持自動化運行的狀態(tài)，進一步的滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，對各種參數(shù)的測量工作效率顯著提高，而且獲取的信息數(shù)據(jù)也更加精準(zhǔn)，有效的消除了傳統(tǒng)系統(tǒng)運行模式中存在的各種技術(shù)障礙，對工業(yè)生產(chǎn)來說具有非常重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)階段，智能化已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，關(guān)于儀器儀表系統(tǒng)的智能化研發(fā)工作也在持續(xù)深入，實踐證明，智能技術(shù)與儀器儀表系統(tǒng)的結(jié)合意義深遠，是工業(yè)智能化進場中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（3）人機界面技術(shù)。人機界面技術(shù)也是當(dāng)前儀器儀表系統(tǒng)中的核心技術(shù)，通過此項技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)有效的人機互動，在人員與儀器儀表系統(tǒng)之間構(gòu)建聯(lián)系，實現(xiàn)信息的有效傳遞和管理指令的落實?，F(xiàn)階段，人機界面技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在儀器儀表系統(tǒng)控制中，管理人員可以利用此項技術(shù)輸入相應(yīng)的操作指令，系統(tǒng)會自動執(zhí)行設(shè)定的程序，從而實現(xiàn)對儀器儀表系統(tǒng)的遠程控制。現(xiàn)階段，人機界面技術(shù)還缺乏完善性，許多的技術(shù)功能都有待開發(fā)，需要酌情進行應(yīng)用。

5 智能化控制技術(shù)在電子技術(shù)儀器儀表系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

（1）在儀表結(jié)構(gòu)性能改良中的應(yīng)用。在儀器儀表系統(tǒng)的運行過程中，智能技術(shù)的應(yīng)用，可以大幅度的提高系統(tǒng)運行效果，尤其是在數(shù)據(jù)分析方面，系統(tǒng)能力會得到有效強化，在數(shù)據(jù)監(jiān)測方面的效率明顯上升，有助于實現(xiàn)對儀器儀表系統(tǒng)的有效改良。智能化的儀器儀表系統(tǒng)具有信息識別功能，管理人員利用人機界面技術(shù)，編寫相應(yīng)的操作程序，系統(tǒng)能保持自動化運行的狀態(tài)，根據(jù)具體的運行需求，自行的調(diào)整運行參數(shù)，自動化做出各種運行決策。智能化儀器儀表系統(tǒng)功能強大，信息收集比較全面，而且信息的精準(zhǔn)性可以得到保證，有助于儀器儀表系統(tǒng)重要作用的充分發(fā)揮，大幅度的提高工業(yè)生產(chǎn)力。工作期間內(nèi)，為了克服傳統(tǒng)的測斜儀現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，筆者設(shè)計了一種快捷高效、成本低的基于分布式光纖的基坑測斜裝置。

（2）在風(fēng)險控制中的應(yīng)用。實際上，工業(yè)生產(chǎn)是一個比較復(fù)雜的過程，一些行業(yè)的生產(chǎn)流程中存在許多的風(fēng)險因素，必須要通過儀器儀表系統(tǒng)，對各種生產(chǎn)參數(shù)進行監(jiān)測，保證生產(chǎn)安全性。智能化控制技術(shù)在風(fēng)險控制中起到了非常關(guān)鍵的作用，在此項技術(shù)的作用下，儀器儀表系統(tǒng)能全面收集生產(chǎn)參數(shù)信息，對異常參數(shù)及時做出預(yù)警，同時，發(fā)出相應(yīng)的操作指令，對異常數(shù)據(jù)進行控制，可以有效的降低生產(chǎn)風(fēng)險。在工作期間，筆者應(yīng)用 PLC 控制技術(shù)對發(fā)電廠輸煤皮帶各個設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集和控制，實現(xiàn)無人值守智能監(jiān)控。

（3）在系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用。近年來，信息技術(shù)的影響力越來越大，工業(yè)行業(yè)也在積極的引入信息技術(shù)，信息網(wǎng)絡(luò)成為了一個熱門詞匯，受到了人們的高度關(guān)注，而工業(yè)生產(chǎn)的信息建設(shè)，需要依賴于電氣自動化控制技術(shù)來實現(xiàn)，該技術(shù)在這個過程中主要起到了運行監(jiān)控的作用，在智能化儀表的作用下，工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運行達到了一個新的高度。在具體的技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，為了實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動化控制，需要對工業(yè)參數(shù)進行分析，收集電源的型號以及其他運行參數(shù)，結(jié)合分析結(jié)果，使用檢測設(shè)備、傳輸設(shè)備組成一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)，對工業(yè)數(shù)據(jù)進行全面收集，這個過程具有實時性的特點，而且監(jiān)控系統(tǒng)還能對數(shù)據(jù)信息進行智能分析，為故障診斷和故障控制提供依據(jù)，把系統(tǒng)故障造成的消極影響控制在最低，系統(tǒng)安全性穩(wěn)步提高，這也是此項技術(shù)的主要應(yīng)用方式之一。智能化儀表的應(yīng)用，有效的促進了工業(yè)系統(tǒng)運行安全性的提高，對于工業(yè)系統(tǒng)來說，任何的故障都可能會引發(fā)嚴(yán)重事故，應(yīng)用智能化儀表，能降低系統(tǒng)故障發(fā)生幾率，而且也能實現(xiàn)對系統(tǒng)故障的事前控制。

6 智能化儀器儀表系統(tǒng)發(fā)展方向

就目前來看，儀器儀表系統(tǒng)會逐漸的與人工智能技術(shù)相融合，人工智能技術(shù)的功能更加強大，利用此項技術(shù)，能徹底的擺脫儀器儀表系統(tǒng)對人力資源的依賴性，完全保持獨立運行狀態(tài)，由于人工智能技術(shù)具有自動學(xué)習(xí)的功能，在不斷的系統(tǒng)運行中，儀器儀表系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定性也能持續(xù)得到強化，這也是智能化儀器儀表系統(tǒng)的主要發(fā)展方向之一。另外，遠程控制也是智能化儀器儀表系統(tǒng)的必然方向，近年來，信息技術(shù)的影響力越來越大，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，在這些技術(shù)的作用下，許多的行業(yè)都實現(xiàn)了遠程控制，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)和各種高新技術(shù)，消除空間因素對系統(tǒng)控制帶來的限制，進一步的增強了儀器儀表系統(tǒng)控制工作的便利性，降低控制成本，應(yīng)用優(yōu)勢顯著，為此，工業(yè)領(lǐng)域要持續(xù)加強技術(shù)研發(fā)，拓展儀器儀表系統(tǒng)的功能，實現(xiàn)對儀器儀表系統(tǒng)的遠程控制。

7 結(jié)束語

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)中，儀器儀表系統(tǒng)屬于其中的重要系統(tǒng)，智能化控制技術(shù)的應(yīng)用，能改變儀器儀表系統(tǒng)的運行模式，大幅度的提高工業(yè)生產(chǎn)力。為了進一步的發(fā)揮出智能儀器儀表系統(tǒng)的作用，工業(yè)領(lǐng)域需要結(jié)合當(dāng)前的社會形勢，不斷的引入高新技術(shù)，完善系統(tǒng)功能，為工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展做出積極的貢獻。