鄧彬

摘要：自動(dòng)化儀表指的是在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，按照設(shè)定的程序和流程，通過自動(dòng)化技術(shù)，控制生產(chǎn)工藝、監(jiān)測生產(chǎn)流程、顯示生產(chǎn)進(jìn)度，從而保障生產(chǎn)加工任務(wù)順利完成的一系列儀表設(shè)備。工業(yè)自動(dòng)化儀表種類較多，按照不同的劃分方式可以分成不同的種類。常見的儀器儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)有傳感技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、智能控制技術(shù)和人機(jī)界面技術(shù)，本文主要分析了 儀器儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)及其應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：儀器儀表;自動(dòng)化;控制技術(shù);應(yīng)用

隨著我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都得到迅猛發(fā)展，儀器儀表行業(yè)在先進(jìn)技術(shù)的支撐下也不斷取得新進(jìn)展，為人們的生產(chǎn)生活提供便利條件。自動(dòng)化儀表是系統(tǒng)的中心樞紐，是系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測的核心部位，如果系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生故障問題，自動(dòng)化儀表就可以自動(dòng)監(jiān)測出故障范圍，縮短了搶修反應(yīng)時(shí)間，幫助技術(shù)人員確定故障具體位置與原因，自動(dòng)化儀表還可以提供相應(yīng)的參數(shù)，為后續(xù)調(diào)試儀表提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，分析探討儀器儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)及其應(yīng)用有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1自動(dòng)化儀表的發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)

1.1發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國政府非常重視行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展，提出制造業(yè)要從以前的“中國制造”逐漸走向“中國智造”。盡管自動(dòng)化控制技術(shù)在我國發(fā)展時(shí)間不長，但在技術(shù)研究人員的不懈努力下，自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)初見成果。隨著我國信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展浪潮的推進(jìn)，自動(dòng)化儀表在未來要緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，推動(dòng)儀器儀表技術(shù)工具的人工智能化發(fā)展。在自動(dòng)化儀表研究探索道路中，人們發(fā)現(xiàn)了新的材料、新的技術(shù)理論，研制出了更加高科技的元件。例如，石墨烯技術(shù)材料、高分子復(fù)合技術(shù)材料和光導(dǎo)纖維材料這些新型材料等。當(dāng)今社會(huì)，儀器儀表的發(fā)展趨勢必然是小型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向，這不僅是社會(huì)的要求，也是行業(yè)的需求，是企業(yè)生存發(fā)展的必經(jīng)之路。

1.2自動(dòng)化儀表的特點(diǎn)

自動(dòng)化儀表與傳統(tǒng)的工業(yè)儀表相比，不僅制作技術(shù)得到提高，儀表分析處理數(shù)據(jù)的精確度也得到提升。自動(dòng)化儀表具有可存儲(chǔ)性，其內(nèi)部都安裝有內(nèi)存裝置，儀表內(nèi)所有數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)保存在內(nèi)存卡中，當(dāng)內(nèi)存卡剩余容量不足時(shí)，僅需更換內(nèi)存卡即可。傳統(tǒng)的工業(yè)儀表不具有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能，儀表內(nèi)記錄的數(shù)據(jù)只在其設(shè)定時(shí)間內(nèi)才會(huì)顯示，如果超過時(shí)間數(shù)據(jù)將會(huì)被更新。自動(dòng)化儀表具有數(shù)據(jù)自動(dòng)處理的特點(diǎn)，這是依托計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理器來實(shí)現(xiàn)的，尤其是利用大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，使得自動(dòng)化儀表的數(shù)據(jù)計(jì)算更準(zhǔn)確。傳統(tǒng)的工業(yè)儀表數(shù)據(jù)計(jì)算處理依舊是采用人工計(jì)算方式，不僅浪費(fèi)時(shí)間，計(jì)算結(jié)果也不準(zhǔn)確，人為計(jì)算誤差較大。

2分析儀器儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)

2.1傳感技術(shù)

傳感技術(shù)是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)前提。由于人們?cè)诳刂谱詣?dòng)化儀器儀表時(shí)，需要輸入一定的信息數(shù)據(jù)，這些檢測信息的獲取就需要借助傳感技術(shù)，以此為參考依據(jù)展開對(duì)人們的檢測。

2.2系統(tǒng)集成技術(shù)

系統(tǒng)集成技術(shù)衡量儀器儀表性能和測量控制性能具有直接影響，特別是自動(dòng)化控制的大系統(tǒng)影響更為深遠(yuǎn)。系統(tǒng)集成技術(shù)主要是分析需求，配置物理層面、模塊通信和應(yīng)用實(shí)施策略等方面。

2.3智能控制技術(shù)

智能控制技術(shù)具體是指利用測控系統(tǒng)呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)，通過監(jiān)控工具和監(jiān)控設(shè)備來實(shí)現(xiàn)既定的基礎(chǔ)目標(biāo)的一項(xiàng)技術(shù)。這種技術(shù)主要是在測控系統(tǒng)中發(fā)揮效果，獲取的效益具有重大影響，同時(shí)也是信息技術(shù)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵測試。

2.4人機(jī)界面技術(shù)

操作人員對(duì)儀器儀表進(jìn)行操作時(shí)需要呈現(xiàn)出良好的互動(dòng)界面，只有這樣人機(jī)界面技術(shù)才能發(fā)揮出最大優(yōu)勢。人機(jī)界面技術(shù)主要是用于幫助操作人員和系統(tǒng)之間形成人工交互設(shè)置，盡量遵從簡單、便捷和高效的操作原則來進(jìn)行系統(tǒng)化操作。系統(tǒng)的可操作性和可維護(hù)性都是人機(jī)界面完成的最好案例。

3儀器儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1改進(jìn)儀器儀表結(jié)構(gòu)和性能

首先，自動(dòng)化控制技術(shù)的廣泛普及應(yīng)用，需要儀器儀表技術(shù)提供支撐，與此同時(shí)對(duì)儀器儀表的發(fā)展具有推動(dòng)促進(jìn)作用。儀器儀表和智能化硬件、軟件之間相結(jié)合必然會(huì)不斷提升測量速率和性能，拓寬測量功能。在儀器儀表中嵌入智能算法，例如遺傳算法，有助于提高儀器儀表工作的效率，提升整體速度，完善和提高性能優(yōu)勢。其次，不同相互獨(dú)立的儀器儀表系統(tǒng)，通過微處理器和微控制器兩者之間的結(jié)合，利用模糊控制算法加以控制。主要的優(yōu)勢在于沒有可以形成參考的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，和對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型存在微妙聯(lián)系，只需要借鑒以往經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出系統(tǒng)規(guī)則，綜合考慮芯片現(xiàn)場調(diào)試，計(jì)算出離線功能，根據(jù)預(yù)定的數(shù)據(jù)分析和控制反應(yīng)。

3.2設(shè)計(jì)虛擬儀器結(jié)構(gòu)

儀器儀表設(shè)計(jì)不斷在改進(jìn)優(yōu)化過程中，借助到廠家需要的虛擬儀器，組合成源代碼的形式提供用戶需要，并且和虛擬儀器驅(qū)動(dòng)器相結(jié)合，隨時(shí)根據(jù)需求即插即用。綜合對(duì)用戶的需求開始進(jìn)一步開發(fā)和完善，提高整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，對(duì)此提升程序軟件的管理效率和管理靈活度，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。首先是驅(qū)動(dòng)設(shè)備的方便性、直觀性和靈活性，對(duì)運(yùn)行效率進(jìn)行大范圍改觀。其次是開發(fā)工具運(yùn)用在人機(jī)交互體驗(yàn)中，有助于形成智能化儀器驅(qū)動(dòng)代碼，簡化工作量，有效統(tǒng)一代碼，使得操作更加方便快捷[5]。最后，智能化手段需要有效運(yùn)用，自動(dòng)監(jiān)測、識(shí)別、維護(hù)儀器的運(yùn)行狀態(tài)和狀況，用戶根據(jù)具體的底層生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)置，借助智能化方式加強(qiáng)管理。根據(jù)具體場合需求，可以在開發(fā)測試模式和正常運(yùn)行過程模式過程中來回切換。

3.3網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

電子信息技術(shù)以及智能化的巨大進(jìn)步使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平開始提升到更深層面，得到突飛猛進(jìn)式的發(fā)展。尤其是在化工、教育和電子商務(wù)等行業(yè)中體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化和智能化兩者的深度融合，因此網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在我國各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)成為必然趨勢，自動(dòng)化控制系統(tǒng)和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備都體現(xiàn)出信息網(wǎng)絡(luò)的巨大作用。分散開來的儀器儀表節(jié)點(diǎn)充分和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)之間完全融合，有助于發(fā)揮出各個(gè)設(shè)備技術(shù)的優(yōu)勢，也符合國家制定戰(zhàn)略理念的內(nèi)涵，合理化配置我國資源，讓決策顯得更加人性化和科學(xué)化。

4小結(jié)

儀器儀表自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)成為社會(huì)生產(chǎn)的主要技術(shù)，自動(dòng)化儀表成為社會(huì)生產(chǎn)的重要技術(shù)工具，自動(dòng)化技術(shù)提升了儀器儀表性能與適應(yīng)范圍，提升了工作效率，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)科技的迅猛發(fā)展，人們對(duì)于儀器儀表的功能需求也在不斷增加。儀器儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)的研發(fā)過程還在不斷的進(jìn)行，以此來達(dá)到提升儀器儀表性能，不斷強(qiáng)化其功能，提高其適應(yīng)性，增加其應(yīng)用范圍的目的。儀器儀表的發(fā)展，能夠更好促進(jìn)其在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。本文主要對(duì)儀器儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行簡要的研究，希望讀者對(duì)其有一定的了解。

參考文獻(xiàn)

[1]儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量.2018（05）

[2]《儀器儀表用戶》雜志聲明[J].儀器儀表用戶.2018（12）

[3]2018年度《儀器儀表用戶》雜志征訂單[J].儀器儀表用戶.2018（06）