自动化控制在仪器仪表中应用浅析

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摘要：现代科学技术的快速发展，进一步深化了工业自动化、信息化、智能化发展趋势。自动化控制技术在基础工具中的应用也实现了进一步发展。仪器仪表是基础技术工具中的重要内容，自动化控制技术在仪器仪表中的应用，对于提高工业生产效率发挥着重要作用。本文简要分析了自动化仪器仪表及其发展前景，以及仪器仪表中的自动化控制技术，并重点探索了自动化控制技术在仪器仪表中的具体应用。

关键词：自动化控制技术；仪器仪表；应用

工业自动化水平的不断提升，加快了新技术在工业生产中的普及应用，先进的自动化设备为现代工业生产发展奠定了重要基础，进而促进了工业生产规模的快速扩大。反之，对自动化控制技术在工业生产中的深化应用提出了更高的要求。仪器仪表作为基础性技术工具，其自动化水平直接关系到生产效能。因此，加强自动化控制技术在仪器仪表中的应用探究，提高技术应用水平和效率，对于推进工业生产进一步发展，维护我国现代化建设持续稳步提升具有重要意义。

1自动化仪器仪表及发展前景

仪器仪表是由大量的元件所构成的，自动化仪器仪表则是通过自动化技术，赋予其中各元件自动化能力，从而实现仪器仪表整体的自动化。在自动化一期中，主要包括传感器、变送器以及显示器三个模块。其中，传感器是进行自动化信号采集与控制部分，通过传感器自动收集发出的信号，为以续运行奠定基础；变送器负责对信号进行自动化分析与处理，对从传感器中传输的模拟信号进行处理后，得出相应的电信号；显示器则主要负责传达和表述结果，直观展示出相应的测量结果。自动化仪表主要是指自动化元件组合系统，具备自动化技术设备功能。随着自动化控制技术在仪器仪表中的应用范围不断扩大，市场中的自动化仪器仪表类型较多，并且应用行业领域广泛，在国家电力、环境监测等重点行业领域中均实现了重要应用。仪器仪表本身就是工业生产的基础性工具，设计专业领域众多，包括基础和应用各个科学领域中。在电力行业中，随着国家电力网络的铺设范围全面覆盖，智能化电网建设水平不断提高，对自动化仪器仪表实现电力监控的需求也不断上升；在环境监测领域，自动化仪器仪表在环境质量监控、污染源监测等方面的应用效率非常高。由此可见，在当前时展背景下，仪器仪表自动化发展已经成为我国工业快速发展下的必然趋势，自动化仪器仪表逐渐成为一种刚性需求，为社会发展提供了强有力的动力支持和重要保障。

2仪器仪表中的自动化控制技术

在工业生产过程中，仪器仪表作为基础技术工具，需要较高的精确度、分辨率和工作速度，确保机械设备的高效运行。在仪器仪表中应用自动化控制技术，主要目的就是为了最大地提升仪器仪表的精确度、分辨率及工作速度。具体来说，仪器仪表中的自动化控制技术主要为以下几种。（1）传感技术。传感技术为仪器仪表监测技术水平的提升奠定了重要基础。在仪器仪表中，数据信息是其实现控制目的的基础，利用传感技术，可以实现对信息数据的快速获取，从而高效完成检测。（2）系统集成技术。仪器仪表的自动化和控制性能，均直接受到系统集成的影响，尤其是在仪器仪表自动化控制中，该技术能够将各个子系统有效连接，根据生产实际对物理层关系进行分析，并建立相应的通信模块，实现具体工作实施。（3）智能控制技术。该技术是对仪器仪表的测控系统进行控制，通过监控工具及设备，实现对工业生产机械设备运行的全面监控监测，从而确保设备运行的稳定性。智能控制技术是自动化仪器仪表发展的核心关键技术。（4）人机界面技术。在仪器仪表操作过程中，良好的人机互动界面对操作人员操作有效性的影响也是非常大的。利用人机界面技术，能够将操作人员与仪器仪表系统建立互动界面，从而有效提高操作人员进行系统操作与设备维护效率。

3自动化控制技术在仪器仪表中的应用

3.1优化仪器仪表结构

实现仪器仪表结构的优化，是提高自动化控制技术应用水平的关键内容。首先，自动化控制技术促进了仪器仪表的快速发展。通过将智能化软硬件与仪器仪表的有机结合，必然可以提高仪器仪表的性能与测量速度和效率，优化其测量功能。例如，将智能算法包括神经网络、遗传算法等，与仪器仪表相结合，其工作效率会得到大幅提升，对获取数据信息的测算速度与准确度大大提升，实现仪器仪表的高效运行。其次，在独立的仪器仪表系统中，结合应用微处理器和微控制器，在通过模糊算法进行控制。这种自动化控制技术的应用优势在于不受以往的数据模型的干扰，而是根据经验对规则内容进行综合，在通过离线计算以及现场的实际调试，从而实现对数据的优化分析及有效控制。

3.2准确进行位置识别

自动化控制技术中，位置识别技术在仪器仪表中的应用，能够实现借助仪器自身进行位置识别的目的。在位置识别技术应用中，包括内部识别与外部识别技术，在识别设备位置过程中，需要运用回转式传感设备，根据位置配合完成对设备的内部位置识别。在对内部位置进行识别的前提下，数据检测的有效性能够大大提升，提高数据获取及向电脑中传输的效率，根据设备位置变化进行相应的判断，从而提高数据处理的有效性。同时，在外部设备位置识别中，可以利用基准点设备，通过电磁波、超声波等进行判断，最终获取仪器仪表的具体位置。

3.3设计虚拟仪器

在仪器仪表开发阶段，自动化控制技术的应用主要是通过对虚拟仪器技术的应用进行设计开发。将仪器仪表中的关键信息，运用源代码的形式展示出来并进行相应的解读。在客户购买仪器仪表设备后，生产厂家通过向客户提供仪器仪表相应的源代码，从而帮助客户能够根据其中的代码信息，实现对虚拟仪器的驱动，从而实现自身生产对仪器仪表应用的实际要求。现阶段，虚拟仪器技术在自动化仪器仪表中的应用领域非常广泛，呈现出非常高的适应性优势。同时，一些厂家开始立足客户实际需求进行深入开发和完善，提高仪器仪表设备的运行效率，同时提升程序软件的管理效率及灵活度，优化系统结构。一是提高驱动设备的灵活性，大幅提升运行效率；二是在人机交互体验中运用开发工具，促进智能化仪器驱动代码产生，实现代码统一，提高操作简便快捷；三是运用智能化手段，对仪器运行进行自动监测与识别，用户可根据自身生产需求，通过智能化设备提高管理效率。在不同的场合，虚拟仪器设计还可以实现开发测试与实际运行不同模式之间的转换。

3.4实现群控协作

随着工业生产规模的不断扩大，在仪器仪表设备运行中，开始不断向联合运行的方向发展，从而对仪器仪表自动化控制水平提出了更好的要求。因此，在自动化控制技术应用中，实现仪器仪表的联合运行，应当建立符合设备特点的相应检测装置，从而确保操作人员在实施联合运行中，能够实时监测各个设备的运行情况，及时获取设备运行的各项数据信息，并将其向控制中心进行自动传输，当数据传输到控制中心，工作人员可通过电脑进行处理，最终实现设备运行方法的优化，并将获得的优化指令数据信息向仪器仪表中传输，使其按照相应指令操作运行，有效提高生产效率。

3.5仪器仪表网络化

现阶段，在仪器仪表应用自动化控制技术中，相关人员通过将仪器仪表与计算机连接在一起形成网络，利用计算机信息技术的软硬件功能，如神经网络自适应等，实现对各类型仪器仪表资源的有效整合，从而形成仪器仪表的网络化、智能化应用。现阶段，仪器仪表与Web连接的形式已经较为常见，其在各领域的广泛应用，有效提高设备技术优势的发挥。例如，将万用表等仪器仪表与网络连接，可以实现识别模式与各类功能软件的有机结合，并对仪器仪表功能进行有效区分，从而实现快速测量临界值。此外，在自动化仪器仪表改进过程中，部分厂家利用网络化使其传统工作中的数据采集模式发生了转变，从单独数据采集转变为分布式数据采集，从而更适应远程操作要求，实现对数据实时采集与监控的需求。因此，仪器仪表网络化有效提高了用户控制能力，并可以对生产环节进行有效监测，数据采集能力也得到了大幅提升。

4结语

自动化、智能化已经成为未来社会发展的必然趋势，各行业领域也必然随之发生颠覆性变化。自动化控制技术在仪器仪表中的应用，有效改进了传统仪器仪表方式，实现了自动化工作，提高了工作效率和工作质量。提高仪器仪表对自动化控制技术的应用水平，不断实现仪器仪表设备功能及作用的创新发展，将是未来仪器仪表发展的主要方向。

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作者:郑金亮 单位:辽宁华正工程设计有限公司