試論工業(yè)電氣自動化儀器儀表的控制

李紅利 天津工業(yè)大學

試論工業(yè)電氣自動化儀器儀表的控制

劉慶華 天津工業(yè)大學；中石化工程建設公司

李紅利 天津工業(yè)大學

得益于眾多新技術的科學應用，當前我國工業(yè)生產的自動化程度在不斷提高。在此種生產模式下，儀器儀表的貢獻得到了肯定，對生產效率的影響作用也引起了人們更高的關注。本文對工業(yè)電氣自動化儀器儀表控制中涉及的關鍵技術進行了分析，并結合其發(fā)展趨勢提出了幾項建議。

工業(yè)電氣自動化；儀器儀表；控制；關鍵技術；建議

前言

計算機技術具有傳統(tǒng)技術難以企及的優(yōu)勢，其也因此在多個領域得到了應用，對工業(yè)發(fā)展有著十分明顯的促進作用。當前，工業(yè)生產領域中一般是將計算機技術應用于生產控制方面，旨在借助此項技術的便捷性和智能性優(yōu)勢，來達到預期的控制目標。因此，對計算機技術在工業(yè)電氣自動化儀器儀表控制方面的應用進行分析，不僅有助于科學運用此項技術，還有助于控制效果的進一步改善。

1.工業(yè)電氣自動化儀器儀表的控制

1.1 現(xiàn)狀概述

我國工業(yè)發(fā)展中對于技術更新一直都十分重視，也正是因為如此，工業(yè)才能夠長期保持較高的發(fā)展速度。技術更新給工業(yè)生產帶來的影響在儀器儀表方面表現(xiàn)得尤為明顯，比如，技術更新可以提升儀器測量速度以及精度，對于儀器儀表功能的發(fā)揮可產生巨大的積極影響。當前，計算機技術已經在儀器儀表控制方面得到了較為廣泛的應用，這種情況不僅使得自動控制成為了現(xiàn)實，還推動了儀器儀表功能的完善和擴展，具體表現(xiàn)為：以往的儀器儀表只能測量個別參數(shù)，功能也僅限于接受顯示，但現(xiàn)在其已經可以實現(xiàn)系統(tǒng)特征系數(shù)的有效測量，功能也擴展至除了接受顯示之外的計算分析及輸出功能、監(jiān)測處理功能等，多樣化趨勢顯著。但是，現(xiàn)階段儀器儀表中對計算機技術的引入力度還有待進一步增大，且控制效果也還需要不斷改善，而這一切都依賴于技術應用研究。所以，當前的緊要任務是在科學分析技術應用現(xiàn)狀的基礎上，探討計算機技術與儀器儀表控制的最佳融合模式。

1.2 常用的技術類型

概括來講，工業(yè)電氣自動化儀器儀表控制方面的常用技術主要包括以下幾種：第一，系統(tǒng)集成。此項技術囊括了需求分析技術以及模塊通信技術等，屬于儀器儀表控制方面應用最廣的技術之一，產生的影響主要體現(xiàn)在測量控制上，特別是在大型系統(tǒng)中。第二，傳感技術。此項技術在儀器儀表控制中的應用意義主要體現(xiàn)在系統(tǒng)監(jiān)測控制方面，這是因為自動化控制的有效實現(xiàn)需要由監(jiān)測信息充當輸入數(shù)據(jù)，而傳感技術正是及時獲取信息的保障。第三，智能控制。此項技術可以借助測控系統(tǒng)實現(xiàn)目標的有效控制，并同時進行監(jiān)控工具優(yōu)選，一直被視為儀器儀表控制領域應用信息技術的典型，積極意義主要體現(xiàn)在其有助于測控系統(tǒng)積極作用的發(fā)揮。第四，人機界面。在控制儀器儀表的過程中，只有保證操作人員能夠實現(xiàn)與系統(tǒng)的有效交互，才有可能取得理想的控制效果。這就要求現(xiàn)實中注重對人機界面技術的應用，通過此種方式來優(yōu)化交互界面，進而為人機交互的順利完成創(chuàng)造便利、提升操作行為的科學性及有效性。但是，在應用此項技術的過程中也要注意以“便于操作”為設計的總體原則，避免界面過于復雜影響實用性，同時還要保證其具有良好的可維護性，以便為有效控制的實現(xiàn)提供支撐。

1.3 涉及的計算機技術

這一領域中涉及的計算機技術主要有：第一，微電子技術。應用此項技術產生的影響集中體現(xiàn)在芯片上，在應用該技術之前，儀器儀表往往需要多個芯片，但應用此種技術之后，單獨芯片即可。這樣一來，不僅芯片植入更加便捷，還有助于減少電路擴展，進而削弱外部干擾的影響作用，使得設備處于一種較為穩(wěn)定的運行狀態(tài)。第二，網絡技術。此項技術的應用，使得儀器儀表能夠從網絡協(xié)議以及通信接口理論中獲益，不僅對網絡開發(fā)具有重要意義，還有助于企業(yè)需求的滿足。第三，嵌入技術。關于此種技術的應用，目前的研究重點主要集中在微處理器方面。此種處理器的優(yōu)勢為“成本和能耗均比較低、可靠性及穩(wěn)定性均比較高”，相較于一般處理器而言，其在儀器儀表中的應用更容易取得良好效果，這一點與二者具有良好的相融性有關。在此項技術得到科學運用的前提下，其可以發(fā)揮出優(yōu)化儀器運算功能、提高結果準度等作用。

1.4 關于儀器儀表控制的一些建議

結合儀器儀表控制的現(xiàn)狀來講，本文認為該領域要想實現(xiàn)更科學有效的技術運用，就必須要關注以下問題：第一，對相關理論進行深入研究，為技術科學應用提供可靠依據(jù)。無論是計算機技術，還是其他的現(xiàn)代技術，在儀器儀表及其控制方面的應用都屬于是大勢所趨，但是，相關技術在應用實踐中能否充分發(fā)揮出優(yōu)勢，則取決于應用方法是否正確。所以，現(xiàn)階段一方面要加大新技術的引入力度，另一方面也要關注推進理論方面的研究，以科學理論為技術的正確運用提供指導。第二，大力應用嵌入技術的同時，對涉及的軟、硬件進行研究。作為計算機技術的重要構成，嵌入技術在儀器儀表方面的應用前景十分廣闊，所以，現(xiàn)實中有必要對此種技術的應用進行研究，以便科學利用其集成高等優(yōu)勢。另外，這個過程中還需要特別注意研究相關的軟、硬件。第三，重視網絡技術與儀器表的融合趨勢。在當前的情況下，網絡技術不僅是儀器儀表中應用最廣的技術之一，還是對其影響最大的技術之一，且其在應用實踐中也開始顯現(xiàn)出與儀器儀表融合的趨勢。考慮到網絡技術具有的優(yōu)勢以及其對儀器儀表產生的影響，現(xiàn)實中必須要重視二者融合的趨勢，并嘗試對這方面進行一些研究和探索，使網絡技術為工業(yè)生產做出更大貢獻。

2.結語

整體來講，現(xiàn)階段的工業(yè)電氣自動化儀器儀表控制中應用的技術種類在不斷增多，從技術中獲取的益處也越來越明顯。鑒于技術革新對工業(yè)生產效率影響極大，現(xiàn)實中有必要充分重視技術應用方法的把握，以便實現(xiàn)技術應用效益的最大化，使現(xiàn)代技術在推動工業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮出更大的積極作用。

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劉慶華，男，高級工程師，遼寧大連人，2000年畢業(yè)于遼寧石油化工大學. 2014年就讀于天津工業(yè)大學。主要研究：自動化先進控制，化工自動化儀表。