探析儀器儀表中的自動化控制及其應用

張金玲

摘 要： 本文主要基于社會逐漸趨向于現代化發展的背景下，對儀器儀表中的自動化控制及應用進行相關概述，旨在從根本上提升儀器儀表在化工行業自動化控制中的生產效益及經濟效益，以期為相關工作人員提供幫助。

關鍵詞： 儀器儀表；自動化控制；應用

前言：隨著計算機技術的快速發展，為化工行業實現自身生產模式及管理機制的進一步優化與完善奠定了堅實的基礎。而儀器儀表的自動化與智能化也需基于計算機技術，并構建起符合化工行業實際生產需求的自動化控制系統。故從一定角度上來說，現階段的化工企業要想更好的適應時代發展潮流，在同行業競爭者中立于不敗之地，就應將儀器儀表的自動化控制提到工作日程上來。

1、儀器儀表自動化的相關概述

1.1儀器儀表自動化的實質

儀器儀表自動化主要是由多種自動化構件組成，并結合現階段設備控制技術，將其整合為能夠實現自動化控制功能的完整運行系統。就目前來看，在現有儀器儀表自動化控制中，主要的應用方向為檢測實際生產過程中的溫度、流量、壓力等系數，并具有較強的自動化控制功能。不僅如此，儀器儀表自動化控制主要由以下幾個功能區構成：第一，儀器儀表自動化控制的傳感器，對生產信號進行采集，從而實現生產單元的控制[1]；傳感技術在工業自動化和控制儀器研究方面，對生產系統進行監控是很重要的。要實現自動化和控制儀表，就需要及時獲取檢測信息作為輸入數據。第二，儀器儀表自動化控制變送裝置，主要用來信號的分析、處理及模擬信號的接收；第三，儀器儀表自動化控制的顯示器，主要將儀器實際測量結果更加直觀的展示在儀表中；運營商需要提供一個良好的人機界面，一個合適的人機界面，可以有效的協助操作人員與系統進行完全的交互，確保所有動作的有效執行。在人機界面的交互設計中，盡量減少其復雜程度，同時提高人機界面的操作便利性，以達到更好控制儀器儀表的目的。第四，系統集成技術，在應用工業自動化儀器儀表的過程中，離不開系統集成技術的大力支持。所謂系統集成技術，主要是為大規模生產而服務的，該技術對相應模塊的通信與系統分析比較注重，可以對工業生產的各個環節進行有效監控，不僅可以大大降低企業的生產成本，而且對于提高企業的生產效益也具有積極作用，同時，系統集成技術的廣泛應用，也使得企業工業化的發展目標成為可能。

儀器儀表廣泛應用于各個領域，包括了基礎科學與應用科學。例如：電工儀器儀表，在智能電網建設的發展下，必須要促進電工儀表的高速發展，從而推動電力用戶信息采集系統的建設；環保儀器儀表，可用于檢測污染源、環境質量檢測，有效解決我國水環境、大氣污染等兩個涉及人類生存的環境污染問題，迎合我國節能減排戰略措施的執行；工業自動化儀表，我國工業發展迅速，自動化控制能夠推動工業的發展，符合其發展需求。

綜上所述，儀器儀表能夠有效推動社會發展。

1.2儀器儀表自動化的實際應用

近些年來，隨著儀器儀表自動化控制技術的日趨成熟，自動化儀器儀表也被應用對社會各領域的實際生產過程中。具體而言，在儀器儀表自動化控制系統應用在化工行業的實際生產中時，能夠充分發揮出其對于化工生產流量、溫等系數的控制，并通對對此系系數實時監督，有效降低了化工行業實際生產過程中的風險性。不僅如此，自動化儀器儀表可實現對化工生產實際信息采集系統構建，并為化工企業在生產重大事項的決策中起到了重要的參考作用。

2、儀器儀表自動化的特征

對比原有的工業儀表，儀表自動化在技術層面上有很大的進步，不論是用于數據處理還是檢測精準度，都得到了整合優化。

2.1存儲功能的提升

儀器儀表自動化控制相較于傳統儀器儀表的運行而言，提升了檢測數據全面性及精準性，并為促進化工生產流程的穩定有序開展發揮出了積極的作用。具體來說，自動化儀器儀表提升了存儲功能，設備實際運行數據都可以在具有充足內存空間的情況下儲存[2]。不僅如此，儀器儀存儲功能的提升更有利于數據的后續升級及查詢，并使得此些數據得到了充分的利用。

2.2設計拓展性提高

儀器儀表自動化控制的操作系統為軟件處理計算，并采取一定邏輯計算方式，利用計算機軟件編程對儀器儀表的實際運行進行遠程的控制與實時的監督。而在傳統儀器儀表的實際運行過程中，主要利用電路與相關硬件控制的方式對儀器儀表在進行監督與檢測。因此，儀器儀表自動化控制不僅在原有基礎上優化了儀器儀表的程序設計，并能夠通過對軟件系統的修復與升級，有效改善儀器儀表運行期間所出現的問題，大大提升了儀器儀表自動化控制系統設計階段的拓展性。

2.3數據處理能力的增長

在儀器儀表自動化控制系統中也融入了大量的計算機處理技術，并從根本上提升了儀器儀表對數據的處理及計算能力。同時，在自動化儀器儀表實際運行的過程中，其內部所增加的微型處理芯片也可對需要處理的數據進行高速的計算，在原有基礎上提升了設備實際運行期間數據的利用率及處理率。

由此可見，儀表自動化的應用，有效提高數據處理能力的同時，提升了儀表的計算效率和精準率。

3、儀器儀表自動化控制與應用

3.1改造儀器儀表性能構造

就目前來看，自動化控制系統在儀器儀表中得到了較為廣泛的應用，并大大提升了儀器儀表在實際運行期間的質量與效率。其中，自動化控制技術通過對儀器儀表、智能化硬件及智能化軟件相結合的手段，提升并拓展了儀器儀表的測量功能，并充分發揮出了儀器儀表在化工實際生產期間的積極作用。不僅如此，儀器儀表自動化控制中，也通過在智能算法中加入蟻群算法、遺傳算法等方式，切實提升了儀器儀表自動化控制系統在實際計算過程中的效率及準確性。同時，儀器儀表自動化控制系統還可通過自身的微處理器及控制系統，使儀器儀表成為一個獨立運行的系統。

3.2設計儀器儀表虛擬結構

在現階段的化工企業實際生產過程中，儀器儀表自動化控制系統的改造都使用到虛擬儀器，并通過廠家所提供的源代碼，有效完成儀器儀表的升級與調整。

3.3儀器儀表自動化控制在網絡中的應用

儀器儀表自動化控制系統在網絡中應用的過程中，主要通過網絡系統中的識別模式、自組織及聯想記憶功能，對儀器儀表自動化控制系統潛力與資源特征進行進一步的挖掘[3]。不僅如此，結合分布式數據采集系統作為儀器儀表的主要方式，也更便于儀器儀表數據采集、整合及分析，并將此些數據分別傳輸到不同的部門之中。

4、儀器儀表自動化控制的發展前景分析

我國的儀器儀表發展比較晚，起點較低，但是，就近年來的發展狀況來說，我國儀器儀表行業的發展，不論是在產品構造，如：電工、工業自動化、信息技術、環保、測量測試、醫療等儀表技術方面，還是在元器件的制造方面，都取得了十分顯著的進步。隨著我國科技水平的快速增長，儀器儀表自動化控制系統也更加趨向于人工智能化。不僅如此，微型儀器儀表也會成為未來化工企業在實際生產期間的重要設施之一，并在原有基礎對儀器儀表的功能及實用性進行了進一步的細化與量化，集合視覺、聽覺及思維方式等方式解決化工生產期間所遇到的問題，從根本上促進化工企業可持續化的發展進程。

總結：總而言之，通過對儀器儀表中自動化控制及應用進行相關研討，我們不難發現，儀器儀表在自動化控制對于化工企業實際生產效率及生產安全性具有直接的影響，因此這就需要相關技術人員將當前的工作重點轉向至儀器儀表功能性的完善、儀器儀表網絡化應用及儀器儀表的自動化控制上，從根本上提升儀器儀表在實際運行過程中高效性與高質性，并為推動化工企業又好又快的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]李超.淺析儀器儀表中自動化控制技術及其應用[J].化工管理，2016（09）：220.

[2]呂秋霞.儀器儀表中的自動化控制及其應用研究[J].電子技術與軟件工程，2015（10）：164-165.

[3]張文娟，馬春雷，梁駒，郝鵬飛.芻議儀器儀表中的自動化控制及其應用[J].機械管理開發，2012（01）：86+88.