儀器儀表中的自動化控制及其應用研究

張潔瓊

（天津國電華北電力技術工程有限公司，天津 300000）

前言：自動化儀器的實際應用范圍主要是在應用科學和基礎科學領域，如在環保儀器儀表中，它可以應用于環境質量監測和污染源監測，可以對監測區域內的水文和大氣環境進行密切的監測和分析，可以及時發現相關的污染源問題，符合我國目前所提出的綠色節能和減排的舉措；在電氣儀器儀表中，隨著我國電力智能化網絡的廣泛推廣，必須與自動化電工類儀器儀表配套使用，才能更好地滿足當前電力監控系統運行的需要。

一、技術分析

（一）人機界面化技術

在自動控制技術中人機界面化技術在儀器儀表中的有效應用，專業操縱者在操縱自動化儀器儀表的過程中，將呈現一個交互界面。這樣，人機界面化技術才能充分發揮其應有的功能優勢，在實際應用中，它能協助專業操作人員，使其與系統彼此間形成一種人工交互的設置方式，并以高效性、便捷性、簡易性為基本操作原則，對系統進行人機一體化操作，使系統具有較強的可維護性和可操縱性，能有效地完成人機一體化操作，從而大大提高工作效率。

（二）智能化控制技術

智能控制技術，主要是用測控系統把最優的狀態展示出來，然后配合監測工具和相關設備，達到設定的基本目的的一類技術。

（三）系統的集成化技術

而系統集成技術，直接影響到儀器儀表基本性能和各種測量控制性能的精確測量，特別對于自動化控制系統影響最大。該系統集成技術，主要包括模塊通信、物理層配置、需求分析、應用策略等方面的應用。

（四）傳感技術

傳感器技術，它是實現現代監控技術在儀器儀表中有效應用的前提，基于人的自動控制的儀器儀表在控制過程中，必須輸入相應的數據信息。因此，在獲取這些監測數據信息的過程中，一定要配合傳感器技術，并以獲得的數據信息為參考，開展相應的檢測工作。

二、應用實踐分析

儀器儀表在過去的發展過程中，已被廣泛應用于社會的各個領域，但就總體發展狀況而言，由于我國儀器儀表技術起步較晚，與發達國家相比仍有一定差距。特別是今年以來，現場總線技術逐漸成熟，配合因特網信息技術，使儀器儀表自動化發展進入一個新的階段。

（一）虛擬儀器的結構設計

本儀器儀表優化性設計，借助虛擬儀器設備，構建源碼形式，以更好地滿足廣大用戶的各種需要，并與虛擬儀器驅動機構有機結合，根據實際使用需要，實現即插即用，合理開發和完善應用實例，促使運行效率穩步提高，使程序軟件管理的靈活性和效率提高，促進系統整體結構的優化升級。具有一定的靈活性、直觀性和便捷性，在驅動設備方面可以大大提高操作效率；在開發工具的實際應用方面，人機交互體驗可以促進智能儀器相關的驅動代碼的生成，將工作量進行簡化處理，統一所有的驅動代碼，以實現更方便的操作；在智能各操作手段的實際應用方面，可以自動識別、檢測和維護儀器設備的實際運行狀態，廣大用戶可以根據實際需要進行合理化設置，并借助于智能化手段進行控制，從而實現所開發測試模式和正常運行模式的合理轉換。

（二）優化儀器儀表總體結構及性能

自動控制技術在實際應用中，需要與各種儀表技術相配合，為其提供支持。與此同時，儀器儀表本身的發展，也需要自動化控制技術的有力推動。智能儀表與軟、硬件的有機融合，促使測量性能夠和效率得到有效提升，測量功能得到擴展。在儀器儀表中嵌入智能測控算法，如遺傳測控算法，可以有效地提高儀器儀表的實際工作效率，提高儀器儀表的整體速度，完善儀器儀表之間的性能優勢；同時，通過微處理器與微機的有效融合，利用模糊測控算法的有效性進行控制。其基本功能優勢是在不需要參考信息數據的情況下對其進行對比分析，其與相應的數學模型之間關系比較微妙。單憑以往的經驗數據，將系統規則歸納分出，并對芯片現場試驗進行綜合分析，進行離線功能計算處理，根據預定數據進行分析和控制。

（三）網絡控制系統趨勢

隨著計算機技術和信息處理技術的發展，網絡技術的飛躍為人類社會做出了巨大貢獻，在工業、農業、商業、教育等各個領域中，網絡化和智能化的融合日益加深。把網絡技術應用于儀器儀表的自動化控制是當今儀器儀表發展的重要趨勢，利用網絡技術可以實現儀器儀表各分散點的有機結合，實現各分散點的合理配置，使各種決策更加科學。

結語

總之，伴隨著電子信息技術的不斷進步和智能化的發展，促使網絡技術綜合水平得以生根發芽，并以極快的速度發展。尤其在電子商務、教育、化工等領域，完美突顯了智能化與網絡化兩者之間的有機融合。因此，網絡控制系統，在國內各個領域中的廣泛應用終將成為必然趨勢。自動控制系統和各種工業生產設備的生產，都可以體現出信息化網絡所發揮的關鍵作用。將儀器儀表各節點與網絡科學技術有機結合，可以使儀器儀表技術的各項優勢得到充分發揮，更好地符合我國制定的相關專門戰略和理念，實現各種資源的最優配置，使各項決策更加科學化和人性化。因此，要想更好地實現這一發展目標，就需要相關技術人員能夠充分認識到儀器儀表自動化的重要性。