儀器儀表中的自動化控制及其應用研究

徐小勇

摘要：隨著國民經濟發展水平的提升，我國工業生產進入了信息化和自動化時代，人們的生產生活對儀器儀表的使用性能提出了更高的要求，儀器儀表自動化是行業發展的重要方向，將自動化控制技術應用到儀器儀表中，可以有效提高儀器儀表的精確度，減少設備故障的發生率，對生產過程進行科學管控，提高生產效率、質量和安全性，促進生產的智能化發展，來降低生產成本，提升經濟效益，極大的滿足市場需求，促進我國經濟社會的進一步發展。

關鍵詞：儀器儀表;自動化控制;應用

引言

儀器儀表作為基礎性技術工具，其自動化水平直接關系到生產效能。因此，加強自動化控制技術在儀器儀表中的應用探究，提高技術應用水平和效率，對于推進工業生產進一步發展，維護我國現代化建設持續穩步提升具有重要意義。

1儀器儀表的概述

儀器儀表是由大量的元件所構成的，自動化儀表主要是指自動化元件組合系統，具備自動化技術設備功能。通過自動化技術，賦予其中各元件自動化能力，從而實現儀器儀表整體的自動化。在自動化儀器中，主要包括傳感器、變送器以及顯示器三個模塊。其中，傳感器是進行自動化信號采集與控制部分，通過傳感器自動收集發出的信號，為以續運行奠定基礎;變送器負責對信號進行自動化分析與處理，對從傳感器中傳輸的模擬信號進行處理后，得出相應的電信號;顯示器則主要負責傳達和表述結果，直觀展示出相應的測量結果。隨著自動化控制技術在儀器儀表中的應用范圍不斷擴大，市場中的自動化儀器儀表類型較多，在各行業領域中均實現了重要應用。

2?自動化控制的原理

自動化控制可以分成半自動化跟全自動化。比方說，機器跟設備都可以根據事先規定好的生產規劃來實現半自動運轉，或者是全自動運轉。如果是全自動化控制的話，工作人員只需要進行簡單的操作，讓生產能夠按照確定好的程序來執行。在這個過程當中，是不需要工作人員直接參與到生產當中的。半自動化控制則需要人力通過設備，機械或者是儀器等參與到生產的過程當中。現如今，自動化控制技術在工業以及其他的領域有著非常好的發展優勢。全自動化控制能夠幫助人們從繁重的勞動當中解脫出來，可以讓人們擺脫那些片面的勞動跟不合理的分工，有效地提升了社會的生產力，并且也節省了人力資源，能夠為企業在發展的過程當中創造更多的價值。在現代化的生產當中，生產自動化程度被認為是整個現代化發展的一個非常重要的標志。

3儀器儀表中自動化控制的應用

3.1優化儀器儀表結構

實現儀器儀表結構的優化，是提高自動化控制技術應用水平的關鍵內容。首先，自動化控制技術促進了儀器儀表的快速發展。通過將智能化軟硬件與儀器儀表的有機結合，必然可以提高儀器儀表的性能與測量速度和效率，優化其測量功能。例如，將智能算法包括神經網絡、遺傳算法等，與儀器儀表相結合，其工作效率會得到大幅提升，對獲取數據信息的測算速度與準確度大大提升，實現儀器儀表的高效運行。其次，在獨立的儀器儀表系統中，結合應用微處理器和微控制器，在通過模糊算法進行控制。這種自動化控制技術的應用優勢在于不受以往的數據模型的干擾，而是根據經驗對規則內容進行綜合，在通過離線計算以及現場的實際調試，從而實現對數據的優化分析及有效控制。

3.2程序化控制

在計算機技術的支持之下，自動化儀表在控制方面不僅僅是在功能，速度或者是精確性上有了一定的提高。在控制方式方面也使用了計算機編程控制的模式，能夠讓儀表控制自動化的效率和靈活性有效提升。在進行儀表控制的實踐過程中，自動化控制系統的功能可以概括為以下幾個方面。首先，能夠讓生產控制逐漸趨向于智能化的特征;其次，使用軟件程序來代替機械和電子部件，這樣可以盡量降低儀表故障產生的概率，同時也可以降低故障排除的整體復雜度;第三就是程序化控制自動化儀表的壽命有了大幅度的提升。

3.3實現群控協作

隨著工業生產規模的不斷擴大，在儀器儀表設備運行中，開始不斷向聯合運行的方向發展，從而對儀器儀表自動化控制水平提出了更好的要求。因此，在自動化控制技術應用中，實現儀器儀表的聯合運行，應當建立符合設備特點的相應檢測裝置，從而確保操作人員在實施聯合運行中，能夠實時監測各個設備的運行情況，及時獲取設備運行的各項數據信息，并將其向控制中心進行自動傳輸，當數據傳輸到控制中心，工作人員可通過電腦進行處理，最終實現設備運行方法的優化，并將獲得的優化指令數據信息向儀器儀表中傳輸，使其按照相應指令操作運行，有效提高生產效率。

4儀器儀表自動化管理水平的提升措施

4.1儀器儀表設備的網絡化應用

儀器儀表與計算機構成的工作系統，是指可以借助智能化設備，發展成為新型儀器儀表，能實現信息數據的共享和遠距離傳輸，使得儀器儀表設備不再是一個獨立的機器，工作人員采集信息的方式不再需要通過讀取表盤信息數據獲得，而是可以通過遠程操控獲得信息參數。遠程操控帶來的便利可想而知，它使得一些高危險地區的生產工作能有效地進行，對處于人不可達到的工作區域，可以通過儀表儀器傳回的信息數據及時進行分析。這就要實現儀表儀器與計算機的功能連接，不僅可以有效地保存數據信息，還可以完成多方信息傳輸，針對不同的工作部分傳回相應的信息，對于儀器儀表設備的檢測和維修來說都有一定的幫助。它可以幫助實驗儀表儀器進行自我監控，減少高危險生產的成本，使得更多發展的空間能得到充分利用。迎合網絡控制的發展趨勢，對于儀器儀表設備功能而言是很大程度的革新，使得儀器儀表設備更好地實現自動化控制，有效地提高了儀器儀表設備的工作效率。

4.2強化儀表工作環境的管理工作

儀器儀表對其精度有著很高的要求，而外部環境因素會嚴重影響化工儀表的精度。因此，為了確保化工儀表自動化管理的正常運行，就必須對其工作環境進行嚴格的管理。外部環境的影響因素主要有溫度、濕度和電磁環境等等。化工儀表四圍的環境溫度要保持在-15℃到30℃之間，溫度過低或過高都會影響儀表內部元件的工作情況，造成元件出現失靈、燒毀等問題。而電磁環境對化工儀表的干擾情況尤為嚴重，一旦出現強大的電磁干擾，儀表將會陷入失靈狀態，無法正確顯示數據。此外，對外界環境進行管理時，要防止發生火災、爆炸等事故。

4.3做好儀表的安裝調試工作

為確保儀器儀表正常的進行自動化管理，必須事前要做安裝調試工作。安裝化工儀表時，要由專業的安裝人員負責安裝調試，嚴格地按照安裝設計進行各種設備的安裝工作。安裝工作結束后，安裝施工人員要對已安裝的儀器儀表進行必要的調試，測試儀表各種傳感器的運行情況和儀表功能的運用情況。待儀器儀表調試到最佳狀態后，方可正式投入自動化管理的應用中。

結語

伴隨著時代的發展，科研水平獲得了明顯的進步，所以使儀表的功能獲得了明顯的進步，借助自動化儀表能夠有效滿足數據處理要求，降低人為因素所造成的負面影響，避免因為工作不當所產生的各種嚴重后果，必須進一步提高技術的水平，借此實現儀表創新，有效提高工業生產質量。

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