儀器儀表中的自動(dòng)化控制及應(yīng)用研究

姜偉偉

（安測(cè)半導(dǎo)體技術(shù)<江蘇>有限公司 江蘇 揚(yáng)州 225000）

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時(shí)代全面到來(lái)，我國(guó)國(guó)民的創(chuàng)新意識(shí)不斷提高，新技術(shù)不斷產(chǎn)生并在此基礎(chǔ)上廣泛投入到日常的生產(chǎn)生活中。就當(dāng)下而言，我國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)不斷深化創(chuàng)新，開(kāi)放了社會(huì)發(fā)展的新格局，相應(yīng)地也促使我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步提高，推動(dòng)了我國(guó)民眾科技創(chuàng)新意識(shí)的解放，使得當(dāng)前社會(huì)逐步從經(jīng)濟(jì)發(fā)展向與科技協(xié)調(diào)發(fā)展的轉(zhuǎn)型。目前，隨著自動(dòng)化技術(shù)的普及和公民用電量的增大，加之我國(guó)電力資源的不斷發(fā)展與普及，使得電力產(chǎn)業(yè)已作為新的生產(chǎn)生活資源進(jìn)入到社會(huì)的各個(gè)方面，相應(yīng)地也就促使電力管理模式面臨著新的發(fā)展與改革。

2 自動(dòng)化與儀器儀表

2.1 自動(dòng)化的簡(jiǎn)介

自動(dòng)化是新時(shí)代的科學(xué)發(fā)展中的一項(xiàng)重要技術(shù)，其典型特征主要為一種機(jī)器設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)在不需要人為操控的情況下能夠根據(jù)原有的工作方式正常運(yùn)行，其工作面較廣，工作過(guò)程較為繁瑣，包括工作前的檢測(cè)過(guò)程，信息的處理及分析到最后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定來(lái)運(yùn)行[1]。

如今，自動(dòng)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生活中的各個(gè)方面，大大減輕了人力資源的負(fù)擔(dān)，使得人力得到了較大解放，也減輕了在實(shí)際工作過(guò)程中通過(guò)人力勞動(dòng)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題。同時(shí)，因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)的精確性，也使得整個(gè)工作過(guò)程更為精確，從而大大提升工作效率，因此自動(dòng)化技術(shù)如今已成為衡量一個(gè)社會(huì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。

過(guò)去的自動(dòng)化技術(shù)只是人們狹義上所理解的以機(jī)器代替人力的過(guò)程，而現(xiàn)在，隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)已逐步發(fā)展為使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)定，在進(jìn)行代替人力勞動(dòng)的同時(shí)，深入發(fā)展，從而輔助在實(shí)際工作過(guò)程中技術(shù)人員的腦力勞動(dòng)，更好地完成高科技發(fā)展成果[2]。

2.2 儀器儀表的簡(jiǎn)介

儀器儀表主要指一種設(shè)備，是基于測(cè)量和數(shù)據(jù)的計(jì)算分析等為標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)儀器，是進(jìn)行信息傳導(dǎo)的一種設(shè)備，其顯著特點(diǎn)主要在于提高人們生產(chǎn)生活過(guò)程中對(duì)外界環(huán)境的感知。對(duì)于儀器儀表，其覆蓋面較廣，諸如望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等均屬于儀器儀表，也就不難理解，為何儀器儀表能夠提升人們對(duì)外界生活的感知性。與此同時(shí)，一些極為精密的儀器儀表還能夠測(cè)量生活中一些通過(guò)人力無(wú)法確定的物理量，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信息的記錄、整合等。

就當(dāng)下發(fā)展不難看出，隨著越來(lái)越多儀器的出現(xiàn)，儀器儀表已成為科學(xué)技術(shù)的具體體現(xiàn)，也成為發(fā)展科學(xué)技術(shù)的一種載體。因?yàn)槠渖矸莸奶厥庑裕沟卯?dāng)前的社會(huì)處在不斷的變革與進(jìn)步中，作為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，世界各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與相關(guān)儀器儀表的聯(lián)系日益增加，最后直至到達(dá)一種密不可分的境界，也因?yàn)檫@種局面的開(kāi)創(chuàng)，使得世界科技發(fā)展到一種空前的地步[3]。

3 我國(guó)儀器儀表在自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)展的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)入世界前列，也相應(yīng)帶動(dòng)了我國(guó)各個(gè)行業(yè)向著現(xiàn)代化、信息化趨勢(shì)的發(fā)展。就目前來(lái)看，雖然我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)已得到了較大進(jìn)步，但對(duì)于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而言，仍然處于較為落后的水平。我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，發(fā)展基礎(chǔ)差。從整體上來(lái)看，我國(guó)在此期間的幾十年內(nèi)發(fā)展質(zhì)量仍然是得到保證的。自10年前，我國(guó)就開(kāi)始大力鼓勵(lì)自主創(chuàng)新工作的開(kāi)展，在國(guó)家政策的扶持下，我國(guó)產(chǎn)生了一系列新型行業(yè)，該行業(yè)普遍科技含量較高，附加值高，也具有我國(guó)自主研制的特點(diǎn)，對(duì)于市場(chǎng)的適應(yīng)性也較強(qiáng)。在此期間，我國(guó)開(kāi)始進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，不斷完善可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)了新能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿倪M(jìn)一步開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。同時(shí)，電商及運(yùn)輸行業(yè)也在此期間發(fā)展起來(lái)，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念也在此期間被確立起來(lái)，也因此使得我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、智能化技術(shù)逐步進(jìn)入到生活中的方方面面，也使得信息化交通產(chǎn)生并蓬勃發(fā)展[4]。

目前，伴隨著全面深化改革的進(jìn)行，我國(guó)的自動(dòng)化儀器儀表已得到了較大程度的普及。當(dāng)下來(lái)看，我國(guó)的自動(dòng)化水平處于世界發(fā)展的前列，并且開(kāi)始向著多元化的方向發(fā)展。目前來(lái)看，我國(guó)儀器儀表在自動(dòng)化領(lǐng)域中的運(yùn)用大多停留在理論層面上，在實(shí)際工作中仍然面臨著許多亟待解決的問(wèn)題。相較于傳統(tǒng)的儀器儀表，自動(dòng)化控制的儀器儀表的優(yōu)勢(shì)仍然沒(méi)有得到較大程度的體現(xiàn)，對(duì)于總線的表現(xiàn)性能也較為遜色。也因此，在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，隨著儀器儀表的進(jìn)一步發(fā)展，虛擬儀器的發(fā)展成了時(shí)代發(fā)展的重點(diǎn)課題。

4 自動(dòng)化儀器儀表的分類(lèi)

4.1 虛擬儀器

虛擬儀器，顧名思義，其主要在于通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作或者運(yùn)行代碼的形式進(jìn)行儀器儀表的系統(tǒng)化建設(shè)，即通過(guò)代碼的形式取代傳統(tǒng)儀表儀器的工作方式，該種形式豐富了信息拓寬的渠道，也能在極大程度上促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，提升自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用空間，相應(yīng)地也能通過(guò)虛擬儀器吸引更多客戶，開(kāi)創(chuàng)自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展新格局，在進(jìn)行生產(chǎn)生活的過(guò)程中，采用虛擬儀器通常能夠使得自動(dòng)化儀表在實(shí)際的使用過(guò)程中更為便捷。

另外，通過(guò)虛擬技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，也能最大限度地保證智能化技術(shù)在實(shí)際工作中的滲入發(fā)展，在保證各個(gè)環(huán)節(jié)順利進(jìn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多線程的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，該技術(shù)的廣泛應(yīng)用還能夠提升工作效率，在工作完成之后也能夠便于相關(guān)工作人員進(jìn)行儀器的維護(hù)工作[5]。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化儀器儀表

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的空前發(fā)達(dá)，使得我國(guó)各個(gè)行業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型的新發(fā)展格局，相應(yīng)地帶動(dòng)了自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，因此在當(dāng)下發(fā)展的過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)化的自動(dòng)儀器儀表已逐步進(jìn)入到人民群眾的生產(chǎn)生活中，其本質(zhì)上是將儀器儀表與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)聯(lián)系起來(lái)。換言之，主要是通過(guò)信息化技術(shù)中所具備的功能同儀器儀表發(fā)展中的需要緊密聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)對(duì)最新發(fā)展理念的分析與探討，將網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)具體運(yùn)用到儀器儀表的各個(gè)方面。在大數(shù)據(jù)的背景下，通過(guò)一套完整的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整合，明確下一步的發(fā)展目標(biāo)，滿足用戶的實(shí)際發(fā)展需求，提高數(shù)據(jù)的精密性，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[6]。

5 自動(dòng)化儀器儀表發(fā)展展望

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益進(jìn)步，我國(guó)在尖端技術(shù)方面取得的成果顯著。在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中，各行各業(yè)將會(huì)逐步向智能化方向發(fā)展，通過(guò)人工智能的控制理論，將人工智能技術(shù)同儀器儀表聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)微電子技術(shù)，使得微型處理器與大規(guī)模集成電路進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使得儀表由單一的智能化逐步向著自動(dòng)化技術(shù)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)逐步走向普及，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化儀表的新型發(fā)展戰(zhàn)略。

近年來(lái)，虛擬儀器儀表逐步進(jìn)入人們生活，其利用本質(zhì)在于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的具體運(yùn)用，因此在未來(lái)我國(guó)工業(yè)化的進(jìn)程中，實(shí)現(xiàn)全面的智能化工業(yè)也是一種必然。在智能化的進(jìn)程中，其必經(jīng)過(guò)程則是進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的虛擬化建設(shè)，所謂虛擬化建設(shè)就是將工業(yè)生產(chǎn)中所需要的儀器儀表或工作過(guò)程被現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使得其在極大程度上減少不必要的人力資源的浪費(fèi)，提高工作效率，進(jìn)一步提升實(shí)際工作過(guò)程中的可操作性[7]。

未來(lái)社會(huì)發(fā)展是以智能化和信息化為主導(dǎo)的發(fā)展格局，在當(dāng)前，隨著我國(guó)科教興國(guó)戰(zhàn)略的提出，我國(guó)的通信技術(shù)、智能化技術(shù)得到了空前的發(fā)展，也使得儀器發(fā)展的趨勢(shì)得到了轉(zhuǎn)型[8]。同時(shí)，隨著信息化、物聯(lián)網(wǎng)的不斷進(jìn)步，在工業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字化與智能化已成為工業(yè)在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中的一項(xiàng)發(fā)展目標(biāo)，相應(yīng)的自動(dòng)化的儀器儀表作為工業(yè)發(fā)展中的核心，其發(fā)展前景勢(shì)必?zé)o法估量。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)主義工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，其未來(lái)發(fā)展必然會(huì)向當(dāng)下所流行的智能化與數(shù)字化方向發(fā)展，自動(dòng)化儀器儀表作為新時(shí)代下發(fā)展的產(chǎn)物，在未來(lái)工業(yè)化的進(jìn)程中，也會(huì)使得自動(dòng)化儀器儀表?yè)碛懈鼮橥晟频墓δ芗绑w系結(jié)構(gòu)。在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，隨著科學(xué)知識(shí)的不斷深化，人們對(duì)于高科技含量的儀器設(shè)備也會(huì)有著更加深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為提升儀器儀表的使用率奠定基礎(chǔ)，推動(dòng)著人工智能時(shí)代的到來(lái)。