工業智能自動化儀器儀表的應用和發展

段世雄

摘要：現如今，我國的經濟發展十分迅速，為提高精準制造、智能控制能力，儀器儀表從單一應用監測向技術創新、智能自動化逐步進行產業升級。多種技術應用于儀器儀表中，拓寬了儀器儀表在多個領域的應用，在結構性能、結構設計、應用環境等方面得到極大提升，隨著各類高新技術的疊加效應，儀器儀表在發展中呈現出信息整合、技術融合、遠程控制和設備本身輕量化的發展趨勢。

關鍵詞：工業技術;智能化;自動化;儀器儀表

引言

現代化工業的發展，較大程度依賴于其在電氣自動化領域的進步，要想提高國內工業化水平，勢必要注重自動化技術與工業生產的結合，而對相關儀器儀表的控制水平，直接關系著工業生產安全及效率，應將其視為工業自動化的研究重點。同時，伴隨科技的進步，儀器儀表有更高的技術含量，涉及到傳感、智能、人機交互等技術，對儀器儀表操作及安全管理提出較高要求。為此，要做好儀器儀表控制工作，從理論研究到技術應用，全面提升儀器儀表控制效果，提高工業生產自動化水平。

1自動化儀表

自動化儀表具備永久存儲功能，儀表檢測的數據都會自動儲存到儀表內部。因此，自動化儀表相比傳統的儀表不僅做工更加先進，而且對于數據分析處理的技術也得到提升。一些傳統的儀表也具備數據存儲功能，但是這種存儲僅僅是臨時的，超過一定時間后這些數據就會被清除。自動化儀表內部加設了計算機內部數據處理器，因此可以對數據進行自動處理，同時在分析數據時更是運用了大數據技術，因此相比傳統的儀表，自動化儀表處理與計算數據更加精確，而傳統的儀表并不具備分析數據的功能，仍然需要人工計算分析數據，因此存在浪費時間、誤差大等弊端。

2工業智能自動化儀器儀表的應用和發展

2.1智能技術

目前隨著互聯網技術的不斷發展，智能控制技術在人們的生活中日益占據著十分重要的地位，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化，當然在電氣自動化儀器儀表控制技術發展的過程中對其開展相關的技術探討也是十分有必要的。在電氣自動化儀器儀表控制技術發展的過程中運用智能技術控制主要就是使對電氣自動化儀表的控制更加自動化和便利化，從而在更大程度上提高運行的效率。電氣自動化儀器儀表智能技術主要就是要保證在相關的電力運行的過程中一些儀器和表盤能夠實現跟隨著機器的運行狀況改善自身的發展環境從而更好地適應相關環節的運行。

2.2人機界面技術

人機界面技術在人員操作與儀器儀表信息表達中間建立了有效通道，并滲透于工業儀器儀表控制的各個方面。人機界面技術的正確使用必須以信息表達需求為藍本，以追求科學、合理操控方式為目標，充分考慮操作便捷性。在實際工況下，僅需操作人員輸入或選擇特定工作指令，即可實現對該指令的上傳、分析及執行，達到遠程控制指定儀器儀表設備的作用。值得注意的是，該技術在信息上傳方式、信息處理速度、執行路徑規劃方面仍處于完善和優化階段。

2.3模塊通訊技術

在工業自動化生產控制系統中，儀器儀表通常是作為控制終端存在，其所收集的數據還需經通訊模塊傳輸至控制中心。而在通信模塊設計中，通常采取局域網的模式，利用常規的網絡信息技術，實現儀器儀表的數據連接，但關鍵要保證傳輸準確性。為此，在儀器儀表通訊模塊設計時，主要利用光纖接入，以保證工業電氣高效可靠的自動化生產。對于生產及控制信息傳輸可靠性要求，可組建以太網控制網絡，確保生產控制信息可靠傳達，使得儀器儀表作用發揮也更有保障。

2.4虛擬儀器

伴隨經濟全球化的到來，在全球范圍內的所有國家之間都構成了一種貿易往來關系，這使得行業內市場競爭進一步加劇。對于我國工業生產企業來說，除了要面對激烈的國內市場競爭以外，還要面對海外市場帶來的競爭壓力，尤其是歐美日等工業強國對我國工業企業造成的巨大壓力。我國工業生產企業要在激烈的市場競爭中脫穎而出，占據更多的市場份額，需要提升企業的綜合實力。新時代背景下，智能化生產水平成為了各企業之間的決勝利器，所以只有提升生產的智能化水平才能確保生產企業市場競爭力的提升，將自動化控制技術應用到儀器儀表當中就是實現智能化生產的一種途徑，基于這些需求，虛擬儀器由此誕生。虛擬儀器以源代碼的形式運行，源代碼由儀器儀表制造商提供，源代碼與虛擬儀器之間呈現一對一的對應關系。對于配套的源代碼與儀器儀表，源代碼可以在儀器儀表當中任意使用，使得工作效率得到本質性提升，有些儀器儀表制造商還會為用戶提供配套的驅動軟件管理標準。對于全新的驅動軟件管理標準，其制定基礎是VXI總線驅動器的規范管理標準，同時全新的驅動軟件管理標準為更加方便用戶操作還加入了新的優化措施與設備升級措施規范。全新驅動軟件的優化與升級規范還具備開發潛在用戶的功能，使設備運行效率得到提升。由此可見只有對驅動軟件實現系統的全面升級與優化才能使儀器儀表的靈活性得到整體性提升，進而推動儀器儀表性能提升，同時驅動設備在運行過程中會呈現出更加清晰的直觀性與簡便性。要建立全新的自動化控制儀器儀表工具需要在LabWindows/CVI15.0環境下進行，進而實現虛擬與現實人機交互的體驗。應用了自動化控制技術的儀表的智能代碼是自動生成的，在這種自動生成的智能代碼作用下，可以有效實現信號的分析與傳遞。智能化的儀器儀表實現了自動化控制儀表的操作簡化，在運行體系當中將使用統一的代碼符號，進一步提升儀器儀表的工作效率。

3智能化儀器儀表的應用

3.1在儀器儀表結構性能改良中的應用

智能自動化技術的應用一方面使儀器儀表具備隨時處理分析數據的能力，同時能夠與既往數據形成比對文件，整體上促進各類儀器儀表在測量性能和效率上的提升;另一方面智能自動化技術在各類設備中編寫模糊控制程序，與微處理器、微控制器等技術有機結合，通過設置數據的上下限實現決策。如該技術應用于傳感器上，由于利用軟件實現信號濾波，促使在儀器儀表的結構性能上進行了簡化和改良：以糧食分選和再生資源分選行業中使用的光電分選機為例，傳感器陣列中利用智能自動化技術對糧食或再生資源進行識別，再依照預設物質特征的分類信息，通過映射網絡和BP網絡結合的方式處理傳感器中收集的信號，由控制系統實施具體分類，不僅提高了識別率，在儀器儀表的應用場景上也做出了新的嘗試和探索。

3.2安裝過程中強化對技術的應用

電氣自動化儀器儀表是一種技術性很強的應用，其在發展的過程中可以說完全是一種技術導向性的工作，其對技術的要求可以說是相當高的。因此，在進行安裝的過程中相關的工作人員對安裝細節的把關只是其中的一個方面，最重要的還是要對技術提出更高的要求。比如說在進行安裝的過程中，要注重測試相關的量表的準確性以及相關設備的安裝位置是否合適，這才是進行相關的儀器設備安裝的關鍵。在進行相關的設備安裝的過程中對技術引起相關的重視是提高效益的一個重要的因素，其關鍵作用是不言而喻的。

結語

現階段，工業生產基本實現電氣自動化，并且伴隨著科技進步，逐步實現智能化，工業生產效能顯著提升，其中，自動化儀器儀表在工業生產信息獲取及過程控制中發揮著關鍵性作用，并且在技術應用上涉及面甚廣，如傳感技術、集成技術、人機界面技術等。要想提高儀器儀表控制效果，應在做好設備管理工作的同時，致力于儀器儀表理論體系的研究工作，不斷深化技術應用，更好地滿足自動化、智能化工業生產需求。

參考文獻

[1]包山先.工業電氣自動化儀器儀表控制的分析[J].通訊世界，2016.

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