仪器仪表中智能自动化技术的应用研究

王晶

摘 要 随着智能自动化技术的发展，其对工业生产领域中各项技术的发展都产生了重要推动作用，仪器仪表设备对智能自动化技术的应用就是其中一大尝试。且智能自动化技术在仪器仪表中的运用也确实达到了改进和优化仪器仪表设备的作用。本文对智能自动化仪表进行了简单介绍，进而从结构性能改进、虚拟仪器结构设计以及仪器仪表的网络化等三方面对智能自动化技术的应用进行了分析。

关键词 智能自动化;仪器仪表;智能自动化仪表

1智能自动化仪表概述

智能自动化仪表是智能自动化技术应用于仪表设备中而产生的一种新型工业仪表，其融合了现代微型计算机技术、传感器技术等，使得仪器仪表具有了智能自动化的工作能力。与传统仪器仪表相比，智能自动化仪表将软件与硬件相互结合，从而能够利用大数据操作系统、智能传感器以及微型计算机来实现对仪器仪表的智能自动化控制。可以说，智能自动化技术在仪器仪表中的应用极大提升了现代仪器仪表的工作性能，使得其可以完成更为复杂的自动化操作，帮助工作人员加强对生产过程中环境的监测，同时也为工作人员进行信息数据研究分析提供了巨大帮助[1]。

2仪器仪表中智能自动化技术的应用

智能自动化技术在仪器仪表中的应用对仪器仪表的变革是十分深远的。这主要集中体现在智能自动化技术可以用以改变仪器仪表结构性能、实施虚拟仪器结构设计以及实现仪器儀表的网络化。此处就围绕这三方面对其在仪器仪表中的应用展开分析[2]。

2.1 在仪器仪表结构性能改良中的运用

首先，智能自动化技术极大拓展了仪器仪表及其测量的应用前景。一方面，现代智能化软硬件能够使每个仪器仪表都具有随时准确分析、处理当前和以往数据信息的能力，从而使现有测量系统性能与效率都得到显著提升，同时也在一定程度上拓展了传统测量系统功能。其次，智能自动化技术也能够在不同仪器仪表中运用微处理器、微控制器等技术来进行模糊控制程序的编写，并设定各种测量数据的临界值，再通过模糊规则下的模糊推理技术展开事物间各种模糊关系的模糊决策。特别是在传感器测量中，该技术更有众多用武之地。如该技术可以通过软件实现信号滤波，这就使硬件在很大程度上得到简化，并使得其传感器动态特性得到改良。再比如在气体传感阵列中利用该技术对混合气体识别，通过自组织映射网络以及BP网络相结合的方式进行信号处理，再依此按照分类、识别组分的顺序来使算法难度得到降低，同时使识别率得到提升。可以说，智能自动化技术在仪器仪表中的应用使得其结构性能得到进一步的改进，使得其可以在更多领域加以应用[3]。

2.2 在虚拟仪器结构设计中的运用

仪器与测量技术、计算机技术等的融合，不但大大提高了测量精确度与智能自动化水平，更通过与网络化系统资源程序的统一与性能配置的优化来使仪器仪表的智能化程度得以不断提升。在仪器仪表结构设计中，仪器厂家以往都是以源代码形式向用户提供智能虚拟仪器即插即用的仪器驱动器。但为简化最终用户使用操作和开发程序，同时持续提高其运行效率和编程质量以及灵活性，相关仪器厂家以VXI即插即用的总线仪器驱动器标准为基础做设计出一套全新智能化仪器驱动软件规范，从而使虚拟仪器结构和性能得到方面改善。

一是兼顾到用户的直观、易用，并保持原来VXI总线即插即用标准的高层编程接口，以提供相同的功能函数调用格式。

二是在最新开发工具的基础上进一步运用智能化手段，使智能虚拟仪器的仪器驱动器代码能够在入机交互作用下自动生成，这样既简化了大量编程工作量，又统一了驱动器代码的编程结构和风格，还大大方便了不同水平用户的使用和维护。

三是应用一系列智能手法，识别、跟踪和管理所有各种仪器状态和设置，使用户能直接进入所有低层设置，并通过智能状态管理，使用户可根据需要，在“测试开发”和“正常运行”两种模式之间随意切换。在“测试开发”模式下，驱动器可智能自动化地完成一系列状态检査，以帮助发现各种编程错误。当程序调试正常投入使用后，用户即可切换到“正常运行”模式，以使驱动软件高速运行。这样既保证了仪器的安全性和可靠性，又可使软件随时投入高速运行，尽可能提高其运行效率。

四是通过各种智能化方法，使驱动器可实现多线程同时安全运行，进行多线程并行测试;同时，驱动器还具有强大的仿真功能，可以在不连接实际仪器的情况下，开发测试程序。

五是驱动器运行只与测试功能相关，而与仪器采用的接口总线方式无关，只通过一个初始化函数来区分仪器接口总线和地域的异用。

2.3 在仪器仪表网络化中的运用

仪器与计算机构建的网络能够依靠智能化软硬件来灵活调用和合理配置网中不同的计算机与仪器仪表的资源特性与潜力，所以其最终将产生1+1>2的组合效果。如当前的能够连接到Web的数字万用表和示波器，就是依靠internet网络和模式识别软件来区分各种时空条件与仪器仪表类别特征并测量得到临界值，然后再据此产生不同相应。

3结束语

综上所述，智能自动化技术的产生为仪器仪表设备的发展产生极大推动作用，其在仪器仪表中的应用使得仪器仪表的结构性能极大提升，进一步拓展了仪器仪表的应用空间，同时智能自动化技术还可以用以实现虚拟仪器结构的设计，并推动仪器仪表实现网络化发展。可以说，智能自动化技术通过提升仪器仪表的功能性能也进一步推动了现代工业生产的发展。

参考文献

[1] 彭永炳.智能自动化仪器仪表中工业领域的应用和发展[J].化工管理，2020（21）：171-172.

[2] 付宏刚.化工仪表中智能自动化的应用[J].科学技术创新，2019 （14）：155-156.

[3] 李瑜.智能科技在仪器仪表及测量中的应用[J].科协论坛（下半月），2008（12）：53-54.