电子技术仪器仪表系统中的智能化控制技术研究

方 翔

（广东省轻工业技师学院 广东 广州 510000）

1 引言

在新时期的发展背景下，各企业正朝着科技含量高、产业集中度高、环境污染少、资源消耗量低的方向发展。在此过程中，为进一步提升企业的自动化水平，提升企业生产运营活动的精确度，减少对人力资源的消耗，利用智能化控制技术对电子技术仪器仪表系统进行进一步的完善，已经成为当前推动企业朝着无人值守的自动化集约化生产目标发展的有效方式之一。

2 研究电子技术仪器仪表系统中智能化控制技术的意义

电子技术仪器仪表是一种将多个自动化元件进行搭配组合，使其自动测量流体流量、压力、温度等数值的仪器。现阶段，大部分的电子技术仪器仪表主要由传感器、变送器与显示器组成，在实际应用过程中，传感器可以有效完成信号的采集与控制；变送器可以接收传感器采集的信号，并将其转化为相应的电信号；显示器则是将变送器传送的电信号转换成相应的数字、文字、图案等信息，并显示在仪表的显示屏幕上，便于相关工作人员对信号进行理解。在当前企业转型升级工作不断推进的背景下，智能化控制技术的电子技术仪器仪表的应用，不仅可以保证仪器仪表具备基本的数据测量能力，还使得仪器仪表具备较高的人机交互以及数据处理能力，进而为相关工作人员数据分析工作的开展提供助力，便于相应企业朝着集约、低碳方向发展[1]。

3 研究电子技术仪器仪表系统中智能化控制技术的方法

3.1 电子技术仪器仪表系统控制器的发展历程

随着人们对电子技术仪器仪表系统研究的不断深入，其智能化控制技术的控制器从最初的芯片、标准总线朝着PC总线、高级嵌入式计算机系统的方向发展，并且在当前的实际应用过程中，高级嵌入式计算机系统的应用不仅使电子技术仪器仪表系统具备了任务多重处理、协同作业的功能，还可以进一步提升仪器仪表测量传感、计算补偿、故障诊断等功能的优化升级，有效提升了仪器仪表与下位机通信控制的稳定性与便捷性。此外，这一系统的应用还有效提升了仪器仪表人机交互系统界面的简洁性，便于相关工作人员更好地了解设备现场设备的运行信号，并利用大数据、高级数学算法等技术方式对信号进行分析，然后依据分析后的数据信息下达相应的控制命令，降低设备故障的出现率，进一步提升仪器设备的工作效率。

3.2 电子技术仪器仪表系统控制器的优化方法

本文主要以电子技术仪器仪表系统中智能化控制技术在生产加工企业中的应用情况为例，介绍了电子技术仪器仪表系统控制器在当前社会发展过程中的优化方法，希望能给仪器仪表优化工作的开展提供参照。

3.2.1 选煤厂中智能化仪器仪表的应用情况

对于生产企业来说，电子技术仪器仪表系统中智能化控制技术的应用不仅有效削减了企业在原材料采购、生产控制、产品销售、设备检修等环节中消耗的人力资源，还进一步提升了工作的精确度，为企业集约化生产工作的开展提供了有力的支持。以选煤厂的生产活动为例，现阶段，选煤厂的工作内容主要包括原煤入场、准备、分级、重介或者淘汰分选、粗煤泥精选、浮选、脱水以及废水净化等部分，对上述环节进行分析总结可以了解到，原煤的主要工艺操作包括原煤的运输—筛分—分选—脱水。在实际工作过程中，为保证上述环节的顺利运转，选煤厂在运转过程中需要多种设备工艺的衔接配合。在当前集约化、低碳化企业的发展过程中，为进一步提升选煤厂的工作效率，选煤厂方面可以将灰分在线检测、视频监测、水质监测、溜槽防堵与液位自动化检测等系统和企业应用的生产仪器设备结合到一起的方式，对选煤厂各生产环节的数据信息进行实时的监测，进一步提升企业运营管理工作的质量。

现阶段，将电子技术仪器仪表应用于选煤厂生产过程中的具体方法为：（1）选煤厂方面可以通过将灰分再现监测、视频监测系统融入原煤皮带运输系统中的方式，通过对原煤灰分与矸石变化情况进行监测，并建立煤质洗选实时监测预警联网机制的方式，对原煤仓内的智能给煤装置进行控制，降低因煤质波动对全厂煤炭洗选的影响，保证各项产品指标均在预期生产要求内，进一步提升选煤厂生产的稳定性（2）选煤厂方面可以通过将水分检测仪安装在末精煤与末原煤输送机上，对末精煤与末原煤水分情况进行实时监控，并将数据与预期产品水分要求进行比对的方式，实现提升产品水分控制稳定性的目的；（3）为进一步降低选煤厂人力资源的消耗量，选煤厂方面可以通过将视频监控图像与远程造作传输到选煤厂监控区域所属区域调度室与监控室的方式，令调度室与监控室工作人员开展实施控制操作，提升操作及时性的同时，减少集中调度室与监控室工作人员的总工作量；（4）选煤厂方面可以通过开展诸如刮板机智能化保护、溜槽防堵检测、闸门远程开关控制等电子技术仪器仪表智能化改造的方式，进一步提升选煤厂仪器操控的智能化水平，缩减员工的工作总量，为企业最终经济效益的增长提供助力[2]。

3.2.2 粮油加工行业中仪器仪表控制器改造

在粮油加工企业工作过程中，埋刮板输送机是仪器仪表控制系统控制器工作过程中不可或缺的关键部分，能够在企业输送一些存在具备飞扬性、易燃性、毒性等特性的物料时，改善输送工作的工作环境，降低环境污染问题的出现概率。一般情况下，埋刮板输送机主要由壳体、刮板链条、驱动装置、张紧装置、安全保护装置等部分构成，其外形结构见图1。在埋刮板输送机工作过程中，为保证其物料输送的安全性，相关工作人员可以用一个图尔克非接触式传感器检测埋刮板输送机的脉冲信号进行检测，以便对其进行断链与失速保护；但在进行埋刮板输送机跳链保护的过程中，相关工作人员则需要应用另外两个图尔克非接触式传感器检测埋刮板输送机的脉冲信号，若在脉冲信号检测过程中，两个图尔克非接触式传感器检测的脉冲信号同步，则说明埋刮板输送机的联调工作状态正常，并未出现跑偏现象。在图尔克非接触式传感器工作的过程中，型号为N35-C40-FZ32的图尔克电感式传感器需要从现场控制箱上获取A220V的电源信号，并将信号传输到接近开关上，然后通过接近开关的常开、常闭点将信号传输到配电室的PLC柜中，对I0点进行重新分配与编程。为保证脉冲信号检测数据更为精确，在开展埋刮板输送机的仪器仪表控制系统中控制器的改造时，相关工作人员可以将控制系统中的PLC、上位机Cimplicity和工控电脑进行各项技术指标的比对，明确当前控制器的具体改造技术要求。现阶段，假设控制器的改造目标为保证控制器能够支持以太网通讯、I0分布式控制、多站点与环形网络的连接，此时相关工作人员需要以上述改造目标为基础，完成设备选型与控制系统确定工作，然后结合当前电气化、空间检修条件等客观因素对控制器进行合理配置改造优化。

图1 埋刮板输送机的外形结构示意图

在实际优化改造的过程中，依据改造目标，为保证改造后的PLC能够支持分布式I0控制方式，那么相关工作人员可以通过对原有PLC进行更换的方式满足预期的改造优化需要。具体来说，首先，相较于同等规模的机电接触式系统，西门子博途系列S 200PLC产品电气接线与开关接点更少，出现故障的可能性更低，同时S 200PLC产品自带硬件故障检测工作与故障警报功能。因此，在控制器优化改造的过程中，可以用西门子博途系列S 200PLC产品替代原本的PLC系统。其次，为降低相关工作人员在工作过程中决策制定的科学性，相关工作人员在进行上位机优化工作时，选择GE数字集团研发的Cimplici—ty11与Tracker软件，为粮油加工企业的管理运营工作的顺利进行提供助力。最后，由于控制器内的其他I0采集模块主要以站点的形式存在，为保证控制器能够正常完成生产任务的同时，进一步提升改造工作的质量，相关工作人员可以通过对电气接入方式进行局部整改的方式，满足控制器智能化改造的任务。在实际应用过程中，经过改造的埋刮板输送机仪器仪表控制系统中的控制器操作方式更为可靠，不仅能够切实满足当前智能化预期生产控制要求，进一步提升埋刮板输送机的有效生产效率，还能有效降低埋刮板输送机的维护管理成本、减少维护操作人员的冗余劳动，为粮油加工企业生产成本的降低提供助力。此外，由于改造后的埋刮板输送机仪器仪表控制系统控制器具备Web移动终端显示功能，可以应用PC计算机通信为厂家提供与生产监控、报表统计等工作相关的数据，在提升厂家相应生产事故速率的同时，为企业后续生产运营活动的开展提供了有效的数据支持[3]。

4 结语

综上所述，在新时期的发展背景下，为进一步推动战略性新兴产业的发展、加快传统产业转型升级的速度，在考虑到当前传感器与智能仪器仪表技术发展情况的基础上，对电子技术仪器仪表系统进行优化升级，进一步提升仪器仪表的可靠性与稳定性，已经成为提升仪器仪表生产企业市场竞争力的关键点之一。