仪器仪表中的自动化控制及其应用探讨

范鹏程

中海石油（中国）上海分公司 上海 200030

1、前言

自动仪表由许多自动元件组成，能充分发挥其强大的自动能力。它能自动测量流量、压力和温度。由于其强大的自动控制能力，可应用于我国各行业，几十年来在仪表生产过程中得到了社会的认可和推广。我国的刀具技术起步较晚，目前我国刀具有很多优势和技术突破，但也存在一些问题。我们需要对仪器的自动控制进行优化和改进，使新的设计能够改变仪器的功能和结构。

2、仪表自动控制

我们的仪器被广泛使用。但是，目前还存在着自分布式控制、网络管理等问题，尚未得到实施或广泛推广。在某些领域，它与传统仪器仍然有很大的不同，但性能优化不能有其自身的优势。

该自动装置具有三个功能和组成部分：一是传感器，即记录和控制部件；二是发射机，是信号分析与处理的一部分；第三，给出了测量结果，并显示了传输元件。目前，该仪器在许多领域得到了广泛的应用。这种仪器促进了我国对环境污染和质量的认识。减少消费。我国广泛使用电气、智能计量设备，使家电能带动国家能源产业的发展，完善用户信息系统和工业自动化仪表，因为我国是一个工业化大国，自动化管理十分必要，而仪器的自动控制在我国占有非常重要的地位。它促进了社会的发展，保障了社会的发展[1]。

3、自动化仪表特点

3.1 可编程功能

引入计算机软件后，硬件结构大大简化。在简单的软件编程中，可以用多个接口芯片在控制电路中实现复杂的控制功能，代替大量的电气设备逻辑块。

3.2 计算函数

由于仪器采用微机控制，操作复杂，控制精度高，如常数的乘除、最大值和最小值的确定、给定测量限的确定等。

3.3 存储功能

以往仪器采用组合逻辑电路和时序电路，只记住某一时刻的一些简单状态。

3.4 纠错功能

实时测量误差校正是一项复杂的功能。带有微处理器的仪器可以通过限制干扰来减少误差和提高精度。

3.5 数据处理功能

在测量过程中，存在着许多问题，如线性处理、自动控制、测量值与工程值的转换、抗干扰等[2]。

4、仪表自动化管理的发展趋势

随着信息技术和互联网的飞速发展，仪表自动化取得了相对的进步，一些基础理论和实践已经不能满足人们的需求。我们必须改变我们的理论，找到前所未有的材料，创新仪器的一部分。今天的仪器也应该更小巧、更智能，更符合网络互动的趋势，降低生产成本，但扩大适用范围。

然而，近几十年来，随着工具和手段的发展，社会承受能力的发展并不平衡。虽然起步较晚，但在一些领域仍处于世界前列。我国仪器仪表的发展呈现出动态的趋势。

近十年来，现场总线通信技术取得了长足的进步，但在实际应用中还不成熟，基于现场总线的技术还没有得到广泛的应用，现场总线的性能较弱，其独特的优势没有得到充分的发挥，仪器也在不断的优化和升级，应用了新的思想，改进了仪器的结构和性能，设计了仪器的虚拟结构，形成网络化管理是其未来发展的必然趋势[3]。

5、仪表自动控制技术

近年来，仪器的精度、测量速度和分辨率都发生了很大的变化。随着智能化、自动化的发展，测量仪器从一个维度转向另一个维度，借助计算机技术，仪器的功能变得越来越重要。现在仪器正逐步进入网络。接下来，我们将讨论几种自动控制方法。

5.1 智能管理方法

这项技术代表了现有测控系统的最佳状态，可以对仪器设备进行控制，实现对其的控制。这项技术能够在测控中发挥最有用的作用，对效率有着重大的影响。这也是信息技术对经济技术发展贡献的一次重要试验。

5.2 集成技术

集成技术直接影响着测量仪器和测量控制的性能，特别是在大型自动化控制系统中，本文主要分析了集成技术，并制定了具体的应用策略，实现了模块之间的通信。

5.3 接口技术

操作人员在操作仪器仪表时，只有把它们完美地结合起来，人机界面技术才能发挥很大的作用，才能在操作人员和系统之间形成手动连接。人机界面技术可以显示系统的功能兼容性和维护性[4]。

5.4 传感器技术

这项技术是仪器控制技术的必要条件，传感器技术可以检测到这一信息并作为参考。

6、自动控制技术在仪器仪表中的发展趋势

虽然我们的仪器研究了几十年，并在世界各地移动，但发展的不平衡仍然存在。与国外发达国家相比，我国的仪器起步较晚，但仍有一定的地位。总体而言，发展进程仍处于发展阶段，发展速度相当快。进入新世纪后，信息技术和互联网的发展在这方面取得了一定的成绩，随着时间的推移，人们的知识水平和学习技术也逐渐扩大，使我们能够使用新的材料。

6.1 改进仪器的组成和功能

为了使自动控制技术得到普及和广泛应用，需要仪器的支持。将现有仪器与智能软仪器相结合，提高了测量速度和性能，提高了测量能力。该算法可以加快仪器的运算速度，提高整体运算速度，改善现有的遗传算法等性能优势对于仪器系统，由于系统的独立性，可以采用微处理器和单片机相结合的方式进行控制。我们不应该以数据为出发点，然后进行比较。只有根据往年的经验，才能总结出系统的规律性，与数字模型有很好的关系。通过对集成电路的现场测试，可以计算出功能的独立性，并对方案数据进行控制和分析[5]。

6.2 虚拟仪器设计

近年来，我国的仪器不断完善和优化，现在有了仪器，就可以随时插进瓦砾里。要做到这一点，制造商必须借用虚拟工具作为源代码，以便客户在需要时提供它们。它可以连接到虚拟硬件驱动器，并且可以随时插入。根据客户的需求进行了改进和改进，提高了工作效率，从而提高了软件的管理效率和灵活性，优化了整个系统。一是传动方便灵活，能促进工作效率的提高；其次，通过人机交互开发的方式生成驱动程序代码，减少了工作量，最后是使用智能工具。因此，通过智能化的检测、识别和护理，实现智能化管理，提供最新的信息。

6.3 网络管理系统

随着电子信息技术和智能化的发展，网络技术水平得到了极大的提高和快速发展，是我国各行业发展的必然趋势。自动化控制系统和工业生产设备需要融入网络，充分发挥网络的作用，分散的硬件节点可以与网络技术相结合，充分发挥设备的技术优势，符合我国的战略意义，合理利用国家资源，使国家决策更加人性化、科学化。

6.4 仪器在网络中的应用

工具与计算机的结合可以通过软硬件的结合，以分布式块的形式提高系统的性能，消除了原有数据采集设备的一致性，可以利用现有网络进行远程控制。随时测量和采集数据，仪器与计算机的结合可以有效地完成许多任务。所需装置便于及时使用。

7、自动化在仪表制造中的应用

7.1 自动化在虚拟仪器结构设计中的应用

为了提高仪器的使用效率及其在仪器设计中的应用，工商部门为用户提供了虚拟仪器源代码，目前，为了简化用户操作，提高设备性能，厂家会提供虚拟设备驱动程序。本机是源代码，厂家开发了基于总线设备标准的自动化软件系统，大大提高了其结构和性能，用户使用，将虚拟硬件驱动程序代码转换为OVD，改进了机器间的交互：增加了“测试开发”和“正常运行”模式下的可选功能切换，提高了软件的运行速度和效率。

7.2 自动化在优化仪器结构和性能中的应用

仪器的精度主要来源于测量和处理。自动化技术的应用为仪器测量的发展开辟了更广阔的前景，现场自动化应用使每台机器能够更准确地分析和处理当前和所需的数据。低、中、高水平提高了现有测量系统的效率，这是传统仪器无法实现的。它补充了仪器的传统功能，包括神经网络系统、遗传算法、进化计算、混沌控制等。其次，除了上述自动化技术外，我们还可以在分布式系统中使用微处理器技术，我们还可以利用模糊推理技术来实现不同类型的模糊决策。在这种情况下，不需要收集大量数据，就可以根据经验做出正确的决策。通过人工神经网络技术可以实现自我教育，仪器具有自组织性和适应性。根据速度和实用性，测量结果将大大超过复杂的函数公式，充分应用各种自动化技术可以有效提高仪器的精度和操作性能，减少人力物力，提高使用效率。

7.3 自动化在仪表网络中的应用

随着自动化技术在仪器仪表中的应用，仪器仪表的网络发生了前所未有的变化，计算机和网络设备可以与硬件和软件相协调，挖掘其潜力，提高工作效率。

8、结束语

总的来说，随着社会的发展和科学技术的进步，我们的许多科技成果不断适应发展的需要，应用到日常生活中。发展。由于这一发展，我们有可能在仪器研究方面取得突破，效率现在已经大大提高，这意味着自动控制和设备的应用在未来只会越来越好。