自动化控制技术在仪器仪表中的应用

窦万文

[摘    要]在现阶段，工业自动化水平明显提高，一些更为先进的技术已经应用于工业生产中，尤其是自动化设备得到运用后，为工业发展奠定了坚实的基础，并使得生产规模逐渐扩大。仪器仪表中应该對自动化技术加以应用，如此方可使得工业生产的整体效率切实提高，这也是确保现代化建设能够有序展开的基础所在。主要针对自动化仪器仪表展开深入探析，重点针对自动化控制技术的应用予以详细阐述，寻找到切实可行的应用之策，以期使得仪器仪表的自动化水平大幅提升。

[关键词]自动化控制技术;仪器仪表;应用

[中图分类号]TH70 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）01–00–03

[Abstract]At this stage， the level of industrial automation has been significantly improved. Some more advanced technologies have been applied to industrial production， especially after the application of automation equipment， which has laid a solid foundation for industrial development and gradually expanded the production scale. Automation technology should be applied in instruments and meters， so as to effectively improve the overall efficiency of industrial production， which is also the basis to ensure the orderly development of modernization. This paper mainly focuses on the in-depth analysis of automatic instruments， focuses on the application of automatic control technology， and looks for practical application strategies， in order to greatly improve the automation level of instruments.

[Keywords]automatic control technology; Instruments and Apparatuses; application

科技水平大幅提高后，在各行各业中得到应用，并对行业发展起到促进作用。从仪器仪表行业来说，对先进技术的运用是极为重视的，这就使其自动化水平提高很多。对自动化仪表加以运用可以使得系统运转一直处于监控中，一旦发生故障的话，可以在第一时间寻找到原因，进而通过相关参数就能够完成好技术维护工作。当然，想要保证这个目标顺利达成，必须要对自动化仪器仪表有切实的了解，并针对自动化控制技术展开深入探析，如此方可保证其具有的作用真正发挥出来。

1 自动化仪器仪表概述

对自动化仪器进行分析可知，其是由三个模块共同构成：传感器、变送器、显示器。具体来说，通过传感器能够实现对信号进行采集、控制，这就使得后续环节获得坚实的基础。通过变送器则可以针对信号展开全面的分析，并予以有效处置，模拟信号可以顺利转变为电信号。而利用显示器则能够将结果予以呈现，通常是利用测量仪表、流量仪表来展现结果。自动化仪表呈现出系统性，其是由不同的自动化元件共同组成，其在自动化功能方面具有的优势是明显的。市场中现有的自动化仪表较多，而且类型存在差异，可用来对流量、压力、温度等进行测量，因为其自动化水平较高，所以应用范围较广[1]。仪器仪表在很多行业领域中得到应用，尤其是在基础科学、应用科学等领域中发挥着重要作用。比方说，对环保仪器仪表加以运用可以使得环境质量监控更具实效性，污染源能够得到严格控制，这样就可保证环境的受破坏程度控制在最小范围内，而这也与我国提出的节能减排理念相符。我国正在大力推进智能化电力网络的建设工作，若想保证电力监控目的能够切实达成，必须要将智能仪器仪表的作用发挥出来，而这也可保证电力行业的信息化程度大幅提升，对用户信息进行采集也会更加便捷。随着国内工业水平的大幅提升，自动化控制必须要做到位，这就要求工业自动化仪表能够满足实际需要，如此方可使得社会能够保持稳定发展。

2 自动化仪表的发展现状与特点

2.1 发展现状分析

我国对自动化控制技术的重视程度较高，然而和先进国家进行比较可知，落后的距离是较大的。从制造业发展的现状来看，原先提出的是中国制造，而现在则要将中国智造作为前行目标。自动化控制技术出现在国内的时间并不长，然而技术人员展开了深入的研究，取得的效果较为理想[2]。自动化仪表的相关研究正在展开，新材料、新技术层出不穷，高科技元件也开始得到应用。比方说，我国研制出了石墨烯、碳纳米管等材料，并提出了湿敏、气敏之类的理论。为了能够紧跟社会前行的脚步，仪器仪表也要加快发展速度，将小型化以及智能化作为发展的主要方向，如此方可使得各行各业的实际需求得到满足，相关企业的发展也可更为稳健。

2.2 自动化仪表的特点

与传统工业仪表进行比较可知，自动化仪表的体积较小，而且制作技术更为先进，通过其能够顺利完成数据分析，进而保证准确度有明显提高。自动化仪表中均安装了内存装置，通过其可以使得数据存储目的顺利达成，如果内存卡容量过小的话，只要对其进行更换就能够满足实际需要。传统工艺仪表虽然也能够存储数据，然而只能够在规定时间内才能予以显示，更新之后则会导致前期数据丢失[3]。在对自动化仪表加以应用后，可以保证数据处理呈现出自动化特征，对数据处理器予以运用就可保证处理效果更为理想，并确保数据计算能够更加精准。传统工业仪表需要通过人工方式对数据进行计算，需要投入大量的时间，而且计算结果也难以保证。

3 仪器仪表自动化控制的优势

在现阶段，我国的工业生产水平明显提升，仪器仪表具有的自动化水平也提高很多，通过其能够使得数据处理顺利完成，而且监测精度也可得到切实保证。对仪器仪表自动化控制加以分析可知，其具有的优势集中在下面几点：①存储功能明显增强。在当下的工业市场中，自动化仪器仪表的类型较多，大部分均具有数据存储功能，而且数据的完整性也可得到保证。自动化仪器仪表可以对存储功能进行优化，并能够一直处于良好的工作状态，这样就可保证后续工作能够顺利展开。②计算、处理等方面的能力会得到增强。从自动化仪器仪表应用的实际情况来看，对计算机技术加以运用可以使得数据处理有序展开，而且能够保证计算效率大幅提高，而且精确度达到标准要求。

③程序设计能够得到有效拓展[4]。对自动化仪器仪表予以分析可知，在整个操作系统中最为关键的是软件处理计算，这个环节通常选择的是逻辑设计方式，如此可以保证软件编程操作更加的便捷，可使得产业漏洞切实消除。在认知、操作等方面的水平得到大幅提升后，自动化仪器仪表的发展速度也明显加快，而且可以将生产成本控制在合理范围内，而这就使得仪器仪表能够在更大范围内得到运用。

4 仪器仪表中的自动化控制技术

展开工业生产时必须要将仪器仪表的作用发挥出来，这样可以使得精确度大幅提升，而且能够在短时间内完成工作，机械设备可以保持高效的运行状态。对于仪器仪表来说，对自动化控制技术加以运用能够使其拥有更高的精确度，而且分辨率也会得到提高。在现阶段，常用的自动化控制技术包括下面几种：

①传感技术，通过其可以使得监测水平有明显的提高，仪器仪表想要保证控制目的顺利达成，必须要将数据信息的作用展现出来，通过传感技术则能够保证信息数据传输保持畅通，这样就可使得检测顺利完成。

②系统集成技术，此项技术会对仪器仪表具有的自动化水平、控制性能等产生直接影响，通过這一技术可以保证相关的子系统顺利连接起来，而且能够从生产实际出发来分析物理层关系，这样就可构建起通信模块，并对其予以有效实施。③智能控制技术，利用这个技术可以使得测控系统得到行之有效的控制，工具、设备的监控均能够做到位，如此就可使得机械设备一直处于监控中，设备运行可以保持稳定的运行状态[5]。④人机界面技术，从仪器仪表的实际操作来看，人机互动界面会对操作产生较大的影响，对人机界面技术加以应用可以使得操作更加简便，而且设备维护也能够更具实效性。

5 自动化控制技术在仪器仪表中的应用

仪器仪表的相关研究已经进行了很长一段时间，并在很多行业领域中得到应用，然而从发展现状来看，显得不够均衡。我国虽然重视仪器仪表的研究工作，然而起步较晚，因而和域外发达国家有着较大的距离。在进入到新世纪后，相关的研究工作更为深入，现场总线技术呈现出较快的发展趋势，然而从应用的现状来看，理论、实践均不是十分成熟，因而在当下必须要加强研究工作。随着大家的认知能力、探究能力得到逐步提高后，传统的理论体系、实践技术存在的弊端显现出来，所以必须要针对先进理论展开深入研究。

5.1 仪器仪表性能构造改进

在对自动化控制技术加以实际应用时，必须要保证仪器仪表具有良好的功能。现阶段，软件、硬件设备的智能化水平大幅提高，这样可以使得测量的速率、功能有明显的提升，实际性能也会得到增强。在仪器仪表中对自动化控制技术予以应用的过程中，嵌入智能化算法、智能化算法较为常见，比方说，对遗传算法予以运用能够使得生产速率有明显提升，而且性能优势也能够真正展现出来[6]。另外来说，对模糊控制算法加以运用可以对处于独立状态的两个系统展开控制，并可保证两者能够真正结合起来。比方说，青海盐湖工业股份有限公司对全新的DCS系统加以应用可以使得控制单位真正集合起来，如此一来，仪器仪表的使用就会更加安全，并保证资源能够满足实际需要。为了使得实际应用效果更为理想，企业还要针对控制模式进行更新，也就是将DCS系统作为基础，将更为先进的仪表、技术予以应用，如此可以使得自动化控制模式能够真正得到更新，进而给企业发展注入强劲的发展动力。将自动化控制技术加以合理应用可以完成离线功能的计算，这样就可获得相关的数据，进而对设备展开控制，在现场完成设备调试工作，并处理好各项数据，这样一来，企业发展就会更为稳健。

5.2 虚拟仪器构造设计问题

在经济全球化发展速度持续加快之际，国内的一些企业所要面对的竞争压力明显加大，这就要求生产设备、产品性能必须要提高智能化水平。对于生产厂家来说，要对仪器仪表的开发加以重视，对自动化控制技术加以充分利用，这样可以保证虚拟仪器的设计顺利完成。此种仪器通过源代码来实现运行目的，用户获得源代码之后就能够保证仪器驱动目的切实达成。在自动化仪表当中可对虚拟仪器加以灵活运用，如此就可保证工作效率明显提高[7]。部分厂家已经针对驱动软件提出了新的管理标准，制定的基础则是VXI总线驱动器管理标准，只是将相关的优化措施、升级措施加入其中，但这样可以保证用户操作更加简单。对规范进行优化、升级之后可以使得用户开发力度进一步加强，运行效率也会有明显提升。若想保证程序软件能够得到充分的利用，必须要通过有效途径来提高驱动设备性能，为了使得仪器仪表能够得到更为灵活的运用，则要将运行系统予以适当优化，确保运行效率有明显的提升，这样方可保证驱动设备能够一直保持良好的运行状态。随着自动化仪器仪表技术的发展速度持续加快之际，人机交互目标能够切实达成，而且虚拟体验也可真正得到优化，通过自动化仪表就可使得智能代码自动生成，利用代码就可保证信号传递、分析顺利达成。采用此种操作方式可以使得自动化仪表更具实用性，运行体系代码可以真正统一起来，如此就可保证工作效率大幅提高。在对设备进行管理时，可对智能化仪器仪表加以应用，这样只需要利用终端设备就能够对其运行的实际情况进行检测，进而保证监管真正做到全方位。在系统运行的过程中，如果发生故障的话，电信号必然改变，这个时候就会出现错误代码，警报也会在第一时间发出，这样一来，用户就可对故障范围予以确定，进而选择可行的措施予以解决。

5.3 仪器仪表网络化的运用

在仪器仪表当中对自动化控制技术加以实际应用时，网络控制系统也是不可忽视的，简单来说就是要保证其网络化水平大幅提升。电子信息技术呈现出较快的发展趋势，而且网络技术水平也明显提高，在工业生产中加以应用可以使得智能化、网络化程度得到提高。在仪器仪表网络化应用的状态下，每个设备的优势技术也得到了最大程度的发挥，国家资源配置合理化，资源消耗问题得到了缓解，不仅符合国家制定的科学可持续化发展理念，也能够降低企业发展成本，让生产设备的表现性能得到优化，从根本上提高设备的适应性。未来，仪表仪器会在自动化控制和应用中得到进一步发展[8]。

6 结语

随着人类文明的不断进步，仪器仪表经过多年的发展研究，已经广泛普及应用到社会生活生产各个方面，给人类提供便利操作条件，尤其是在自身功能趋于完善的形势下，表现性能更加优异，适应性能更加强大，未来仪器仪表在自动化控制和应用中会朝着智能化和网络化发展方向。

参考文献

[1] 郑金亮.浅析自动化控制技术在仪器仪表中的应用[J].中国设备工程，2021（21）：138-139.

[2] 刘旭.自动化控制技术在石油化工仪表中的运用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（13）：171-172.

[3] 张春山.仪器仪表中的自动化控制技术应用[J].集成电路应用，2021，38（1）：76-77.

[4] 张同君.仪器仪表中的自动化控制及应用[J].通信电源技术，2019，36（7）：129-130.

[5] 张鹏，柴娟.仪器仪表中自动化控制技术及其应用探讨[J].化工管理，2019（21）：116-117.

[6] 田炎鑫.浅析仪器仪表中的自动化控制技术及其应用[J].自动化应用，2018（6）：58-59.

[7] 陆中浩.仪器仪表中自动化控制技术及其应用探讨[J].中国战略新兴产业，2018（28）：96-97.

[8] 李超.浅析仪器仪表中自动化控制技术及其应用[J].化工管理，2016（9）：220.