自动化控制技术在仪器仪表中应用

自动化控制技术在仪器仪表中应用

摘要:社会经济与科学技术的不断进步,为工业产业提供了良好的发展契机,同时也使得工业产业的自动化、信息化以及智能化发展趋势体现得更加明显。科学应用自动化控制技术,是实现工业自动化、信息化以及智能化发展目标的主要方式。仪器仪表是工业产业中的重要设备,将自动化控制技术科学地应用在仪器仪表中,不仅能够提升工业产业的生产效率与生产质量,还能保障工业产业预期经济效益的显著提升,顺利实现工业产业现代化与智能化的发展目标。为此,结合自动化仪器仪表的相关简述,分析了自动化控技术在仪器仪表中的应用,以期保障自动化仪器仪表在工业产业中的应用优势得到充分的体现,确保工业生产目标的顺利实现。

关键词:自动化控制技术 ;仪器仪表 ;应用

随着工业自动化水平的逐渐提升,使得各类新技术在工业生产中的应用频率越来越高,且应用效果越来越显著,各项先进的自动化生产设备已经成为工业现代化发展的基础和重点。由此也使得自动化控制技术在工业生产中的应用要求更加严格和专业。在工业生产中,仪器仪表是各类工具中的基础,仪器仪表的自动化水平不仅决定着工业自动化的水平,还直接影响着工业生产的整体效率与质量。所以,积极开展自动化控制技术在仪器仪表中的应用研究具有重要的现实意义。

1自动化仪器仪表的相关简述

1.1自动化仪器仪表的概述及发展前景

自动化控制技术,主要是通过对现有的控制技术与信息技术进行充分的融合,针对工业生产中的各个环节进行专业精准的检查与调整控制,由此保障生产效率与生产质量的显著提升。仪器仪表主要由各类元件构成,自动化仪器仪表则是在自动化控制技术的支持与保障下对仪器仪表中的各类元件赋予自动化控制的能力,实现仪器仪表自动化控制的目标。自动化仪器仪表主要由三个模块所组成,即传感器,变送器以及显示器。传感器,主要是进行自动化信息采集与控制的设备。传感器通过对各项信号进行自动收集与发出,从而为后期其他环节的运行提供良好的基础条件。变送器,主要作用是自动分析与处理各项信号,当传感器收集到信号之后,变送器则会对传感器传输的信号进行专业的分析与处理,从而获得电信号。显示器,主要是对各类结果进行精准传达与科学表述,由此确保测量结果得到更加直观全面的展示。自动化仪器仪表,主要就是指以自动化元件为主而组合成的系统,所以具备了自动化技术设备的相关功能。在我国的工业生产中,仪器仪表属于各项工具中的基础和重点,并且所涉及的专业领域较多。例如,在电力行业,受国家电力网络铺设范围不断扩大的影响,使得我国的智能化电网建设水平获得了显著提升,那么对自动化仪器仪表的应用要求也愈发严格。在环境监测方面,现阶段我国在环境质量的监控方面、环境污染源的监测方面都使用了自动化仪器仪表。所以,自动化仪器仪表不仅是我国工业产业稳步发展的基础和关键,更是社会经济和谐发展的主要动力支持与基本保障[1]。

1.2自动化仪器仪表的主要特点

同传统型的工业仪表相比,自动化仪器仪表不仅显著提升了制作技术,还提升了数据分析与处理的精准度和准确性。首先,自动化仪器仪表实现了可存储目标,将存储设备安装在仪器仪表的内部,自动化仪器仪表所收集的各类数据信息则会自动保存在存储设备中,如果存储设备出现容量不足的现象,还能及时提醒工作人员进行更换处理。而传统型的仪器仪表设备则不具备这一功能。其次,自动化仪器仪表具有数据自动分析功能。传统型的仪器仪表要开展数据分析处理,主要是利用人工计算的方式进行,这样不仅效率低,而且会消耗大量的人力资源,并且计算结果的精准性也无法保障。而自动化仪器仪表,则能依托计算机内部数据处理系统实现对各类数据信息的自动分析与处理,并且处理的精准性较高,不需要投入较多的人力资源[2]。

1.3自动化仪器仪表的应用优势

1.3.1具有更加科学合理的存储功能

现阶段所使用的自动化仪器仪表,大部分都已经具有数据存储与记录的功能,并且这项功能不会受到时间因素的影响而出现数据残缺或数据消失等情况。自动化仪器仪表不仅对存储功能进行了优化,还对其具体工作状态进行了科学的完善处理,后期工作的开展便具有了更加有利的条件。

1.3.2数据计算能力与处理能力得到显著提升

自动化仪器仪表在计算机技术的保障下,针对数据的计算能力与处理能力得到了显著的提升。即便是在高速运作的环境下,自动化仪器仪表不仅能取得理想的数据处理效率,针对数据处理方面的精准度也明显高于传统的仪器仪表处理技术。

1.3.3程序设计具有较强的拓展性

在自动化仪器仪表中,其处理系统中最为关键的则是计算机处理环节,该环节主要是采用的逻辑设计方式,实现提升软件编程操作效率的目标,这不仅可以对产业漏洞进行科学有效的修复处理,还能达到优化操作的效果。在科学技术与人们认知水平不断提升的影响下,自动化仪器仪表的程序设计具有更强的拓展性,并且生产成本控制效果更加理想。

1.4自动化仪器仪表的工作原理

1.4.1集中监测

在工业电气自动化控制技术中,集中监测是其关键环节。通过集中监测,能够确保系统中的各项功能得到统一的集合,在中心处理器中进行科学有效的处理。与此同时,在其他监控设备的科学配合之下,系统运行的稳定性能够得到显著的提升,并且还不会造成电子线路电能的过量消耗,所以整个系统的组成得到了优化与完善,事故发生概率也得到了明显的控制与降低。

1.4.2远程实时监控

在计算机技术与无线网络技术的支持下,自动化仪器仪表能够实现远程实时监控目标,所以自动化仪器仪表的系统工作不会受到地域因素的干扰。并且这种远程实时监控模式,能够确保系统周围的各项信息得到及时全面的采集与监测,所以信息处理的精准性更高。但是在无线网络设备的运行过程中,技术人员要重视系统的安全保护与维修工作,由此才能确保系统运行的安全性与稳定性。

2仪器仪表中的自动化控制技术

2.1传感技术

要实现仪器仪表自动化控制的目标,传感技术是基础和关键。仪器仪表自动化控制,需要以完善的数据信息为基础,而利用传感技术可精准快速地获取所需的信息,从而保障检测工作的顺利完成。

2.2系统集成技术

仪器仪表的自动化控制性能与自动化性能主要是受系统集成技术的影响,尤其是仪器仪表的自动化性能。系统集成技术主要是将不同的子系统进行集成连接处理,在充分结合工业生产需求的基础上对系统物理层面的关系进行科学的分析,在此基础之上进行通信模块的建立,从而实现各项控制目标。

2.3智能控制技术

智能控制技术,主要是科学控制仪器仪表中的测控系统。在专业监控工具与设备的保障下,智能控制技术能够全面监控与监测工业生产中各类机械设备的运行情况,由此保障设备运转的安全性与稳定性。所以,智能控制技术是自动化仪器仪表中的基础和 关键。

2.4人机界面互动技术

人机界面互动技术是自动化仪器仪表的核心技术。技术人员通过对人机界面的合理设计与科学设置,当操作指令下达时,指令会在专业的线路中进行及时的传输,设备收到指令后便能开展全面操控,从而实现有序生产的目标。在自动化仪器仪表的应用过程中,利用人机界面互动技术,技术人员与仪器仪表系统之间能够建立科学有效的互动界面,不仅能够提升设备的操作效果,还能增强对设备的维护效率[3]。

3自动化控制技术在仪器仪表中的具体应用分析

3.1仪器仪表结构优化方面

要显著提升自动化控制技术在仪器仪表中的应用水平,其中最为基础和关键的环节在于仪器仪表结构的科学优化。科学技术的不断进步,促进了自动化控制技术的优化,为仪器仪表的快速发展奠定了良好的基础,将仪器仪表与智能化的软件和硬件进行科学的结合处理,能够确保仪器仪表的性能得到显著的提升,那么各类仪器仪表的测量速度与测量效率必将得到增强,同时仪器仪表的测量功能也将得到科学的优化。例如,将智能算法与仪器仪表进行科学融合,不仅能提升仪器仪表的工作效率,还能提升对数据的测算速度和测算精准性,最终达到保障仪器仪表高效稳定运行的目标。此外,将微处理器与微控制器应用在独立的仪器仪表系统之中,利用模糊算法进行数据信息的控制分析,能够避免传统型数据模型的干扰与影响,系统能够结合过往经验开展规则内容的综合与分析,并在离线计算方式与现场调试的工作干预下,对数据进行精准化的分析与控制[4]。

3.2虚拟仪器设计方面

自动化控制技术在仪器仪表开发环节的应用,主要体现在虚拟器技术的应用设计与开发方面。通过对虚拟器进行可视设计,能够利用源代码的形式精准地展现仪器仪表中的关键信息,并且还能对其进行针对性的解读分析。当仪器仪表被顾客所购买之后,仪器仪表的生产厂家只需要将相应的源代码提供给客户,客户便能够获取自身所购买设备的代码信息,从而实现对虚拟仪器的有效驱动,引导仪器仪表满足自身生产的各项要求。在自动化仪器仪表中,虚拟器技术的应用范围较为广泛,并且在应用的过程中还会体现出显著的适应性。部分厂家通过调查客户的实际需求,对虚拟器技术进行不断优化与完善,仪器仪表的运行效率得到了显著提升,并且通过不断调整与提升程序软件的管理效率与灵活程度,自动化仪器仪表的系统结构得到了科学的优化与完善,具体的优化方式主要体现在以下方面 :①对驱动设备的灵活性进行科学提升,从而实现提高设备运行效率的目标。②将开发工具应用在人机交互体系中,并在智能化技术的促进作用下获得驱动代码,通过统一代码而达到简单快捷的操作目标。③利用智能化技术自动检测与识别仪器仪表的运行状态,用户还可以结合自身的具体生产需求,借助智能化技术,针对不同场合下仪器仪表的运行模式进行科学转换[5]。

3.3位置识别方面

将自动化控制技术应用在仪器仪表中,利用自动化控制技术中的位置识别技术,能够精准识别仪器仪表所在位置。位置识别技术,主要包括两大方面,即内部识别技术与外部识别技术。在进行设备位置识别时,需要借助回转式传感设备的力量,在对位置精准配合的基础上实现对设备内部位置的系统分析与精准识别。当设备的内部位置得到精准识别时开展数据检测,那么数据检测的有效性必将得到显著提升,各项数据信息则能够得到及时获取与传输,系统能够根据设备位置的具体变化情况进行针对性的分析判断,从而保障数据处理的精准性。此外,针对外部设备位置的识别,则是利用基准点设备、电磁波技术以及超声波技术实现判断目标,由此确保仪器仪表的具体位置能够得到精准的分析与识别。

3.4仪器仪表网络化方面

将仪器仪表设备与电脑系统进行科学的组合,由此获得网络系统,再借助计算机硬件系统与软件系统的各项功能,激发仪器仪表设备的作用与潜能,在各项功能相互配合与协调的基础上实现仪器仪表各项优势的充分发挥。例如,对计算机技术、互联网技术、示波装置、万能表等设备进行科学的结合,再利用专业软件精准的分辨各种设备的具体功能与相关特征,同时精准测量其中所具有的临界值,从而以其特点为基础进行划分和分辨。此外,在数据技术的支持下获取系统,并以此替代数据采集装置,在网络技术的支持下利用远程操控的方式开展数据的获取与测量,确保后期数据的分类存储具有良好的基础环境。网络技术为环境测量工作提供了良好的技术支持,同时通过将电脑系统与自动化仪器仪表设备进行科学的联合,能够精准高效地完成各种任务。例如,当数据信息被精准获取之后便能够得到及时的传输,相关部门利用数据库对这些数据进行系统收集与有效存储,再利用互联网与仪器仪表相结合的模式对这些信息资源进行相应的管理,为后期数据采集与分析管理提供有利的基础条件[6]。

3.5群控协作方面

受工业生产规模逐渐扩大的影响,使得仪器仪表设备的运行要求逐渐提升。现阶段的仪器仪表设备逐渐向联合运行的趋势发展,那么针对仪器仪表的自动化控制水平则具有更加专业严格的要求。为此,将自动化控制技术应用在仪器仪表中开展联合运行时,首先需要结合设备的特点进行装置检测工作,由此确保联合运行时各个设备的运行情况均能够得到精准有效的监测。其次,当设备运行的各项数据信息得到精准获取之后,再将这些信息自动传输到控制中心,技术人员利用电脑系统对这些数据信息进行专业处理,由此实现优化设备运行方法,精准传输指令信息,保障操作有序进行的根本目标[7]。

4结束语

社会经济与科学技术的不断进步,使得自动化控制技术的应用优势体现得更加明显。将自动化控制技术应用在仪器仪表中,不仅能够提升仪器仪表的运行效率和运行质量,还能增强仪器仪表的自动化控制水 平。所以,要积极开展自动化控制技术在仪器仪表中的 应用研究,充分发挥自动化仪器仪表的控制优势,由此才能保障工业产业与社会主义经济建设的有序进行。

作者:谭阳 单位:北京中燕建设工程有限公司