仪器仪表中的自动化控制及其应用研究

张洁琼

（天津国电华北电力技术工程有限公司，天津 300000）

前言：自动化仪器的实际应用范围主要是在应用科学和基础科学领域，如在环保仪器仪表中，它可以应用于环境质量监测和污染源监测，可以对监测区域内的水文和大气环境进行密切的监测和分析，可以及时发现相关的污染源问题，符合我国目前所提出的绿色节能和减排的举措；在电气仪器仪表中，随着我国电力智能化网络的广泛推广，必须与自动化电工类仪器仪表配套使用，才能更好地满足当前电力监控系统运行的需要。

一、技术分析

（一）人机界面化技术

在自动控制技术中人机界面化技术在仪器仪表中的有效应用，专业操纵者在操纵自动化仪器仪表的过程中，将呈现一个交互界面。这样，人机界面化技术才能充分发挥其应有的功能优势，在实际应用中，它能协助专业操作人员，使其与系统彼此间形成一种人工交互的设置方式，并以高效性、便捷性、简易性为基本操作原则，对系统进行人机一体化操作，使系统具有较强的可维护性和可操纵性，能有效地完成人机一体化操作，从而大大提高工作效率。

（二）智能化控制技术

智能控制技术，主要是用测控系统把最优的状态展示出来，然后配合监测工具和相关设备，达到设定的基本目的的一类技术。

（三）系统的集成化技术

而系统集成技术，直接影响到仪器仪表基本性能和各种测量控制性能的精确测量，特别对于自动化控制系统影响最大。该系统集成技术，主要包括模块通信、物理层配置、需求分析、应用策略等方面的应用。

（四）传感技术

传感器技术，它是实现现代监控技术在仪器仪表中有效应用的前提，基于人的自动控制的仪器仪表在控制过程中，必须输入相应的数据信息。因此，在获取这些监测数据信息的过程中，一定要配合传感器技术，并以获得的数据信息为参考，开展相应的检测工作。

二、应用实践分析

仪器仪表在过去的发展过程中，已被广泛应用于社会的各个领域，但就总体发展状况而言，由于我国仪器仪表技术起步较晚，与发达国家相比仍有一定差距。特别是今年以来，现场总线技术逐渐成熟，配合因特网信息技术，使仪器仪表自动化发展进入一个新的阶段。

（一）虚拟仪器的结构设计

本仪器仪表优化性设计，借助虚拟仪器设备，构建源码形式，以更好地满足广大用户的各种需要，并与虚拟仪器驱动机构有机结合，根据实际使用需要，实现即插即用，合理开发和完善应用实例，促使运行效率稳步提高，使程序软件管理的灵活性和效率提高，促进系统整体结构的优化升级。具有一定的灵活性、直观性和便捷性，在驱动设备方面可以大大提高操作效率；在开发工具的实际应用方面，人机交互体验可以促进智能仪器相关的驱动代码的生成，将工作量进行简化处理，统一所有的驱动代码，以实现更方便的操作；在智能各操作手段的实际应用方面，可以自动识别、检测和维护仪器设备的实际运行状态，广大用户可以根据实际需要进行合理化设置，并借助于智能化手段进行控制，从而实现所开发测试模式和正常运行模式的合理转换。

（二）优化仪器仪表总体结构及性能

自动控制技术在实际应用中，需要与各种仪表技术相配合，为其提供支持。与此同时，仪器仪表本身的发展，也需要自动化控制技术的有力推动。智能仪表与软、硬件的有机融合，促使测量性能够和效率得到有效提升，测量功能得到扩展。在仪器仪表中嵌入智能测控算法，如遗传测控算法，可以有效地提高仪器仪表的实际工作效率，提高仪器仪表的整体速度，完善仪器仪表之间的性能优势；同时，通过微处理器与微机的有效融合，利用模糊测控算法的有效性进行控制。其基本功能优势是在不需要参考信息数据的情况下对其进行对比分析，其与相应的数学模型之间关系比较微妙。单凭以往的经验数据，将系统规则归纳分出，并对芯片现场试验进行综合分析，进行离线功能计算处理，根据预定数据进行分析和控制。

（三）网络控制系统趋势

随着计算机技术和信息处理技术的发展，网络技术的飞跃为人类社会做出了巨大贡献，在工业、农业、商业、教育等各个领域中，网络化和智能化的融合日益加深。把网络技术应用于仪器仪表的自动化控制是当今仪器仪表发展的重要趋势，利用网络技术可以实现仪器仪表各分散点的有机结合，实现各分散点的合理配置，使各种决策更加科学。

结语

总之，伴随着电子信息技术的不断进步和智能化的发展，促使网络技术综合水平得以生根发芽，并以极快的速度发展。尤其在电子商务、教育、化工等领域，完美突显了智能化与网络化两者之间的有机融合。因此，网络控制系统，在国内各个领域中的广泛应用终将成为必然趋势。自动控制系统和各种工业生产设备的生产，都可以体现出信息化网络所发挥的关键作用。将仪器仪表各节点与网络科学技术有机结合，可以使仪器仪表技术的各项优势得到充分发挥，更好地符合我国制定的相关专门战略和理念，实现各种资源的最优配置，使各项决策更加科学化和人性化。因此，要想更好地实现这一发展目标，就需要相关技术人员能够充分认识到仪器仪表自动化的重要性。