仪器仪表中的自动化控制及其应用研究

徐小勇

摘要：随着国民经济发展水平的提升，我国工业生产进入了信息化和自动化时代，人们的生产生活对仪器仪表的使用性能提出了更高的要求，仪器仪表自动化是行业发展的重要方向，将自动化控制技术应用到仪器仪表中，可以有效提高仪器仪表的精确度，减少设备故障的发生率，对生产过程进行科学管控，提高生产效率、质量和安全性，促进生产的智能化发展，来降低生产成本，提升经济效益，极大的满足市场需求，促进我国经济社会的进一步发展。

关键词：仪器仪表;自动化控制;应用

引言

仪器仪表作为基础性技术工具，其自动化水平直接关系到生产效能。因此，加强自动化控制技术在仪器仪表中的应用探究，提高技术应用水平和效率，对于推进工业生产进一步发展，维护我国现代化建设持续稳步提升具有重要意義。

1仪器仪表的概述

仪器仪表是由大量的元件所构成的，自动化仪表主要是指自动化元件组合系统，具备自动化技术设备功能。通过自动化技术，赋予其中各元件自动化能力，从而实现仪器仪表整体的自动化。在自动化仪器中，主要包括传感器、变送器以及显示器三个模块。其中，传感器是进行自动化信号采集与控制部分，通过传感器自动收集发出的信号，为以续运行奠定基础;变送器负责对信号进行自动化分析与处理，对从传感器中传输的模拟信号进行处理后，得出相应的电信号;显示器则主要负责传达和表述结果，直观展示出相应的测量结果。随着自动化控制技术在仪器仪表中的应用范围不断扩大，市场中的自动化仪器仪表类型较多，在各行业领域中均实现了重要应用。

2 自动化控制的原理

自动化控制可以分成半自动化跟全自动化。比方说，机器跟设备都可以根据事先规定好的生产规划来实现半自动运转，或者是全自动运转。如果是全自动化控制的话，工作人员只需要进行简单的操作，让生产能够按照确定好的程序来执行。在这个过程当中，是不需要工作人员直接参与到生产当中的。半自动化控制则需要人力通过设备，机械或者是仪器等参与到生产的过程当中。现如今，自动化控制技术在工业以及其他的领域有着非常好的发展优势。全自动化控制能够帮助人们从繁重的劳动当中解脱出来，可以让人们摆脱那些片面的劳动跟不合理的分工，有效地提升了社会的生产力，并且也节省了人力资源，能够为企业在发展的过程当中创造更多的价值。在现代化的生产当中，生产自动化程度被认为是整个现代化发展的一个非常重要的标志。

3仪器仪表中自动化控制的应用

3.1优化仪器仪表结构

实现仪器仪表结构的优化，是提高自动化控制技术应用水平的关键内容。首先，自动化控制技术促进了仪器仪表的快速发展。通过将智能化软硬件与仪器仪表的有机结合，必然可以提高仪器仪表的性能与测量速度和效率，优化其测量功能。例如，将智能算法包括神经网络、遗传算法等，与仪器仪表相结合，其工作效率会得到大幅提升，对获取数据信息的测算速度与准确度大大提升，实现仪器仪表的高效运行。其次，在独立的仪器仪表系统中，结合应用微处理器和微控制器，在通过模糊算法进行控制。这种自动化控制技术的应用优势在于不受以往的数据模型的干扰，而是根据经验对规则内容进行综合，在通过离线计算以及现场的实际调试，从而实现对数据的优化分析及有效控制。

3.2程序化控制

在计算机技术的支持之下，自动化仪表在控制方面不仅仅是在功能，速度或者是精确性上有了一定的提高。在控制方式方面也使用了计算机编程控制的模式，能够让仪表控制自动化的效率和灵活性有效提升。在进行仪表控制的实践过程中，自动化控制系统的功能可以概括为以下几个方面。首先，能够让生产控制逐渐趋向于智能化的特征;其次，使用软件程序来代替机械和电子部件，这样可以尽量降低仪表故障产生的概率，同时也可以降低故障排除的整体复杂度;第三就是程序化控制自动化仪表的寿命有了大幅度的提升。

3.3实现群控协作

随着工业生产规模的不断扩大，在仪器仪表设备运行中，开始不断向联合运行的方向发展，从而对仪器仪表自动化控制水平提出了更好的要求。因此，在自动化控制技术应用中，实现仪器仪表的联合运行，应当建立符合设备特点的相应检测装置，从而确保操作人员在实施联合运行中，能够实时监测各个设备的运行情况，及时获取设备运行的各项数据信息，并将其向控制中心进行自动传输，当数据传输到控制中心，工作人员可通过电脑进行处理，最终实现设备运行方法的优化，并将获得的优化指令数据信息向仪器仪表中传输，使其按照相应指令操作运行，有效提高生产效率。

4仪器仪表自动化管理水平的提升措施

4.1仪器仪表设备的网络化应用

仪器仪表与计算机构成的工作系统，是指可以借助智能化设备，发展成为新型仪器仪表，能实现信息数据的共享和远距离传输，使得仪器仪表设备不再是一个独立的机器，工作人员采集信息的方式不再需要通过读取表盘信息数据获得，而是可以通过远程操控获得信息参数。远程操控带来的便利可想而知，它使得一些高危险地区的生产工作能有效地进行，对处于人不可达到的工作区域，可以通过仪表仪器传回的信息数据及时进行分析。这就要实现仪表仪器与计算机的功能连接，不仅可以有效地保存数据信息，还可以完成多方信息传输，针对不同的工作部分传回相应的信息，对于仪器仪表设备的检测和维修来说都有一定的帮助。它可以帮助实验仪表仪器进行自我监控，减少高危险生产的成本，使得更多发展的空间能得到充分利用。迎合网络控制的发展趋势，对于仪器仪表设备功能而言是很大程度的革新，使得仪器仪表设备更好地实现自动化控制，有效地提高了仪器仪表设备的工作效率。

4.2强化仪表工作环境的管理工作

仪器仪表对其精度有着很高的要求，而外部环境因素会严重影响化工仪表的精度。因此，为了确保化工仪表自动化管理的正常运行，就必须对其工作环境进行严格的管理。外部环境的影响因素主要有温度、湿度和电磁环境等等。化工仪表四围的环境温度要保持在-15℃到30℃之间，温度过低或过高都会影响仪表内部元件的工作情况，造成元件出现失灵、烧毁等问题。而电磁环境对化工仪表的干扰情况尤为严重，一旦出现强大的电磁干扰，仪表将会陷入失灵状态，无法正确显示数据。此外，对外界环境进行管理时，要防止发生火灾、爆炸等事故。

4.3做好仪表的安装调试工作

为确保仪器仪表正常的进行自动化管理，必须事前要做安装调试工作。安装化工仪表时，要由专业的安装人员负责安装调试，严格地按照安装设计进行各种设备的安装工作。安装工作结束后，安装施工人员要对已安装的仪器仪表进行必要的调试，测试仪表各种传感器的运行情况和仪表功能的运用情况。待仪器仪表调试到最佳状态后，方可正式投入自动化管理的应用中。

结语

伴随着时代的发展，科研水平获得了明显的进步，所以使仪表的功能获得了明显的进步，借助自动化仪表能够有效满足数据处理要求，降低人为因素所造成的负面影响，避免因为工作不当所产生的各种严重后果，必须进一步提高技术的水平，借此实现仪表创新，有效提高工业生产质量。

参考文献

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