仪器仪表中的自动化控制及其应用探讨

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年第29卷9期   作者:卢明光
[导读] 明确了仪器仪表的使用功能与场景后
        卢明光

        重庆钢铁集团电子有限责任公司  重庆市   400000
        
        摘要:明确了仪器仪表的使用功能与场景后,可以发现其自动化控制目标的实现不仅让相关工作人员的操作任务负担得到减轻,还让仪器仪表的功能得到了有效扩展。对仪器仪表进行控制与使用时,应注意将操作重点放置在优化仪器仪表性能与构造、仪器结构的虚拟使用、仪器仪表网络化应用等方面。
        关键词:仪器仪表;自动化控制;应用
        引言:
        在很多行业发展过程中,因为得到了仪器仪表辅助,不仅能够让相关工作人员的劳动强度大幅降低,还可让工作落实过程的效率有效提升。尤其是自动化技术在仪器仪表的运作中应用,不仅扩展了仪器仪表的应用功能,还能够让仪器仪表的使用优势充分发挥。尤其是在参数的调整方面,自动化、智能化的仪器仪表可自主完成相应操作,让仪器仪表的功能与状态与环境有着更强的适应性,并能够做出自主反应,完成调整动作。
        一、仪器仪表的自动化概况
        仪器仪表的主要用途是对各种物理量、物质成分以及物性参数进行检出测量,观察的各类器具或设备,例如真空检漏仪、压力仪、测长仪、显微镜等。而自动化技术的加持,让这些仪器仪表的实际运作拥有了自动控制、报警和信号传递以及数据处理的功能,能够让工业生产过程效率更高。同时,减轻产品生产过程的人力物力消耗,辅助相关产品生产工作人员生产出质量更好的产品,并依据各项影响因素对企业的生产链活动进行科学调整,让各项资源的价值最大化实现[1]。与此同时,仪器仪表的自动化应用不仅局限在工业生产体系中,环境监测部门、食品安全部门履行相关职责的过程中也需使用到对应的仪器仪表设备,以保证各项工作的顺利开展。伴随科学技术的升级与优化,仪器仪表自动化发展开始朝着智能化方向转变,这不仅让仪器仪表的环境反应能力更强,还可以在遇到故障时自主开展故障检测操作,并结合实际情况给出故障检修建议。在一定程度上,仪器仪表也能够进行数据运输、对一些危险的情况发出警告、信息集合分类等性能,仪器仪表还能够将人类的感觉系统进行拓展、 填充。
        二、仪器仪表中的自动化控制与应用路径
        (一)优化仪器仪表性能与构造
        自动化控制技术的有效应用,让仪器仪表行业因为得到了技术支撑,发展的步伐正在不断加速。为了让仪表仪器性能和构造的精度与工作效率得到进一步提升,需使用智能软件、硬件以及其他辅助性仪器,来让仪表仪器的测量功能更为丰富,相关技术人员可以通过在仪器智能算法中嵌入神经网络算法、模糊算法、遗传算法等方式让仪表仪器的使用环境适应性更强,并在实际应用过程中发挥出更强大的性能[2]。在仪表仪器的设计方面,为了让仪表仪器的自动化控制目标实现的更加完全,技术人员还可以采用模糊控制算法的方式来对微控制器和微处理器进行设计。操作过程中,规则与经验上的总结,会致使仪器的前期数据与数学模型依据功能可能会逐渐退化,直至被淘汰。但这也是一汽升级优化的一种方式,因此技术人员可直接通过芯片外部计算、现场调试以及数据分析等方式来让设计过程更加高效,仪器仪表的各部件功能也将更为实用,操作更为简便,图1为可编程控制仪表。
        
        图1 可编程控制仪表示意图
        (二)仪器结构的虚拟使用
        优化仪器仪表的过程中,大部分生产厂家会采用虚拟形式落实仪器结构的用户自主使用与操作。主要方法是免费提供源代码给用户,让用户依据自身的实际需要来对仪器进行使用。与此同时,这种结合相关驱动器的自由使用方式能够让一切设备操作随用随停,节约能源消耗的同时也延长仪器仪表的使用寿命。为了给仪器仪表的使用用户提供更好的服务,仪器仪表还必须通过技术升级的方式来满足用户在使用过程中提出的各类要求。所以,相关工作人员必须及时对用户的使用反馈进行收集,作为仪器仪表技术升级和产品更新换代的参考。通常情况下,部分生产商会通过应用新驱动方式来对仪器仪表VXI总线驱动器进行管理。与此同时,此项举措还有利于仪器仪表获得更加周到详细的规划升级,让其操作过程更为简便,减轻操作人员的任务负担。此外,通过开发Labwindows系统,能够让仪器仪表的使用过程更为顺利,给用户带来更好的体验感[3]。而自动化的编译驱动代码还可以让仪器仪表的使用过程所要经历的步骤得到有效压缩。最后,智能化的自动检索和系统维护。仪器仪表实际运作过程中,一旦出现故障,可立即自主开展故障原因检索操作,并保证故障在最短的时间内得到解除。用户在使用仪器仪表的过程中,同样可以通过网络智能化方式来对仪器仪表的底层进行控制,以实现自身的个性化需要。同时,实现依据自身需要的转换仪器仪表的运作测试和正常状态。
        (三)仪器仪表网络化应用
        计算机与仪器仪表通过网络集成的方式连接,促使仪器仪表的使用自动化、智能化特征更加明显。例如,模式识别、神经网络、自学习和阔步优化等功能,就是软件和硬件智能化融合的结果。而这些功能能够让仪器仪表与计算机之间的联结更为紧密,让仪器仪表的资源潜力得到有效开发[4]。同时,在部分领域中,万用表、示波器因为连接了网络而具备了模式识别软件功能,不仅可以对不同仪器的功能和使用场景进行有效区分,还能够在最短的时间内准确确定仪器仪表的临界值,以保证后续的指令下发更加准确。部分公司在对仪器仪表的数据进行收集时,从传统的单独数据收集方式转变成了分布式数据收集方式,这种转变,不仅能够实现远程控制仪器仪表目标,还让仪器仪表的卓越实时监控、收集和储存数据等应用功能,拥有更强的智能化特征。在执行监控和收集等任务时,效率更高、效果更好。用户在使用仪器仪表的过程中,同样可以利用网络信息技术对其状态进行实时监控,同时依据自身需要来发布指令[5]。
        结束语:自动化与智能化已经成为仪器仪表未来应用与发展的总目标,所以,相关技术人员必须加快系统优化以及零部件升级改造的步伐,结合用户提出的实际需要来对仪器仪表进行科学设计,同时在仪器仪表的操控中融入更多新型技术,赋予仪器仪表更多的功能,促使其使用场景更加丰富。
        参考文献:
        [1] 李俊占. 基于仪器仪表中的自动化控制及应用研究[J]. 信息周刊, 2020, 000(008):P.1-1.
        [2] 郑建军. 基于仪器仪表中的自动化控制及应用研究[J]. 电子世界, 2020, No.586(04):163-164.
        [3] 耿杰. 电气自动化仪器仪表控制的研究[J]. 探索科学, 2019(3):19-20.
        [4] 刘忠祥, 王俊杰, 丁查明,等. 自动化控制技术在污水处理过程中的应用和发展[J]. 仪器仪表用户, 2020, v.27;No.182(04):74+114-115.
        [5] 张永清,吉欢琳. 自动化仪器仪表以及计算机系统融合对策[J]. 电脑编程技巧与维护, 2020, No.426(12):35-36+42.
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