仪器仪表中的自动化控制及其应用研究

王世民

（新疆计量测试研究院 新疆 乌鲁木齐 830000）

1 引言

性能出众的仪表对于实现工业生产现代化来说具有十分重要的作用，高性能的仪表应用到工业生产当中可以同时实现工业生产技术与数据处理精确度的提升。自动化仪表可以实现数据监测的智能化，对工业生产工艺与控制工作实现优化。在推进工业现代化的建设过程中，仪器仪表实现自动化控制是一项重要的工作，为我国早日实现工业现代化建设提供保证。

2 自动化仪表

自动化仪表具备永久存储功能，仪表检测的数据都会自动储存到仪表内部。因此，自动化仪表相比传统的仪表不仅做工更加先进，而且对于数据分析处理的技术也得到提升。一些传统的仪表也具备数据存储功能，但是这种存储仅仅是临时的，超过一定时间后这些数据就会被清除[1]。自动化仪表内部加设了计算机内部数据处理器，因此可以对数据进行自动处理，同时在分析数据时更是运用了大数据技术，因此相比传统的仪表，自动化仪表处理与计算数据更加精确，而传统的仪表并不具备分析数据的功能，仍然需要人工计算分析数据，因此存在浪费时间、误差大等弊端。

3 仪器仪表的控制与应用

我国为建设现代化国家而长期以来不懈奋斗，多年的努力实现了我国综合国力的快速提升，社会生产的自动化程度也随着得到提升。我国生产行业长期致力于仪器仪表的研究，经过努力，我国在仪器仪表的应用与控制方面取得了飞跃性的突破[2]。仪器仪表在我国社会多个领域的生产中实现普及应用，为提高行业内生产效率做出卓越贡献，不过即便如此仪器仪表在一些生产领域当中的应用还是会存在一些问题，不过从总体上讲，我国的仪器仪表研究已经跻身于全球前列，随着科学技术的不断发展，仪器仪表的发展状况取得了越来越好的效果，不过在仪器仪表的实际应用当中还没有实现成熟的应用，自动化控制更是基本上处于初始阶段。

4 仪器仪表中自动化控制实际应用

4.1 仪器仪表结构与性能的改良

要实现自动化控制技术在仪器仪表当中的广泛应用，最重要的是要首先提升仪器仪表自身的结构与性能，一方面为自动化控制技术在仪器仪表当中的应用提供条件，另一方面推动我国仪器仪表未来的发展[3]。因此仪器仪表要实现自动化控制，首先需要对仪器仪表的结构与性能进行改良升级，所以需要将智能硬件、软件与仪器仪表实现充分结合，以此来从根本上提升仪器仪表的速度与性能，同时强化仪器仪表的功能。可以选择在仪器仪表当中应用类似于遗传算法的智能算法，帮助仪器仪表提升实际的工作效率与速度，同时对性能实现优化[4]。

对于相互之间呈现独立的仪器仪表可以在微处理器与微控制器的作用下实现独立仪器仪表之间的有效结合，在此基础上通过模糊算法对独立仪器仪表进行控制强化。运用智能算法对仪器仪表进行控制的优点在于没有可以形成参考的数据进行比较，由此构建智能算法模型的联系，同时结合以往的工作经验，对系统规则进行总结概括，对芯片进行调试，对离线功能进行计算，结合预期数据对仪器仪表控制进行分析。

4.2虚拟仪器

伴随经济全球化的到来，在全球范围内的所有国家之间都构成了一种贸易往来关系，这使得行业内市场竞争进一步加剧。对于我国工业生产企业来说，除了要面对激烈的国内市场竞争以外，还要面对海外市场带来的竞争压力，尤其是欧美日等工业强国对我国工业企业造成的巨大压力。我国工业生产企业要在激烈的市场竞争中脱颖而出，占据更多的市场份额，需要提升企业的综合实力。新时代背景下，智能化生产水平成为了各企业之间的决胜利器，所以只有提升生产的智能化水平才能确保生产企业市场竞争力的提升，将自动化控制技术应用到仪器仪表当中就是实现智能化生产的一种途径，基于这些需求，虚拟仪器由此诞生。虚拟仪器以源代码的形式运行，源代码由仪器仪表制造商提供，源代码与虚拟仪器之间呈现一对一的对应关系[5]。对于配套的源代码与仪器仪表，源代码可以在仪器仪表当中任意使用，使得工作效率得到本质性提升，有些仪器仪表制造商还会为用户提供配套的驱动软件管理标准。对于全新的驱动软件管理标准，其制定基础是VXI总线驱动器的规范管理标准，同时全新的驱动软件管理标准为更加方便用户操作还加入了新的优化措施与设备升级措施规范。全新驱动软件的优化与升级规范还具备开发潜在用户的功能，使设备运行效率得到提升。由此可见只有对驱动软件实现系统的全面升级与优化才能使仪器仪表的灵活性得到整体性提升，进而推动仪器仪表性能提升，同时驱动设备在运行过程中会呈现出更加清晰的直观性与简便性。

要建立全新的自动化控制仪器仪表工具需要在LabWindows/CVI15.0环境下进行，进而实现虚拟与现实人机交互的体验。应用了自动化控制技术的仪表的智能代码是自动生成的，在这种自动生成的智能代码作用下，可以有效实现信号的分析与传递。智能化的仪器仪表实现了自动化控制仪表的操作简化，在运行体系当中将使用统一的代码符号，进一步提升仪器仪表的工作效率。

5 人员素质的提升

尽管仪器仪表实现了自动化控制，但是在保养、检修、操作的环节仍然离不开工作人员的参与，因此工作人员的工作水平就会对仪器仪表的效果造成不同程度的影响，甚至有些时候操作人员的工作情况会对设备的运行状况造成决定性的影响。因此为了确保设备发挥出最大的效能，需要通过以下途径最大程度上结合实际生产情况提升操作人员的综合素质：

一、对操作人员的工作范围、职责、内容进行清晰界定，同时操作人员对设备的工作状况需要结合相关的检测标准并定期进行检验，进行详细记录。若发现设备存在异常状况，操作人员需要结合设备的型号、规格、数据记录对设备进行维修；

二、邀请业内专家开展专业的知识讲座[6]。通过知识讲座，可以了解到更加先进的设备保养与维修技术，进一步提升设备生产效率。除此之外，还需要对出现故障的设备进行有效的维修与管理工作。对于自动化控制设备，出现故障的原因是多种多样的，而无论是对于那一种原因引起的故障，维修人员都需要运用正确的知识与方式进行维修，实现设备的高效运行，最大程度上发挥出设备的效能，提升生产效率，节约生产资源，降低生产成本。

6 结论

无论是在日常的生产还是生活当中，仪器仪表都发挥着至关重要的作用。自动化控制技术在仪器仪表当中的应用日渐成熟，这在根本上实现了对仪器仪表应用性能的提升，进一步促进了仪器仪表的功能丰富与分化。随着自动化控制仪表在实际生产中展现出的功能与作用越来越强大，这使得自动化控制仪表越来越广泛的应用到更多的行业当中，同时自动化控制仪表的应用仍然在不断实现普及当中。自动化仪表在不断实现普及推广的过程中，其自身功能也随着不断完善，性能更加出众，适应性更加突出。在未来，智能化与网络化实现完美结合，自动化控制仪表技术会得到进一步飞跃式发展，为实现我国工业现代化建设做出更多的贡献。