江苏南京 210000
摘要：近年来，随着环境监测、食品检测、生物医药的需求剧增，仪器仪表在其应用领域正释放出广阔的发展空间，仪器仪表制造业的营收总额保持良好增长趋势。但是，在我国制造业经济进人新常态的大背景下，仪器仪表制造业也面临着不容忽视的问题。文中对智能仪器仪表技术应用及展望进行了分析。
关键词：智能；仪器仪表；应用
1导言
“十二五”时期，得益于国家一系列产业政策的大力支持，极大的推动了智能仪器仪表的发展。2018年，是贯彻落实十九大精神的开局之年，是实施“十三五”规划承上启下的关键之年，中国经济由高速增长愈来愈注重高质量发展。智能化时代的背景中机遇与挑战并存，抓住机遇，迎接挑战，必将带来仪器仪表行业整体水平的不断提升。
2智能仪器仪表发展概述
2015年，国务院发布的《中国制造2025》提出了我国实现制造强国的第一个10年规划，即“三步走”战略。在《中国制造2025》这一框架的引导下，工信部制定并发布了关于智能制造的重点发展规划。而冶金工业不仅是我国经济发展的基础行业，而且是整体智能制造发展规划的重要组成部分。在现阶段发展过程中，冶金工业位于调整升级、优化改革的关键阶段，需要在保证产能的同时，加大智能制造优化，为冶金工业供给侧结构性改革提供充足的依据。2017年，我国工信部进一步明确了冶金企业智能制造要求，在这一要求的指导下，梅钢结合自身在智能建厂、智能生产方面的要求，进一步提出消灭工序岗位上的人工作业，全面推动机械化、信息化、自动化、智能化。同时减少岗位人工辅助作业，在现有自动化系统的基础上，建立更加完善的冶金自动投用管控系统。
而梅钢热轧主要由1422轧线、1780轧线两条产线组成，其初步实现了机组普遍配置基础自动化（L1）、生产管理系统（L3）、过程控制系统（L2）、制造管理系统（ERP）等传统自动化管控，为后期智能化升级改造打下了坚实的基础。但是在现阶段发展过程中，梅钢在智能化建厂方面还具有较大的距离，手动模式轧线区域板坯的收料、备料、上料确认、手动模式板坯入库收料板坯号确认及人工干预形式加热炉段末温度控制等模块的存在，对智能化建厂工作造成了一定重的阻碍。
3仪器仪表行业的发展需求
随着市场需求的不断增加，传统仪器仪表已渐渐跟不上现代化、信息化社会的步伐，智能化仪表的优势愈发明显，在满足客户检测需求、适应市场发展趋势上表现的越发突出。
3.1操作自动化
计算机技术的飞速发展，以数据硬件为支撑，通过软件来完成数据的分析和显示，组成了较为完整的测量仪器，仪器仪表的操作中更多的应用了模糊控制、多媒体技术、人工神经元网络、人机交互等新技术，即使在无人值守的情况下，通过虚拟现实技术也能够实现自动校准和诊断、自动转换等功能。
3.2数字化和智能化
随着微电子技术的不断发展，仪器仪表产业中微处理器的应用越来越普及，仪器仪表的数字化、智能化水平不断得到提高。比如高精度智能变送器的核心采用最新的微处理技术使其性能指标不断提高，能够实时测量出检测元件受温度变化、静压的影响。
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3.3多功能性发展
智能仪器仪表可以实现更强大的多功能性，一般智能仪器采用的是GP-IB通用总线、RS-485、RS-232C串行总线等，通过将多个独立的智能仪器组成一个通用平台，建立多功能网络，再利用不同的软件，形成功能不同的可以满足较复杂测试任务的仪器和系统。比如函数发生器具有很宽的频率范围，它在测试功能上提供了行之有效的解决方案，具有脉冲发生器、频率合成器、任意波形发生器等各项功能，被广泛应用于医学、通讯、工业控制等领域。
3.4强化人机界面的结合
LCD显示屏、指示灯、显示仪表灯都是工业生产中的主要生产设备，而自动化仪表技术也需相应的工作设备。尽管自动化仪表本身具备相应的自动控制能力，但要充分发挥它的应用价值，还需有专门从事自动控制的人员相互协同，而且自动化仪表的正确操作、流程设定等也都离不开专业人员。因此只有实现人机界面的结合，才能发挥科技的最大经济效益化，促进企业的发展，也只有强化人机界面的结合，才能使自动化仪表得到较好的控制。
4智能仪器仪表技术应用
4.1智能仪器仪表在冶金工业中的应用结构
智能仪器仪表在冶金工业中主要为微型专用自动检测系统，其由硬件、软件两个部分组成。其中硬件系统主要包括单片机、储存器、传感器、放大滤波器、d/a转换器、驱动器、显示器及执行部件。智能仪器仪表软件部分主要包括接口管理程序、实时监控程序、数据处理程序等几个模块。其中实时监控程序主要针对智能仪器仪表键盘、显示器，可为键盘数据输入、功能设置及信息控制提供帮助。在已处理数据显示输出后，实时监控程序还可以通过数字、图形、字符的形式，对已显示任务进行输出管理；数据处理程序主要是通过数据滤波过滤、数据降噪、数据运算、分析处理等过程，为后期数据输出打下了基础；接口管理程序主要是在数据采集、数据存储备份的基础上，为数据信息交互营造了高效的渠道。
4.2智能仪器仪表技术在冶金及相关工业中应用
一方面为了保证智能化工作的顺利开展，可借鉴其他冶金工业生产经验，进行自身管理模式的优化改进。如宝山基地在智能建厂活动开展过程中，将1580热轧产线作为研究目标，在设备状态监控与诊断、一体化协同计划、全面在线检测、作业无人化、新一代控制模型、产线能效优化、质量一贯管控、可视化虚拟工厂等关键业务模块，进行了热轧1580产线智能制造试点实验。全过程智能生产系统提升了产线制造稳定性、灵活性，进一步降低了冶金制造成本，实现了高度自动化、数字透明化及全局预先掌控的智能生产。依据宝山基地智能化建厂经验，结合现阶段自身在智能化建厂方面的弊端，可确定智能化建厂目标，即现场操作无人化、工序作业一键化、工厂管理精细化、人员安全监控化、制造管理集控化、供需服务协同化、服务支持远程化、质量成本可视化等。其中现场操作无人化主要是指采用机器人、无人化技术，在关键工序岗位实现无人化操作，如板坯库、钢卷库、精整等；而工序作业一键化主要是指在提高自动化水平的同时，通过数学模型构建，提高计算精度，降低人工操作频率。
5智能仪器仪表技术应用展望
在PCI发展的背景下，智能仪器仪表技术在冶金工业中已出现了虚拟仪器的雏形。虚拟仪器主要是利用计算机技术，通过两种或多种共性模块化仪器功能硬件的增设，或者专用控制软件组合，可形成多功能仪器仪表系统。在虚拟仪器应用过程中，测试人员可以通过仪器系统构建的方式，点击相应轧线生产仪器图标，并将对应数据参数及条件录入相应系统中，结合网络链接的创建，可为新升级的生产仪器的设计提供帮助。以往轧线生产过程中，智能仪器仪表主要是在传统仪器技术的基础上，融入部分计算机技术。
6结束语
总之，智能仪表技术及应用还需要经历一个较为漫长的成熟发展期，我们要怀着信心和勇气敢于做“第一个吃螃蟹的人”，把智能化仪器仪表的功能发挥最大化，智能仪器仪表作为国家的基础性、战略性产业必将随着国家政策导向和国民经济整体发展蓬勃壮大。
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[3]付显英.智能自动化仪器仪表在工业领域的应用与发展[J].工程技术：全文版，2016（8）：00252-00252.
论文作者:徐银忠
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：仪器仪表论文; 智能论文; 技术论文; 冶金工业论文; 数据论文; 仪器论文; 作业论文; 《防护工程》2018年第31期论文;