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摘要：随着产业革命的进行，自动化仪器仪表技术在工业生产中得到大量使用。自动化仪器仪表是一种组合多种自动化元件、能够发挥自动化、智能化的关键技术工具。作为工艺流程的中枢系统，自动化仪器仪表配合自动系统能够实时监控整个流程的运行状况，及时快速的进行故障报警，并提供维修设备的主要参数来提醒技术人员科学检修。本文对仪器仪表中的自动化控制及其应用进行了简要分析。
关键词：仪器仪表；自动化技术；应用
1 电气设备和自动化仪表在工业控制过程中的设计原理
传统的工业过程主要是人工操作，现代工业为了加强安全生产并提高效率，遂引入了各种自动化仪表和电气设备。工控过程自动化的设计原理主要有四点：充分了解生产环境；设备具有较高的智能化水平；可实现远程操作；便于维护管理。
对生产环境的了解是应用自动化仪表和电气设备的基础，如某工厂锅炉的荷载通常情况下均在额定最大荷载之下，但按需要提高其荷载时，控制设定的安全数值也应等比例的提高，若简单的设定为最大额定荷载，轻则造成资源浪费，重则造成工况不稳甚至发生生产事故。设备智能化主要体现在四个方面，测量、监控、调节、处理。仍以锅炉为例，测量指仪表可实时检测锅炉状态；监测是指锅炉状态可在上位机上实时观察到；调节指设备拥有自动跟踪调整以适应实际需求；处理指上位机发现锅炉出现问题时通过下达必要指令至电气设备终端，进行应急处理以使人员及时进行后续工作。如：监测到锅炉液位偏低时，通过仪表发送信号至计算机，再通过计算机发出相应指令至电气设备电控柜以启动锅炉补水泵等，同时相关参数如电流信号、故障状态等可在上位机上进行追溯。
远程操作是智能设备的突出优势，远程控制的目的是根据需求随时进行必要调节，比如设备端设定的安全负荷为锅炉额定负荷的60%，但实际生产时需要锅炉提供更多的动力以达到额定负荷的70%，该项调节工作便可由计算机远程操作实现，通过程序数值的修改完成。便于管理是指所用电气设备和自动化仪表以智能技术为支撑，以默认的设定程序作为工作依据，无需过度依赖人工操作，只要程序设定合理、计算机软硬件性能正常，便可持续工作，管理上实现基本无人化。当热，设备应用还应注意定期的维护和管理。
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2我国仪器仪表自动化控制发展现状
我国的仪器仪表发展比较晚，起点较低，但是，就近年来的发展状况来说，我国仪器仪表行业的发展不论是在产品构造，如：电工、工业自动化、信息技术、环保、测量测试、医疗等仪表技术方面，还是在元器件的制造方面，都取得了十分显著的进步，这也是我国近年来经济迅速发展造就的结果。“十二五”期间，我国资源压力大，开始朝着新兴行业发展、强化应用市场的需求、提高科研水平，例如：能源要求、节能环保等需要，极大程度上推动了我国太阳能、风电、核电等新能源的发展。此外，道路拥堵的交通压力、电商的迅速发展，促使建设轨道交通业、智能电网、物联网得到了迅速发展。上述方面的进步，一定程度上推动了我国仪器仪表行业的发展与应用。与此同时，信息时代的智能技术，在提高仪器仪表行业整体水平上发挥着重要作用。
3仪器仪表自动化控制及其应用
3.1改进仪器仪表性能与构造
自动化控制技术在很多方面都得到了广泛的应用，其在仪器仪表中也占据了非常重要的作用，在很大程度上促进了仪器仪表的快速发展。其主要的作用包括包括以下几个部分：（1）自动化技术通过与仪器仪表，智能硬件以及智能软件的有机结合，不断的增加仪器仪表的测量功能，提高其的测量速度以及测量的准确性等等；（2）其可以通过仪器仪表的智能算法中嵌入一系列先进的算法，譬如说是蚁群算法遗传算法，神经网络算法，二次型最优算法等等，这样就能够使仪器仪表的工作效率，速度，性能得到很好的提高，满足人们对其的需求性；（3）除此之外还可以通过模糊控制算法实施设计方式，也就是运用微型处理器，微型控制器（比如说单片机）来实现将各个独立的仪器仪表体系有机的结合在一起。通过这些一系列的改造可以将经验很好的结合在一起，在进行现场芯片调节的时候，不再是采取传统的方式来进行调节（通过有关的参数数据或者是数学模型，在结合芯片的现场调试，计算，分析等等），改造后的调节方式更加简单，调节效率更高。
3.2关于设计虚拟仪器的构造
许多厂家在优化仪器仪表的设计时都是使用虚拟仪器，采取源代码的形式提供给用户，并且与虚拟仪器的驱动器相结合，可以随插随用，高效完成。部分厂家针对VXI总线驱动器规范并推出了新的驱动软件管理标准，在构造中实行了几项优化与升级，为了进一步的操作和开发新用户，以此提高运行效率。要想有效提升程序软件的灵活性，首先，要综合改变，即是改进驱动设备的运行效率、直观性、简便性。其次，开发工具处于最新Labwindows/CVI5.0内建的基础下，优化人机交互体验，自动生成智能仪器驱动代码。这样不仅能够简化工作，还能够统一代码，高效便捷。最后，采取智能化的管理措施，用户只需完成底层设置，依据智能化方法，便能实现维护仪器、自动辨别与检测运行状况。
3.3仪器仪表网络化中的应用
在实际的应用过程中，我们往往会把计算机以及仪器仪表组建成网络，也就是凭借智能化的软硬件功能，比如说是模式识别，神经网络的自适应，自学习，自组织以及联想记忆的作用等等，能够更更好的施展网络上不一样种类的计算机以及仪器仪表的潜力以及相关的资源优势。这样的组合，能够更好的将计算机的优势与仪器仪表的优势组合起来。比如来讲，现在在很多领域中都会让仪器仪表与Web实施相连，使仪器仪表连接到网络中，并且能够很好的将模式识别相关的软件的作用结合在一起，从而实现将不同种类的仪器仪表区分开来的作用，并且能够快速，准确的将临界值测定出来，从而达到按照有关的特点做出对应的相应的目的。除此之外，很多企业在进行数据采集的时候，已经都转变了传统的数据采集模式，也就是单独实行数据采集，转而使用分布数据采集体系，这样就能够更好的实现远程操作，更好的实现数据的实时监控，采集，存储以及运用。网络化测量具有智能化的优势，这样的优势能够更好的完成监控，采集等等的任务。仪器仪表的网络化不仅仅能够实现用户的实时控制，还能够满足相关工作人员同时对一个生产过程进行检测，数据采集等等目的，以达到能够及时发现运行过程不合理，数据不正确的地方，及时进行修正。
结束语：自动化仪器仪表由定量的自动化元件组成，能够实现良好的自动化测量功能，一般来说会具备多重功能，例如显示、记录、测量等，作为自动化系统的一部分，实现转换信息形式、输出信号等。然而在使用的过程中，通常自动化仪器仪表都是经过电子实现控制、诊断问题，科技的迅速发展与不断创新，促使人们对于自动化仪器仪表有了全新的认识，要想提升自动化仪器仪表的使用效率和性能，必须推动其网络化、开放性、智能化的发展。
参考文献
[1]杨潇.仪器仪表中的自动化控制及其应用[J].科技风，2017（14）：91.
[2]逄淑华.仪器仪表自动化校检系统的建设思考[J].化工管理，2016（03）：193.
[3]武刚.工业电气自动化仪器仪表控制的分析[J].绿色环保建材，2016（02）：133+135.
论文作者:朱晓会
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/24
标签：仪器仪表论文; 锅炉论文; 测量论文; 算法论文; 智能论文; 荷载论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;