樊春志
天津 300450
摘要：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。
关键词：仪器仪表；自动化；控制；应用
1 仪器仪表自动化概述
自动化仪表，即是多种自动化元件组合而成，能够表现较强自动化功能的技术工具。当下，市场上的自动化仪表包括了测量压力、流量、温度等内容的各式仪表，因为具有自动化控制功能被广泛应用于铜矿开采、冶炼加工、国家电网、环境监测、煤矿开采、化工等各个行业。自动化仪器主要由三个功能区组成：第一：传感器，用于采集信号，控制单元。第二：变送器，用于分析信号，处理单元，处理传感器接收的模拟信号从而得出对应的电信号。第三：显示器，表达结果，输出单元，把测量结果直观的体现在测量流量的仪表上。仪器仪表广泛应用于各个领域，包括了基础科学与应用科学。例如：电工仪器仪表，在智能电网建设的发展下，必须要促进电工仪表的高速发展，从而推动电力用户信息采集系统的建设；环保仪器仪表，可用于检测污染源、环境质量检测，有效解决我国水环境、大气污染等两个涉及人类生存的环境污染问题，迎合我国节能减排战略措施的执行；工业自动化仪表，我国工业发展迅速，自动化控制能够推动工业的发展，符合其发展需求。综上所述，仪器仪表能够有效推动社会发展。
2 自动化仪器仪表的应用范围
自动化仪器仪表的应用范围是十分广泛的，包括基础的检测以及应用科学的各个领域，比如其可以应用于环保仪器仪表，这种仪器仪表能够实时的检测出环境的污染源，以及分析环境的质量，这种仪器仪表的使用有利于治理我国的水污染，大气污染等等，符合人民的利益；对于电工仪器仪表来讲，其对我国智能电网的建设以及推进我国电力用户信息采集系统具有非常重要的意义；工业自动化仪器仪表在我国工业行业中占据了举足轻重的作用，具有重要的应用价值。由此可以看出，仪器仪表对于社会的进步与发展起着推动的作用。
3 仪器仪表行业的发展需求
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。
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。
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4 仪器仪表自动化控制及其应用
4.1 设计虚拟仪器结构
在进行仪器仪表的改造过程中，很多的制造商在进行改造的过程中往往都会使用虚拟器，也就是以源代码的方式供应给用户，同时在结合虚拟仪器驱动器，就能够做到即插即用，有效完成。除此之外，很多厂家对于 VXI总线驱动规范也推出了一系列的相关的管理标准，不断的提高构造方面的性能，这样就能够保证操作能力的提升，运行效率的提高。为了能够更好的提高软件的实用性，有效性以及高速新，需要从以下几个方面来进行设置：首先需要做的就是对各个方面进行有关的转变，也就是要不断的加强驱动器的简便性，直观性以及运行效率着几个方面；其二就是要在有关仪器仪表自动控制的开发平台上，不断加强对人机交互界面的优化，这样就能够更简单的简化代码的编写，降低有关的工作量；最后一点就是要实现智能化的管理，这种管理方式更加的简单，方便，有关的用户只需要对底层进行有关的设置，利用一些先进的控制方法，就能够自动的实时的对系统进行检测与维护，保证系统以及有关仪器的正常运行。
4.2 完善仪器仪表性能与构造
自动化控制技术的广泛应用，有效推动了仪器仪表行业的高速发展，一切都离不开仪器仪表技术的支持。要想提升测量性能和效率，必须要结合智能软件、智能硬件、仪器仪表，并拓展测量功能。要想有效提高仪器仪表的工作性能、速度、效率，必须要在仪器仪表的智能算法中安装神经网络算法、遗传算法、蚁群算法等。除此之外，还可以采取模糊控制算法实施设计的形式，采用微控制器、微处理器，全面结合每个相互独立的仪器仪表体系；这样的方式只要总结规则、结合经验，无需参照以前的数据或者数学模型，同时结合芯片的离线计算、现场调试作用，控制反应和数据分析便能够形成有效预定。
4.3 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（譬如说是万用表，示波器等等）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，及时的进行修正。
结束语
综上所述，仪器仪表的自动化控制简化了操作过程，显示更清晰、测量精度更为准确，在现代化的工业测量与生产中得到了广泛应用。为了有效提高仪器仪表的自动化控制及其应用效果，必须强化计算机技术的融合，提升构建的网络化与自由性效果，完善其不足之处，总结生产经验，综合分析不足之处，提高控制效果。以上内容就仪器仪表中的自动化控制及其应用进行了分析。
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作者简介：身份证号230624198XXXX21056
论文作者:樊春志
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/23
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