摘要：在国际市场上，仪器仪表的自动化在机械设备，电子设备，监控设备中发挥着非常重要的作用。自动化仪表在整个的系统中起着中枢系统的作用，能够实时的对整个系统的运行状态进行监督。当系统在运行的时候，当设发生故障的时候，仪器仪表能及时的检测侧到并且及时的提醒相关的工作人员进行故障的分析以及故障的解决。除此之外，自动化仪表还能够及时的对调整设备的关键参数做出有效的参考值。所以，对于自动化仪表的控制的研究具有十分重要的意义。
关键词：工业电气；自动化；仪器仪表；控制
1引言
自动化仪器仪表及控制技术的应用使得我国的工业生产进入了自动化模式，这便在一定程度上促进了企业的发展。不仅能够有效地提高工业产生性能与安全性，也能推动社会经济的增长。鉴于此，这就要求在工业生产中，为了促进工业生产的发展，相关人员应该加强对自动化仪器仪表及其控制技术的重视，以此才能更好地满足市场对产品质量以及多样性的需求。
2自动化仪器仪表的基本概念
自动化仪器仪表，是具有多能能的原组器件，结合的很多的科学知识与技术，在物理，化学等等方面发挥着非常重要的作用。在使用过程中，充当着设备以及工具的角色，能够有效，快速的测出我们需要的数据。从广义上来讲，仪器仪表具有报警，自动控制以及传递信号等等的功能。其在使用过程中所起的作用就是将信息进行形式上的转换，对输入对信息按照一定的规则进行转换，变成我们所需要的信号的形式。自动化仪器仪表不是一个器件，而是很多自动化原件的组合，其实现的主要功能就是实现自动化。就目前的发展情况来看，自动化仪器仪表主要涉及的领域包括流量控制，压力控制以及温度控制等等的内容，其功能具有很强的自动化控制性，在很多行业中得到了广泛的应用，比如说是国家电网，煤矿开采，智能家居控制得等等。对于一般的自动化仪表来讲，按照功能主要包括以下几个模块：传感器模块，变送器模块，以及显示器模块。这些模块有各自功能，将信号的采集，收集，分析以及表达有机的结合在一起，最终可以将测量的结果很直观的表现在仪表中。
3工业电气自动化仪器仪表控制系统的优势
第一，强大的储存功能。传统仪器仪表只是能对某个时间点或是某个生产过程中的某个环节的数据进行记录。也就意味着传统的仪器仪表控制只能储存短暂的数据，在进入下一个时间段之后就会产生新的数据，而且上一个时间段的数据便不能再现。但仪表嵌入微机之后，传统的仪器仪表就具有自动化功能，仪器仪表在正常的工作运转下对生产过程中，检测中产生的数据进行时时监控和记录，相关数据还能实现回看。最后，自动化仪器仪表控制系统会对数据进行进一步的分析处理。这样的自动化控制系统不但提高了工作效率，避免了生产和检测中人工出现的不必要的错误，而且将会大大减少人力的投入。第二，系统可塑性强。只要使用和仪器仪表相配的软件以替换传统的仪表硬件设施的电路，即用已写好的编程代替传统仪表中繁杂的处理器。软件程序移入到仪器仪表中从而实现仪器仪表的自动化，这一过程中只是需要改变嵌入的软件编程，就会使仪器仪表实现相对应的自动化控制系统，可塑性强。第三，增加了计算机数据处理功能。自动化仪器仪表控制系统中安装了与硬件配套的应用软件，从而实现仪器仪表控制系统的数字化处理。由于应用软件本身具有一定的拓展性，不需要在控制系统外部安装硬件设备，只需要程序员根据自动化仪表功能需求，对应用软件进行升级，从而进一步拓展应用软件的功能。其次，自动化仪表控制系统还具备可视化功能，这样让程序设计更加简单，从而有利于自动化仪器仪表的维修。
4工业电气自动化仪器仪表控制应用的原理
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：①充分了解生产环境；②设备具有较高的智能化水平；③可实现远程操作；④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。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。以上四个原则是自动化仪器仪表和电气设备在工业过程控制中应用的基本雏形，也是在后续工作时应注意的内容。
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5工业电气自动化仪器仪表控制技术应用
5.1系统集成化技术
现阶段，系统集成技术的应用在工业自动化仪器仪表中起到了一定的支持作用。系统集成技术比较注重系统分析与相应模块的通信，因而在实际应用中主要服务于大规模生产，能够有效地监控工业生产的各个环节。此项技术的应用不仅能够在很大程度上降低工业生产成本，也能显著地提高工业生产效益。
5.2传感技术
传感技术作为信息技术三大支柱之一，其对企业的生产系统具有非常重要的监督作用，其也是衡量我国信息化程度的重要标识。企业的工业生产系统要想达到生产设备仪器仪表自动化的目的，强化仪器仪表的控制能力，就必须要及时获取生产设备中的相关信息作为输出数据，而传感技术能为此提供扎实的技术支持。
5.3智能化技术
智能化监控功能是电气自动化仪表的重要性能之一，经过智能化的监控功能，可以对周围的信息与环境采取实时记录与检测，然后进行信息的收集与整理工作。通常说来，监控设备的工作原理是通过传感器对信息进行记录与检测，然后经由红外收发模块对采集的信息进行传输。当仪器仪表保持正常的工作状态时，发射管向外界散发红外线的信号，当接收管受到红外线信号时，将信息传递至单片机，完成仪器仪表自动化的操作过程。但是发射管如果被物体遮挡了红外线的传输，单片机就会终止工作，并发出信号警示管理站的工作人员进行检查与维修，不仅节省了资金与成本，还有效的保证了自动控制的高效运行，实现智能化的监控效果。
5.4人机界面操作技术
工业仪器仪表的控制离不开人机界面操作技术。因为，要想实现工业仪器仪表的有效控制，工业设备就必要要拥有一个完善、合理的人机操作界面。也只有科学、合理的人机操作界面才能视线操作人员与设备之间的和谐统一，确保工业电气系统的正常运行。为了使操作人员的操作更加简便，设计人员应该要尽量减少人机操作界面的复杂性，提高人类对设备的操控能力。
6工业电气自动化仪器仪表控制系统的发展方向
自动化仪器仪表控制系统在工业生产过程中，能够提高生产效率和生产质量，优化生产工艺，降低生产成本，从而提高产品经济效益。然而随着社会的发展，人们对产品的质量要求更高，因此为了满足产品生产要求，近年来自动化仪器仪表控制系统技术逐渐向分布式、开放性以及网络化方向发展。分布式控制系统是基于集中式控制系统模式而发展起来的。该控制系统利用通信网络，将计算机技术，现代通信技术，成像技术和4C技术连接成一个整体而实现集中操作和分散控制；开放性控制系统则是满足了现代信息技术的发展要求，随着计算机、信息技术的发展，自动化仪器仪表的种类和数量也越来越多，这些自动化仪表中大部分都嵌入了应用软件，所以为了确保计算机、应用软件以及控制系统三者能够更好地兼容，必须在自动化仪器仪表设备上安装计算机接入口，通过数据线能够及时将自动化仪器仪表测量的数据信息转移到计算机或者移动设备上，及时将数据保存下来，这样才能进一步提高自动仪器仪表控制系统的计算能力和存储能力；在当今信息时代，网络技术几乎无处不在，几乎渗透到了社会各个领域中。自动化仪器仪表控制系统网络化也是未来发展的方向，通过信息技术，将自动化控制系统相关设备以及企业相关信息链接起来，从而实现企业数据信息共享。随着工业网络技术的发展，未来可能出现以网络为中心的新型自动化仪器仪表控制系统，也就是所谓的IP智能型现场仪表，这种现场仪器仪表具有开放性、分布式特点，能够将计算机、信息技术、控制系统以及自动化仪器仪表等有效的连接起来。
7结束语
总之，经济的发展给我国工业电气自动化发展提供了一个良好的环境。各种计算机技术的出现也给各种工业电气自动化仪器仪表的发展提供了一个良好的发展机会，但同时也给工业电气自动化仪器仪表带来了挑战。因此，企业应该对工业化电气自动化仪器仪表进行深入的研究，以此达到强化企业控制工业自动化设备的控制能力，保证企业生产效率的提升。
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论文作者:王震
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/23
标签：仪器仪表论文; 控制系统论文; 工业论文; 技术论文; 设备论文; 功能论文; 数据论文; 《基层建设》2018年第5期论文;