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仪器仪表中的自动化控制及应用研究
作者:网站采编关键词:
摘要：1 仪器仪表自动化控制的优势 对比传统工业中使用的仪器仪表，新时期，国家工业生产过程中使用的仪器仪表的自动化控制水平都得到了大幅度提升，在这样的状态下，数据处理、监测
1 仪器仪表自动化控制的优势
对比传统工业中使用的仪器仪表，新时期，国家工业生产过程中使用的仪器仪表的自动化控制水平都得到了大幅度提升，在这样的状态下，数据处理、监测精度都得到了全面的优化。仪器仪表自动化控制优势主要可以体现在以下几个方面：第一，储存功能更加合理化。从目前工业市场上使用的自动化仪器仪表的情况来看，大部分自动化仪表仪器都可以保存数据记录，而且不会时间的推移，数据出现残缺或者消失的情况。自动化仪器仪表在优化储存功能的同时，也完善了自动化仪器仪表的工作状态，为后续工作的开展奠定了良好的基础。第二，数据计算、处理能力提高。自动化仪器仪表中最主要的技术就是计算机技术，借助这一技术，仪器仪表的数据处理能力得到大幅度提高。即使在高速运作环境下，仪器仪表的计算效率和精确程度也没有改变。第三，程序设计拓展性增强。自动化仪器仪表的操作系统中包括了软件处理计算环节，采用逻辑设计方式，让软件编程系列操作得到真正的提高，不仅可以修复产业漏洞，也能够实现优化操作。随着认知水平、操作水平的发展，会出现更多自动化控制仪器仪表，可以对生产成本进行更加高效的控制，让仪器仪表得到更广泛的应用[1]。
2 仪器仪表的选择
2.1 温度与压力仪表
化工生产的过程中，需严格控制生产温度，以提高热交换的稳定性。例如：精馏塔精馏的过程中，进料的温度、塔顶的温度，均需严格控制，方可确保生产质量符合工艺要求。温度仪表的功能，便在于对上述参数进行测量，以便生产人员将其控制在合理的范围内，使生产质量得以提升。化工生产环节，液体以及气体均具有一定的压力。如压力未达到要求，产品的质量必然受到影响，严重甚至容易造成生产事故。可见，为确保生产仪器能够正常运行，提高生产环节的流畅性，对温度与压力仪表进行合理选择较为重要。
2.2 流量与液位仪表
流量与液位仪表，同样为化工生产过程中的常用仪表。上述仪表中，前者的功能，在于对液体、气体的流量进行控制，确保其单位时间内流过的介质总量，能够满足设计要求，避免化工生产仪器受损。液位仪表的功能，在于对液体在介质或容器中所处的位置进行测定，判断其位置与设计要求是否相符。通过液位测量，有关人员可详细了解容器中物质的体积以及质量，从而对敷料、半成品、原料量进行控制，使生产质量达标。当液位存在异常时，自动控制系统将立即实现预警，确保生产人员能够立即对液体进行补充，使其位置达到设计要求[2]。
3 自动化控制技术在仪器仪表自动化中的应用
3.1 仪器仪表性能与结构的改造
自动化控制技术能精准评价仪器仪表的运行能力。通过自动化控制技术，可实现仪器仪表硬件结构与软件的结合，生产出性能更高的仪器仪表智能化构件，满足未来社会生产的要求。同时，通过自动化控制技术，仪器仪表的计算功能和测量功能进一步增强，如数据处理的准确率和仪表转速等，具有更强的数据处理能力。同时，仪器仪表中也涉及了自动化智能算法和先进数据编辑方法等，如蚁群算法和神经网络算法。利用这些先进技术和算法，弥补了传统仪表在技术上的不足。少部分自动化仪表中设置了微型处理器，通过微型处理器，遵照模糊控制算法的相关内容，识别仪器仪表中的各种微控制单元等。例如，单片机中，微型控制单元就体现了自动化控制技术的先进性，出现故障后，可直接定位故障点，无须逐个检查。
3.2 设计虚拟仪器
目前，仪器仪表的开发阶段，需借助虚拟仪器的方法，通过源代码的形式来展示和解读仪器仪表中的关键信息。当客户购买仪器仪表后，厂家直接将仪器的源代码提供给客户，确保用户可直接根据源代码反馈的信息完成虚拟仪器驱动，进而满足自身生产要求。目前，虚拟仪器可在诸多自动化仪表中随意使用，具有极强的适应性。此外，部分厂家推出了新的驱动软件管理标准。这种标准是在VXI总线驱动器管理规范的基础上形成的，并增加了不同的优化措施与说明，方便用户操作。利用该标准，虚拟仪器可开发新的潜在客户。通过在自动化仪器中加入虚拟仪器，使仪器仪表具有更强的灵活性。分析当前的相关技术发展情况可知，自动化仪器仪表将会在多种信息化内建环境中得到进一步完善与发展，并持续优化自身的人机交互能力。生产中，基于虚拟仪器的自动化仪表操作将更加简单，并可在Labwindows/CV15.0内建环境中采用统一代码符号，保证了工作效率。若仪器仪表系统在运行中出现故障，其电信号内容会出现变化，虚拟仪器所能接收到的代码数据随之变化。当系统不能识别变化的信息后，将发出警报，便于工作人员可快速确定故障。
文章来源：《自动化与仪器仪表》 网址: http://www.zdhyyqybzz.cn/qikandaodu/2020/0813/438.html
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