智能化技术在工业仪器仪表中的应用

马安朝

摘要 随着科学技术的快速进步，智能自动化技术的快速发展与应用，在现如今的生产生活中，各行各业都受到了自动化控制技术的影响。我国仪器仪表产业的发展也运用了自动化控制技术的优势，从而迈进了更技术化的阶段。本文对自动化仪器仪表的定义和分类相关概况做出了分析，之后对仪器仪表自动化以及其控制的相关应用做了介绍。

关键词 仪器仪表；自动化控制；分类；应用

1.自动化仪器仪表定义

自动化仪器仪表是科技发展的产物，结合了各方面的知识与技术，它们应用于物理、化学等方面，是一种工具或者设备，可以有效检测出物理成分、物理量等。从广义上来讲，仪器仪表具有报警、自动控制、信号传递等很多功能。自动化仪器仪表也可以说是一种信息技术，它主要作用是将信息进行形式转化，通过对输入信号的有效转换，变成输出信号。信号具有频率、时间等特征，传输过程可以调制成数字形式（断续结构）或者是模拟量（连续）形式。

2.自动化仪器仪表概述与分类

仪器仪表加入自动化功能，就实现了技术的提升与进步。自动化仪器仪表是科学发展与进步的产物，涉及到很多领域。例如：教学过程中运用的物理化学定量分析、光学眼镜的相关仪器仪表；环境监测相关部门对土壤、空气、水资源进行监测与分析的仪器；农林牧部门对食品安全进行检测的仪器；生物部门对药品、基因等进行综合检测与分析的仪器仪表；还有工业上运用的工控仪表等。总的来说，自动化的仪器仪表技术是现阶段科学核心关键技术之一，也促进了各行业的快速发展与进步。

自动化仪器仪表一般具有检测、观察、计算等功能。其自动控制系统为关键的子系统。一般自动化检测仪器仪表有3个组成部分：第一，传感器，检测信号并模拟。第二，变送器，将传感器测量到的模拟信号进行转变，变化为4到20mA的电流信号，并且输送到可编程控制器进行显示。第三，显示器，它的作用是显示出测量直观结果。自动化仪器仪表由于具有操作简单、测量准确、清晰显示等优势，所以得到了工业、农业以及各方面的广泛使用。并且自动化控制系统中的重要组成部分为其内部与微机的接口，该接口充当了自动控制功能眼睛的作用。

将自动化仪器仪表进行分类，可以有2种分类方法：1）按照用途不同进行分类。仪器仪表由于其用途不同有不同的分类，例如有运用在运输上的汽车、拖拉机仪表等，运用于航空航海方面的海空、航海仪表，运用于地质勘探的地震测试仪器等，除此之外，运用于各行各业的仪器仪表大有存在，医疗、教学、环保等方面的仪器等；2）按照功能划分。按照功能可以分为检测、记录、计算等仪器。检测方面又根据物理量的不同可以分为压力、温度、流量等方面的测量仪表。

现在计算机技术的发展以及红外线技术、微电子技术以及芯片技术的不断发展，促进了智能化技术在工业当中的技术变革。使得现在仪器仪表设备能够变得更加智能化自动化。智能化技术在工业生产中的应用，能够使仪器仪表设备更加灵敏。能够得出准确的检测、记录和计算数据。在不同的工作环境当中能够得出工业压力、温度、流量等测量数据。并且客观的表现出工业生产当中的各种數据提高了工作效率。

3.自动化控制技术在仪器仪表中的应用

3.1仪器仪表的结构设计与性能实现

仪器仪表的自动化控制在仪器仪表性能、结构的改进中起到关键作用。从下面几个方面进行分析：

第一，自动化控制技术应用于仪器仪表、测量等相关工作领域，开阔了应用前景，促进了技术的快速发展。智能化软件与硬件设备设施的应用，可以使得仪器仪表能够方便、实时地分析和处理当前的数据，以及对以往数据做出分析，更好的从不同高中低层次上抽象测量过程。提升测量效率与性能，拓展测量功能，例如进化计算、神经网络、遗传算法等智能技术的融合，可以使得仪器仪表提升效率、速度，增加功能与灵活性。

第二，传统的仪器仪表系统随着现代的计算机语言、微电子技术的进步、芯片控制技术等的进步以及这几种技术的有效结合。把现代自动化技术在仪器仪表设备中的实现变成了现实。它的优势为可以不建立相关数学模型，也不需要非常多的测试数据，就可以不断地进行技术测试，总结技术之间的结合成果。制定更加有效地自动控制的控制系统。

3.2仪器仪表设计过程

现在智能化在仪器仪表结构设计过程当中的应用。生产方主要运用，计算机编程语言来对仪表仪器进行智能化的提升。以便提高现代仪器仪表设备的运作效率。在虚拟仪器性能与结构方面采取了多项措施进行改进。

第一，体现驱动设备的直观性、方便使用以及提升运行效率等作用，并且需要保持原先的vxI总线（即插即用的高层编程接口），以此实现相同功能函数的调用功能。

第二，现在的计算机语言以现代仪器仪表设备人机互交互设备等编程结构设计。在智能化方面，已经达到了相当高的水平。不同层次的试用人员都可以对他设备进行方便的维护。

第三，在智能化设备设置方面，用户可以根据需求对设备进行管理。以便智能化设备能够达到功能的切换和正常运行模式。保障了软件运行的效率。另一方面，智能化手段的运用，可以使得测试、安全运行多线程实现；另外，驱动器的仿真功能可以使得单独开发测试程序成为可能，你不需要与实际仪器相连接。第四，驱动器在运行过程中，只是受到测试功能的影响，而与仪器总线接口方式没有直接联系。总的来说，将智能化手段运用到虚拟仪器中，可以算是以往VxI驱动器的革新，提升运行效率，使得编程风格、结构达到一致，方便运行和维护。

3.3仪器仪表在网络化中的应用

智能化仪器仪表技术在现代化网络技术中的应用，将现代化的计算机仪器仪表和现代化的网络技术结合到一起，可以将智能化的软硬件使技术能够实现。能够使仪器仪表自动化智能化利用网络和计算机的资源共享。这样计算机网络和仪器仪表的优势结合就能够创造出更加有效的智能化的仪器仪表设备和现代化的网络数据，就能够进行有效的数据采集，实现网络的远程操作控制，能够使计算机仪器仪表能够达到更优化的功能实现。

把现在仪器仪表网络与网络化相结合，就能够使主管部门将采集到数据进行实时监控，从而有效地提高技术人员、管理人员和主管部门之间的过程监控。

除此之外，智能重构这方面的信息处理技术也提供了丰富的使用空间。

4.结论

现代计算机技术在仪器仪表自动化控制技术过程当中的应用以及不断的发展，智能化控制技术不断的应用到生活、生产和研究当中。智能智能化控制技术随着社会的进步，不断地应用到工业生产中。国家的技术研究在不断的发展，智能化控制系统不断地在引领着社会的发展和科学技术的进步。必将带来工业智能化的技术革命。