仪器仪表中的自动化控制及其应用研究
作者 张鑫
发表于 2025年9月

【关键词】自动化控制;仪器仪表;应用路径

引言

在科技飞速发展的当下,自控技术在诸多领域得到了广泛运用,将其与仪器仪表结合,可以在优化仪器仪表精度的前提下,使其应用范围得到进一步的拓展。对自控系统而言,仪器仪表的加入不仅显著降低了采集数据、处理信息的难度,同时也为系统稳定、高效运行提供了保障。正因如此,有关人员加大了对仪器仪表自控这一课题的研究力度,期望能够尽快确定切实可行的应用方案,通过增强系统可靠性、安全性,推动行业的进步。

一、仪器仪表自控技术说明

(一)传感技术

传感技术需要仪器仪表准确感知数据和自动采集信息的功能方可充分发挥作用。在处理数据信息的环节,传感技术主要负责转换并传输数据信息,保证主系统发出指令顺利到达操控终端,由此降低外界因素对处理数据、传输信息和生成指令等环节的影响,通过实时、准确地调配指令,使既有资源在生产过程中得到充分利用[1]。从本质上说,传感技术是“物理装置+信息技术”的产物,该技术既能够使数据传输速度得到大幅提升,又可以使传输过程的安全性、稳定性得到保障。对本文讨论的自控系统而言,传感技术往往发挥着与神经末梢相似的作用,即实时捕捉生产过程出现的变化,将表示变化的数据信息转化成能够被系统识别的电信号或其他形式,为分析、处理数据信息提供便利。

除此之外,在物联网技术发展速度不断提升的背景下,将无线传输与传感技术结合成为大势,这样做能够赋予自控系统包括远程监控、智能控制在内的多项功能,不仅生产过程更加安全,生产效率也会得到显著提高。以智能制造为例,将传感技术用于产线传感器,可以远程监测生产过程的温度、压力和流量等参数,通过把监测所得到的数据信息同步至中控系统,由系统根据预设指令启用标准算法,对数据信息展开深入分析,实现精准控制生产过程的目标。

(二)集成技术

自控集成功能主要用于系统处理模式,通过提高既有处理模式的结构化、模块化程度,使集约控制工业生产所依靠系统各类数据信息的设想成为现实。无论是对工业生产还是对电气系统来说,变压器、芯片的加入都能够显著降低管理系统操作模式的难度[2]。其中,数据信息需要先按照特定逻辑转变后再统一传输,这样的设计能够避免处于正常运行状态的操控机构互相碰撞,通过科学配置并利用现有资源,为公司带来更加可观的收入。

实际工作中,科学应用集成技术还能够降低系统处理数据信息时出现延迟的可能性,使工作效率得到显著提高,这是因为集成技术可以强化仪器仪表对生产过程所发生变化的响应能力,使精细控制生产流程的设想成为现实。此外,该技术的加入同样能够增强仪器仪表的自适应性及可扩展性,为后续升级现有功能、扩展系统结构提供便利,使工程生产所提出的各项需求得到充分满足。

总之,集成技术与自控系统相结合的做法可以在优化数据处理流程的前提下,使系统更加稳定且可靠。依靠高度集成化的设计方案,减少系统组件之间所存在接口、连接点的数量,降低故障发生率及维护保养难度,解决公司每年运维成本过高的问题,为公司实现稳健、长效发展的目标奠基。

(三)智控技术

智控技术的作用是协调仪器仪表组件和其所处的环境,在保证设备正常发挥作用的前提下,通过发出协调指令,整合软件网络和计算机,由此提高调控过程的智能化程度,尽量避免由于人工参与导致数据信息出现误差。通过不断增加工业生产与仪器仪表的融合深度,提前发现系统异常情况并预警,使工业生产的安全系数得到提高[3]。研究发现,智控技术要想充分发挥作用,通常离不开计算能力及算法的支持,换言之,只有不断升级计算能力并更新算法,才能够使自控系统真正具有实时收集、处理并分析数据信息的功能,通过精准地控制生产过程,及时发现并处理系统的异常情况,为生产过程的平稳性、可靠性提供保证。

除此之外,智控技术的价值还体现在以下几方面:一是最大限度消除人工操作带来的误差,规避风险,在保证数据信息精准的前提下,为优化生产流程、改善产品质量助力;二是在人工智能等先进技术的协助下,不断学习并优化既有算法,快速适应生产环境的变化,使自控水平得到进一步提升;三是结合生产需求,对仪器仪表当前工作状态加以调整,科学配置既有资源,使资源得到最大化利用。

本文刊登于《消费电子》2025年18期
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