自動化儀器儀表中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用

梁海娟 單迪 王效春

山東?；瘓F(tuán)有限公司熱力電力分公司 山東濰坊 26 27 37

近年來自動化儀器儀表的不斷應(yīng)用，工業(yè)生產(chǎn)的本質(zhì)與特點(diǎn)發(fā)生了較大改變，特別是計(jì)算機(jī)與儀器儀表的融合，導(dǎo)致了各種嵌入式集成系統(tǒng)的出現(xiàn)，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也提升了自動化儀器儀表的智能化水平，通過研究國內(nèi)外技術(shù)成果，將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與自動化儀器儀表結(jié)合在一起，可以有效提升當(dāng)前自動化儀器儀表的數(shù)字化與智能化水平。

1 自動化儀器儀表

自動化儀表主要是有三個(gè)功能及其組成的，第一個(gè)是傳感器，就是在進(jìn)行采集和控制的單元；第二個(gè)是變送器，這個(gè)就是給信號進(jìn)行分析和處理的單元；第三個(gè)是顯示器，這個(gè)器具是把結(jié)果給表達(dá)并且輸送出去的單元，可以將測量的結(jié)果更加直觀的顯示出來?，F(xiàn)在儀器儀表的應(yīng)用范圍是很廣的，并且涉及到了各個(gè)領(lǐng)域，例如測量環(huán)境質(zhì)量的儀器儀表，這種儀器儀表可以幫助我國在污染方面進(jìn)行檢測，還可以檢測周圍環(huán)境質(zhì)量，可以幫我國大氣污染還有水污染這兩大問題進(jìn)行包住，對于我國來說是一個(gè)節(jié)能減排的決策；還有電工類的儀器儀表，我國現(xiàn)在智能電表也在進(jìn)行普及，這就讓電工類的儀器儀表幫助我國電力推動發(fā)展，可以將用戶信息采集系統(tǒng)建立的更加完善。最后一個(gè)是工業(yè)的自動化儀表，因?yàn)槲覈枪I(yè)大國所以是非常需要自動化控制的，總之儀器儀表的自動化控制在我國起著非常重要的作用，可以推動社會的發(fā)展也是發(fā)展的保障[1]。

2 我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

儀器儀表行業(yè)的綜合實(shí)力較弱，國產(chǎn)的儀器儀表目前在國際市場競爭中處于較為劣勢的地位。當(dāng)前我國的儀器儀表企業(yè)在開發(fā)上投入不足，行業(yè)規(guī)模尚小，總產(chǎn)值不高，仍未形成一個(gè)較為成熟的市場環(huán)境，市面上有很多低檔次的儀器儀表產(chǎn)品，存在不公平的競爭現(xiàn)象，種種因素都使得我國儀器儀表行業(yè)的綜合實(shí)力難以獲得進(jìn)一步提升。

3 自動化儀器儀表中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

①數(shù)字化。各系統(tǒng)的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化采集與數(shù)字化傳輸。②網(wǎng)絡(luò)化。固定設(shè)備及大部分主要監(jiān)控系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即設(shè)備層、控制層及管理層。設(shè)備層采用現(xiàn)場總線組網(wǎng)，采用智能化的接口和遠(yuǎn)程RTU。控制層采用工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)，將分散的設(shè)備集中控制起來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集中管理與集中控制。管理層采用Intranet和Internet網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)所有控制網(wǎng)絡(luò)在管理層的聯(lián)網(wǎng)，以供企業(yè)統(tǒng)一管理。③信息化。把企業(yè)生產(chǎn)、管理和經(jīng)營信息及部分管理軟件在網(wǎng)絡(luò)的層次上集成，通過管控一體化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與管理信息系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)集成，提高管理信息系統(tǒng)中有關(guān)生產(chǎn)的原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性；同時(shí)通過對設(shè)備參數(shù)、生產(chǎn)過程參數(shù)的分析，提高生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營、管理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性[2]。

4 自動化儀器儀表應(yīng)用中存在的不足

相關(guān)人員的素質(zhì)水平有限，自動化儀器儀表往往對工作人員的要求較高，因此人員的技能水平與職業(yè)素質(zhì)在很大程度上決定了儀器儀表的性能。首先是儀器儀表的安裝環(huán)節(jié)，現(xiàn)場安裝管理人員往往技能水平不足，安裝過程中出現(xiàn)的問題往往難以及時(shí)反饋與處理，特別是對相關(guān)理論原理的模糊，往往造成經(jīng)驗(yàn)與知識的不足，在安裝中得過且過，找不到可行的安裝方案。其次在設(shè)備的管理上，不同于常規(guī)的設(shè)備設(shè)施，自動化儀器儀表要求管理人員定時(shí)的維護(hù)檢修，對員工的個(gè)人工作要求較高，不僅要吃苦耐勞，還要具備及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的能力，這樣才能將問題消滅在初期，避免儀器儀表出現(xiàn)重大損失。

5 自動化儀器儀表的構(gòu)成和功能進(jìn)行改進(jìn)

如果想要讓自動化控制技術(shù)進(jìn)行普及和大面積使用，這就需要讓儀器儀表作為支撐，在這個(gè)前提下還能將儀器儀表的發(fā)展進(jìn)行推動，從而促進(jìn)發(fā)展。將現(xiàn)在的儀器儀表和智能軟件、硬件相結(jié)合是必然趨勢，這樣做可以將測量速度和性能提升，并且將測量功能進(jìn)行拓展。將現(xiàn)在的智能算法加入到儀器儀表中，可以讓儀器儀表的工作效率更加快，將整體的工作速度提升起來，還可以完善和提升性能現(xiàn)有優(yōu)勢。例如使用遺傳的算法。

6 促進(jìn)自動化儀器儀表與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的融合的措施

當(dāng)前社會人才資源是企業(yè)的寶貴財(cái)富，更是企業(yè)軟實(shí)力與核心競爭力的體現(xiàn)。要想促進(jìn)自動化儀器儀表與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的融合，為行業(yè)的發(fā)展注入活力，首先應(yīng)重視人才的培養(yǎng)。結(jié)合企業(yè)的需求與崗位技能要求展開有針對性的培養(yǎng)計(jì)劃，制定切實(shí)可行的培訓(xùn)方案，提升相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。此外要鼓勵(lì)員工學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，制定切實(shí)可行的考核方案，讓員工了解到自身的不足，豐富員工的知識水平與管理經(jīng)驗(yàn)，提高員工發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，將隱患排除在最初階段，保證工業(yè)自動化生產(chǎn)的實(shí)施。此外鼓勵(lì)員工學(xué)習(xí)各種先進(jìn)技術(shù)，可以豐富員工的視野與知識儲備，提升員工應(yīng)對更復(fù)雜情況的能力[3]。

7 儀器儀表在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

將儀器儀表和計(jì)算機(jī)相結(jié)合，可以利用硬件和軟件來提升性能。在這其中可以分布的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這就可以將原來單獨(dú)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的設(shè)備淘汰，利用現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，這種功能可以讓設(shè)備隨時(shí)進(jìn)行測量和數(shù)據(jù)采集，并且還能夠進(jìn)行分類儲存。將儀器儀表和計(jì)算機(jī)相結(jié)合，可以在多方面執(zhí)行任務(wù)，并且是高效率。在這些信息采集之后可以被傳動到需要的部門，方便及時(shí)使用。

8 結(jié)語

在生產(chǎn)過程中，不僅儀器儀表需要一定的自動化控制技術(shù)，自動化生產(chǎn)線以及其它自動化設(shè)備也需要不斷的完善自動化控制技術(shù)，只有保證自動化控制技術(shù)能夠通過信息和科技的發(fā)展做到智能化控制，才能夠?yàn)槲覈磥砘ぎa(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。