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智能自动化仪器仪表在工业领域的应用及展望

2021-09-03肖本省

今日自动化 2021年6期
关键词:工业领域仪器仪表展望

肖本省

[摘    要 ]自从我国实施改革开放政策以来,社会经济发展呈现出迅速增长的趋势,但是这些增长在一定程度上都是通过大量的投入资金、劳动力、自然资源等生产要素才得以实现的。现阶段我国工业领域中在世界竞争中占有一席之地的大多都不是具有高精尖特点的机械装备行业,而是造船、铁路车辆、集装箱、工程机械等运输设备领域;工业领域所需要的精密数控机床、高档轻工设备、高端冶金化工能源设备等大多都需要从国外进口。我国工业领域在未来发展的方向和趋势是工业化从初级层面向着纵深层面发展,从大规模投资的粗放式增长向技术创新的产业升级方面发展。

[关键词]智能自动化;仪器仪表;工业领域;应用;展望

[中图分类号]TQ056.8 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)06–0–02

[Abstract]Since my country implemented the reform and opening policy, social and economic development has shown a trend of rapid growth, but to a certain extent, these growths have been achieved through a large amount of investment in capital, labor, natural resources and other production factors. At this stage, most of my country's industrial fields that have a place in the world competition are not the machinery and equipment industries with high-precision characteristics, but the transportation equipment fields such as shipbuilding, railway vehicles, containers, and construction machinery; precision CNC machine tools required by the industrial field Most of the high-end light industrial equipment, high-end metallurgical and chemical energy equipment, etc. need to be imported from abroad. The direction and trend of the future development of my country's industrial field is that industrialization develops from the primary level to the in-depth level, from the extensive growth of large-scale investment to the industrial upgrading of technological innovation.

[Keywords]intelligent automation; instrumentation; industrial field; application; prospect

新时期世界范围都在大力地发展智能科技,这也促使智能化技术被广泛地应用于各个行业和领域,同样我国在工业领域内也在大力地应用和发展智能化仪器仪表。现代化、自动化、智能化的仪器仪表指的是在仪器仪表中综合、大规模应用集成电路技术、微处理器技术、通信技术等多种技术,目的是达到仪器仪表能够实现处理功能的自动化和智能化。仪器仪表智能化、自动化主要目的是在对输入信号(如温度、压强等)进行处理和补偿的过程中实现更好的管理和控制,从而能够实现对工业生产过程中控制系统所出现的系统危险进行有效地分散,达到使用功能逐渐增加的目的。智能自动化仪器仪表的使用能够大幅度地提升工业生产中仪器仪表的使用性,能够更加方便机器设备之间相互进行信息交流,以互联网网络技术为基础的控制系统具有开放性,能够实现设备之间交换数据和沟通信息能力大幅度提升的目的。

1 在工业领域内合理有效地应用智能自动化仪器仪表

随着高度融合在一起的智能自动化技术和工业设备,在工业领域越来越多地、越来越广泛地应用现代智能自动化机械设备。现阶段,仪器仪表实现现代化、智能化、自动化,主要是充分地利用微型计算机技术和相应的传感器等实现操作能力的智能化、自动化,与此同时对标尺、融点等具有诊断功能设备的设置,使得仪器仪表不仅具备智能化的特点还更加具有安全性[1]。把智能化设备应用到原有仪器仪表的硬件上,这样不仅能够进一步提升现有仪器仪表的工作性能,还能起到帮助工程人员进一步改善监测环境,同时还能在互联网网络技术和系统的支持下全方位进行信息传递和數据分析。

1.1 组成智能自动化仪器仪表所需要的组成要素

智能自动化仪器仪表相较于传统的仪器仪表从组成要素方面来说具有显著的差异性,传统仪器仪表的主要组成要素是硬件和零件,在实际工作中需要大量的人力资源进行操作。智能自动化仪器仪表需要科学合理地、有效地将基础硬件设备和大数据操作系统、智能传感设备、微型计算机技术等软件设备结合起来。另外,智能自动化仪器仪表不仅需要完成信息处理系统的安装,还要对安全防护系统、自主检测系统进行合理有效地安装,这样才能使智能自动化仪器仪表能够自主的对微小设置程序出现的错误进行调配,才能进一步保障仪器仪表的安全[2]。

1.2 工业领域应用智能自动化仪器仪表的发展方向

在智能自动化仪器仪表中微型计算机和人工智能技术共同构成其中心处理器,在工业领域中有广泛的应用空间,智能自动化仪器仪表的运行能够实现操作人员只使用网络平台就能对工业生产过程中产生的相关数据信息进行有效地传递和分析。现阶段,我国发展的主要方向是工业化,智能自动化仪器仪表不仅被广泛地应用在煤炭、钢铁等重型工业领域,在轻工业领域也被进一步应用。智能自动化仪器仪表在重工业领域科学合理地、有效地应用,能够进一步提升仪器仪表的监测效率,对监测工作人员的工作环境进行有效地改善。同时,为了实现工业生产达标还要兼顾国家在环保节能政策方面的要求,智能自动化仪器仪表相关的技术人员要结合不同工业领域的生产特点对其软件设备进行必要的增减[3]。例如:把智能自动化仪器仪表科学合理地有效地应用到煤炭生产工业企业中,就要对能够有效监测井下安全生产气体容量的软件设备进行设置,另外还要对能够监测井下工作人员工作实际条件的软件设备进行设置,并利用网络系统及时搜集、上报、分析相关数据。对井下工作人员实际工作的环境进行有效地监测,最大限度地保证井下工作人员的安全。技术人员可以利用智能自动化仪器仪表所具备的监测功能,对井下所有区域的通风状况、瓦斯容量、开采煤炭条件等进行详细地了解和把握,这样才能为井下工作人员的人身安全提供最大保障,才能实现最大化的工作效率,从而最大限度地提高利润。智能自动化仪器仪表和网络系统连接以后,就可以利用网络智能程序处理相关的数据信息,利用多种有效地运算程序(如比例、算术运算等)對相应数据与生产要求之间的相符合程度进行有效地计算,然后计算该生产条件下所能获得的最大生产产能,这样能够最大程度的减少生产材料的消耗。轻工业加工产品具有日常化、精细化等主要特点,智能自动化仪器仪表中增设自动调控程序能够进一步降低轻工业产品加工过程中出现的产品残次率,进一步提升产品的质量和加工效率,还能实现在仪器仪表监测过程中,一旦发现错误操作人员能够及时地调整仪器仪表的相关功能并利用计算程序对生产所出现的误差进行计算的目的[4]。

2 智能自动化仪器仪表在未来工业领域应用的发展趋势

2.1 我国智能自动化仪器仪表发展的背景基础

我国所有种类的智能自动化设备发展的背景基础大多都相对薄弱,发展的基础大多都不合乎标准,因此,工业生产中所有设备要想完成智能化、现代化的升级首先就要完成对设备科学地、合理地改良。仪器仪表在智能化、自动化发展的过程中不仅需要对仪器仪表的硬件设备进行不断地完善和改进,还需要向仪器仪表所具备的传感功能、数据接收分析系统、微型计算机系统等软件方向发展。因此,仪器仪表智能化和自动化的发展受我国计算机技术和系统发展的直接影响。我国为了进一步提升智能自动化仪器仪表的发展速度和质量,智能软件设计人员和相关专家相继开发出具有监测功能的智能自动化仪器仪表软件程序,并把监测软件所搜集到的数据信息反馈到大数据分析平台,从而提高分析和决策工业领域生产信息数据的准确性。另外,为了进一步提升仪器仪表的智能化、自动化性能,还需要安装和设置相关的人工智能程序,对出现的微小程序错误能够自主进行修复,这样才能确保搜集到的信息具有正确性和稳定性[5]。

2.2 我国智能自动化仪器仪表发展的主要趋势和方向

在计算机程序、网络系统、人工智能化等技术的推动下,智能自动化仪器仪表在工业领域中使用的数量和应用的领域,不断地增加和扩展。这些智能自动化仪器仪表科学合理地有效应用,能够进一步提升工业领域各个工业产业的生产产能(管理),还能够最大限度地促进智能自动化仪器仪表自身的发展,对我国工业领域应用智能自动化仪器仪表的相关数据信息进行有效地分析,具有重大的现实意义。我国工业化发展的未来趋势是以重工业和轻工业企业为主。智能自动化仪器仪表具有适应性强、稳定性高、智能操作便捷等诸多的优点,能够在重大危害人体健康、极端的工作环境充分发挥自身的优势。智能自动化仪器仪表还能够随着计算机技术的进一步发展和完善在最大程度上对功能进行有效地提升,还能够有效地提升仪器仪表的智能化、自动化和安全性。与此同时,我国为了实现保护环境和工业发展和谐共处的目的,在针对智能自动化仪器仪表进行相关设置时还要融入环保性能。通过定位智能自动化仪器仪表的发展,仪器仪表智能化和自动化在未来的发展方向应该是数字化程序,能够同时接收和分析来自对多个数据分析平台的相关数据,现有计算机系统中加入具有专业性的通信系统,从而能够使多个决策者和多名分析数据信息者,共同进行分析并决策,进而达到进一步提升工业生产过程中决策准确性和操作精准性的目的。智能自动化仪器仪表未来发展的核心依然是智能化、自动化,但是,还要融入工业发展的实际需求,智能软件的设计和发展要符合工业行业发展的特点和符合相应的国家政策要求,在智能软件中置入具有工业生产特征的相关程序、环保监测程序等,从而实现工业生产的智能化、环保化、安全化[6]。

3 结束语

仪器仪表的自动化、智能化是我国未来发展中十分重要的一项工作,能够有效地推动我国工业生产的自动化水平的提升,能够有效地帮助提高工业企业对生产效率和质量。因此,工业生产在未来的趋势就是更好地、更广泛的应用智能自动化仪器仪表,从而进一步降低工业生产所需要的人力资源。现阶段我国仪器仪表在自动化发展方面依然算是初级阶段,依然存在着诸多的问题需要被解决,因此,我国工业企业要对智能自动化仪器仪表以及其中涉及到的相关技术进行有效、持续地研究,要全方位地提升仪器仪表的自动化、智能化,从而达到更加广泛地应用和推广仪器仪表自动化、智能化的目的,进而才能更好地推动我国社会经济高速的发展。

参考文献

[1] 但家鑫.智能自动化仪器仪表在工业领域的应用与发展[J].内燃机与配件,2020(4):201-202.

[2] 冀保栋.智能化控制技术在电子技术仪器仪表系统中的应用与发展[J].决策探索(中),2020(8):57.

[3] 石琛,曹禹.浅析智能仪表技术及工业自动化应用发展[J].科学与信息化,2019(13):114.

[4] 于成涛.工业控制过程中电气与自动化仪表的使用及相关控制[J].消费导刊,2019(19):39.

[5] 陈影,杨增有.计算机系统在自动化仪器仪表中的应用[J].科学与财富,2020(2):112.

[6] 郑建军.基于仪器仪表中的自动化控制及应用研究[J].电子世界,2020(4):163-164.

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