Mae technoleg ac offeryn mesur a rheoli yn ddamcaniaeth a thechnoleg sy'n astudio caffael a phrosesu gwybodaeth a rheoli elfennau cysylltiedig.Mae “technoleg ac offer mesur a rheoli” yn cyfeirio at y modd a'r offer ar gyfer casglu, mesur, storio, trosglwyddo, prosesu a rheoli gwybodaeth, gan gynnwys technoleg mesur, technoleg rheoli, ac offerynnau a systemau sy'n gweithredu'r technolegau hyn.
Technoleg Mesur a Rheoli
Mae technoleg ac offerynnau mesur a rheoli yn seiliedig ar beiriannau manwl gywir, technoleg electronig, opteg, rheolaeth awtomatig a thechnoleg gyfrifiadurol.Mae'n bennaf yn astudio egwyddorion, dulliau a phrosesau newydd o wahanol dechnolegau profi a rheoli manwl gywir.Yn y blynyddoedd diwethaf, mae technoleg gyfrifiadurol wedi chwarae rhan gynyddol bwysig yn ymchwil cymhwyso technoleg mesur a rheoli.
Mae technoleg mesur a rheoli yn dechnoleg cymhwysiad sy'n cael ei chymhwyso'n uniongyrchol i gynhyrchu a bywyd, ac mae ei chymhwysiad yn cwmpasu gwahanol feysydd o fywyd cymdeithasol megis “pwysau amaethyddiaeth, môr, tir ac aer, bwyd a dillad”.Technoleg offeryniaeth yw “lluosydd” yr economi genedlaethol, “swyddog cyntaf” ymchwil wyddonol, y “grym ymladd” yn y fyddin, a'r “barnwr materol” mewn rheoliadau cyfreithiol.Mae technoleg profi a rheoli cyfrifiadurol ac offerynnau a systemau mesur a rheoli deallus a manwl gywir yn symbolau a dulliau pwysig ym meysydd cynhyrchu diwydiannol ac amaethyddol modern, ymchwil wyddonol a thechnolegol, rheolaeth, arolygu a monitro, ac maent yn chwarae rhan gynyddol bwysig.
Cymhwyso Technoleg Mesur a Rheoli a Thechnoleg Offeryniaeth
Mae technoleg mesur a rheoli yn dechnoleg gymhwysol, a ddefnyddir yn helaeth mewn amrywiol feysydd diwydiant, amaethyddiaeth, cludiant, mordwyo, hedfan, milwrol, pŵer trydan a bywyd sifil.Gyda datblygiad technoleg cynhyrchu, mae technoleg mesur a rheoli yn chwarae rhan hanfodol yn y dechnoleg reoli o reolaeth gychwynnol un a'i chyfarpar, i reolaeth y broses gyfan, a hyd yn oed y system, yn enwedig yn y dechnoleg ddiweddaraf heddiw. ym maes gwyddoniaeth a thechnoleg fodern.
Yn y diwydiant metelegol, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys: rheoli ffwrnais chwyth poeth, rheoli gwefru a rheoli ffwrnais chwyth yn y broses gwneud haearn, rheoli pwysau, rheoli cyflymder melinau rholio, rheoli coil, ac ati yn y broses rolio dur, a amrywiol offer canfod a ddefnyddir ynddynt.
Yn y diwydiant pŵer trydan, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys system rheoli hylosgi'r boeler, monitro awtomatig, amddiffyniad awtomatig, addasiad awtomatig a system rheoli rhaglen awtomatig y tyrbin stêm, a'r system rheoli mewnbwn pŵer ac allbwn o yr injan.
Yn y diwydiant glo, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys: offeryn logio methan gwely glo yn y broses gloddio glo, offeryn canfod cyfansoddiad aer mwynglawdd, synhwyrydd nwy pwll glo, system monitro diogelwch tanddaearol, ac ati, rheoli proses diffodd golosg a rheolaeth adfer nwy yn y diwydiant glo. proses puro glo, rheoli prosesau mireinio, rheoli trosglwyddo peiriannau cynhyrchu, ac ati.
Yn y diwydiant petrolewm, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys: lleolwr magnetig, mesurydd cynnwys dŵr, mesurydd pwysau ac offerynnau mesur eraill sy'n cefnogi technoleg logio yn y broses gynhyrchu olew, system cyflenwi pŵer, system cyflenwi dŵr, system cyflenwi stêm, system cyflenwi nwy , System storio a chludo a thri system trin gwastraff a'r offerynnau canfod ar gyfer nifer fawr o baramedrau yn y broses gynhyrchu barhaus.
Yn y diwydiant cemegol, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys: mesur tymheredd, mesur llif, mesur lefel hylif, crynodiad, asidedd, lleithder, dwysedd, cymylogrwydd, gwerth caloriffig a gwahanol gydrannau nwy cymysg.Offerynnau rheoli sy'n rheoli'r paramedrau rheoledig yn rheolaidd, ac ati.
Yn y diwydiant peiriannau, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys: offer peiriant rheoli digidol manwl gywir, llinellau cynhyrchu awtomatig, robotiaid diwydiannol, ac ati.
Yn y diwydiant awyrofod, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys: mesur paramedrau megis uchder hedfan awyrennau, cyflymder hedfan, cyflwr a chyfeiriad hedfan, cyflymiad, gorlwytho, a chyflwr injan, technoleg cerbydau awyrofod, technoleg llong ofod, a mesur awyrofod. a thechnoleg rheoli.Arhoswch.
Mewn offer milwrol, mae cymhwyso technoleg mesur a rheoli yn cynnwys: arfau dan arweiniad manwl gywir, bwledi deallus, system gorchymyn awtomeiddio milwrol (system C4IRS), offer milwrol gofod allanol (megis rhagchwilio milwrol amrywiol, cyfathrebu, rhybudd cynnar, lloerennau llywio, ac ati .).
Ffurfio a Datblygu Technoleg Mesur a Rheoli
Ffeithiau hanesyddol datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg Mae hanes dealltwriaeth ddynol a thrawsnewid natur hefyd yn rhan bwysig o hanes gwareiddiad dynol.Mae datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg yn gyntaf yn dibynnu ar ddatblygiad technoleg mesur.Mae gwyddoniaeth naturiol fodern yn dechrau gyda mesur yn y gwir ystyr.Mae llawer o wyddonwyr rhagorol yn breuddwydio am fod yn ddyfeiswyr offerynnau gwyddonol ac yn sylfaenwyr dulliau mesur.Mae cynnydd technoleg mesur yn gyrru cynnydd gwyddoniaeth a thechnoleg yn uniongyrchol.
Y chwyldro technolegol cyntaf
Yn yr 17eg a'r 18fed ganrif, roedd technoleg mesur a rheoli yn dechrau dod i'r amlwg.Dechreuodd rhai ffisegwyr yn Ewrop ddefnyddio grym cerrynt a maes magnetig i wneud galfanomedrau syml, a defnyddio lensys optegol i wneud telesgopau, gan osod y sylfaen ar gyfer offerynnau trydanol ac optegol.Yn y 1760au, dechreuodd y chwyldro gwyddonol a thechnolegol cyntaf yn y Deyrnas Unedig.Hyd at y 19eg ganrif, ehangodd y chwyldro gwyddonol a thechnolegol cyntaf i Ewrop, America a Japan.Yn ystod y cyfnod hwn, defnyddiwyd rhai offerynnau mesur syml, megis offerynnau ar gyfer mesur hyd, tymheredd, pwysedd, ac ati.Mewn bywyd, mae cynhyrchiant enfawr wedi'i greu.
Yr ail chwyldro technolegol
Sbardunodd cyfres o ddatblygiadau ym maes electromagneteg ar ddechrau'r 19eg ganrif yr ail chwyldro technolegol.Oherwydd dyfeisio'r offeryn ar gyfer mesur cerrynt, rhoddwyd electromagneteg ar y trywydd iawn yn gyflym, a thyfodd un darganfyddiad ar ôl y llall.Cyfrannodd llawer o ddyfeisiadau ym maes electromagneteg, megis y telegraff, ffôn, generadur, ac ati, at ddyfodiad yr oes drydanol.Ar yr un pryd, mae offerynnau amrywiol eraill ar gyfer mesur ac arsylwi hefyd yn dod i'r amlwg, megis y theodolit o'r radd flaenaf a ddefnyddiwyd ar gyfer mesur drychiad cyn 1891.
Y trydydd chwyldro technolegol
Ar ôl yr Ail Ryfel Byd, roedd yr angen brys am dechnoleg uchel mewn gwahanol wledydd yn hyrwyddo trawsnewid technoleg cynhyrchu o fecaneiddio cyffredinol i drydaneiddio ac awtomeiddio, a gwnaed cyfres o ddatblygiadau mawr mewn ymchwil ddamcaniaethol wyddonol.
Yn ystod y cyfnod hwn, dechreuodd y diwydiant gweithgynhyrchu a gynrychiolir gan gynhyrchion electromecanyddol ddatblygu'n ddiwydiannol.Nodweddion cynhyrchu màs cynhyrchion yw gweithrediadau cylchol a gweithrediadau llif.Er mwyn gwneud y rhain yn awtomatig, mae'n ofynnol canfod lleoliad y darn gwaith yn awtomatig yn ystod cam dileu prosesu a chynhyrchu., maint, siâp, ystum neu berfformiad, ac ati I'r perwyl hwn, mae angen nifer fawr o ddyfeisiau mesur a rheoli.Ar y llaw arall, mae cynnydd y diwydiant cemegol gyda petrolewm fel deunydd crai yn gofyn am nifer fawr o offerynnau mesur a rheoli.Dechreuwyd safoni offeryniaeth awtomataidd, a ffurfiwyd system reoli awtomatig yn ôl y galw.Ar yr un pryd, ganwyd offer peiriant CNC a thechnoleg robot hefyd yn ystod y cyfnod hwn, lle mae gan dechnoleg ac offerynnau mesur a rheoli gymwysiadau pwysig.
Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg, mae offeryniaeth wedi dod yn offeryn technegol anhepgor ar gyfer mesur, rheoli ac awtomeiddio, gan ddechrau o fesur ac arsylwi syml.Er mwyn diwallu anghenion gwahanol agweddau, mae offeryniaeth wedi ehangu o feysydd cymhwyso traddodiadol i feysydd cymhwyso anhraddodiadol megis biofeddygaeth, yr amgylchedd ecolegol, a biobeirianneg.
Ers yr 21ain ganrif, mae nifer fawr o'r cyflawniadau technolegol diweddaraf, megis canlyniadau ymchwil peiriannau manwl nano-raddfa, canlyniadau ymchwil cemegol modern lefel moleciwlaidd, canlyniadau ymchwil biolegol lefel genynnau, ac ymchwil deunyddiau swyddogaethol arbennig hynod fanwl-gywir. canlyniadau a byd-eang Mae canlyniadau poblogeiddio a chymhwyso technoleg rhwydwaith wedi dod allan un ar ôl y llall, sy'n newid sylfaenol ym maes offeryniaeth ac yn hyrwyddo dyfodiad cyfnod newydd o offerynnau uwch-dechnoleg a deallus.
Synwyryddion mewn systemau mesur a rheoli
Mae'r system fesur a rheoli gyffredinol yn cynnwys synwyryddion, trawsnewidyddion canolradd a chofnodwyr arddangos.Mae'r synhwyrydd yn canfod ac yn trosi'r maint corfforol mesuredig i'r maint corfforol mesuredig.Mae'r trawsnewidydd canolradd yn dadansoddi, prosesu a throsi allbwn y synhwyrydd yn signal y gellir ei dderbyn gan yr offeryn dilynol, a'i allbynnu i systemau eraill, neu ei fesur gan y recordydd arddangos.Mae'r canlyniadau'n cael eu harddangos a'u cofnodi.
Y synhwyrydd yw cyswllt cyntaf y system fesur.Ar gyfer y system reoli, os yw'r cyfrifiadur yn cael ei gymharu â'r ymennydd, yna mae'r synhwyrydd yn cyfateb i'r pum synnwyr, sy'n effeithio'n uniongyrchol ar gywirdeb rheoli'r system.
Yn gyffredinol, mae'r synhwyrydd yn cynnwys elfennau sensitif, ffeiliau trosi, a chylchedau trosi.Mae'r gwerth mesuredig yn cael ei deimlo'n uniongyrchol gan yr elfen sensitif, ac mae gan newid gwerth paramedr penodol ynddo'i hun berthynas bendant â newid y gwerth mesuredig, ac mae'r paramedr hwn yn hawdd ei fesur a'i allbwn;yna caiff allbwn yr elfen sensitif ei drawsnewid yn baramedr trydanol gan yr elfen drawsnewid;Yn olaf, mae'r gylched trosi yn chwyddo allbwn y paramedrau trydanol gan yr elfen drawsnewid ac yn eu trosi'n signalau trydanol defnyddiol sy'n gyfleus i'w harddangos, eu cofnodi, eu prosesu a'u rheoli.
Sefyllfa Bresennol a Datblygiad Synwyryddion Newydd
Technoleg synhwyro yw un o'r uwch-dechnolegau sy'n datblygu gyflymaf yn y byd heddiw.Mae'r synhwyrydd newydd nid yn unig yn mynd ar drywydd cywirdeb uchel, ystod fawr, dibynadwyedd uchel a defnydd pŵer isel, ond mae hefyd yn datblygu tuag at integreiddio, miniaturization, digideiddio a deallusrwydd.
1. Deallus
Mae deallusrwydd y synhwyrydd yn cyfeirio at y cyfuniad o swyddogaethau synwyryddion confensiynol a swyddogaethau cyfrifiaduron neu gydrannau eraill i ffurfio cynulliad annibynnol, sydd nid yn unig â swyddogaethau codi gwybodaeth a throsi signal, ond sydd hefyd â'r gallu i brosesu data. , dadansoddi iawndal a gwneud penderfyniadau.
2. Rhwydweithio
Rhwydweithio'r synhwyrydd yw galluogi'r synhwyrydd i gael y swyddogaeth o gysylltu â'r rhwydwaith cyfrifiadurol, gwireddu'r gallu trosglwyddo a phrosesu gwybodaeth pellter hir, hynny yw, gwireddu mesuriad "dros y gorwel" y mesuriad. a system reoli.
3. Miniaturization
Mae gwerth miniaturization y synhwyrydd yn lleihau cyfaint y synhwyrydd yn fawr o dan yr amod bod y swyddogaeth yn ddigyfnewid neu hyd yn oed wedi'i wella.Miniaturization yw gofyniad mesur a rheoli manwl gywirdeb modern.Mewn egwyddor, y lleiaf yw maint y synhwyrydd, y lleiaf yw'r effaith ar y gwrthrych a fesurwyd a'r amgylchedd, y lleiaf o ddefnydd o ynni, a'r hawsaf yw cyflawni mesuriad cywir.
4. Integreiddio
Mae integreiddio synwyryddion yn cyfeirio at integreiddio'r ddau gyfeiriad canlynol:
(1) Gall integreiddio paramedrau mesur lluosog fesur paramedrau lluosog.
(2) Integreiddio cylchedau synhwyro a dilynol, hynny yw, integreiddio cydrannau sensitif, cydrannau trosi, cylchedau trosi a hyd yn oed cyflenwadau pŵer ar yr un sglodion, fel bod ganddo berfformiad uchel.
5. Digido
Gwerth digidol y synhwyrydd yw bod allbwn gwybodaeth y synhwyrydd yn swm digidol, a all wireddu trosglwyddiad pellter hir a manwl uchel, a gellir ei gysylltu ag offer prosesu digidol fel cyfrifiadur heb gysylltiadau canolraddol.
Nid yw integreiddio, deallusrwydd, miniaturization, rhwydweithio a digideiddio synwyryddion yn annibynnol, ond yn gyflenwol ac yn rhyngberthynol, ac nid oes ffin glir rhyngddynt.
Technoleg Rheoli mewn System Mesur a Rheoli
Damcaniaeth Rheoli Sylfaenol
1. Damcaniaeth rheolaeth glasurol
Mae theori rheolaeth glasurol yn cynnwys tair rhan: theori rheolaeth llinol, theori rheoli samplu, a theori rheolaeth aflinol.Mae seiberneteg glasurol yn cymryd trawsnewid Laplace a thrawsnewid Z fel offer mathemategol, ac yn cymryd y system linol un-mewnbwn-un-allbwn cyson fel y prif wrthrych ymchwil.Mae'r hafaliad gwahaniaethol sy'n disgrifio'r system yn cael ei drawsnewid yn y parth rhif cymhleth gan Laplace transform neu Z transform, a cheir swyddogaeth trosglwyddo'r system.Ac yn seiliedig ar y swyddogaeth trosglwyddo, dull ymchwil o taflwybr ac amlder, gan ganolbwyntio ar ddadansoddi sefydlogrwydd a chywirdeb cyflwr cyson y system rheoli adborth.
2. Damcaniaeth Rheolaeth Fodern
Mae theori rheolaeth fodern yn ddamcaniaeth reoli sy'n seiliedig ar ddull gofod y wladwriaeth, sy'n brif elfen o theori rheolaeth awtomatig.Mewn theori rheolaeth fodern, mae dadansoddiad a dyluniad y system reoli yn cael eu cynnal yn bennaf trwy ddisgrifio newidynnau cyflwr y system, a'r dull sylfaenol yw'r dull parth amser.Gall theori rheolaeth fodern ddelio ag ystod lawer ehangach o broblemau rheoli na theori rheolaeth glasurol, gan gynnwys systemau llinol ac aflinol, systemau sefydlog ac amser-amrywio, systemau un newidyn a systemau aml-newidyn.Mae'r dulliau a'r algorithmau y mae'n eu mabwysiadu hefyd yn fwy addas ar gyfer cyfrifiaduron digidol.Mae theori rheolaeth fodern hefyd yn cynnig y posibilrwydd i ddylunio ac adeiladu systemau rheoli gorau posibl gyda dangosyddion perfformiad penodol.
System Reoli
Mae'r system reoli yn cynnwys dyfeisiau rheoli (gan gynnwys rheolwyr, actiwadyddion a synwyryddion) a gwrthrychau rheoledig.Gall y ddyfais reoli fod yn berson neu'n beiriant, sef y gwahaniaeth rhwng rheolaeth awtomatig a rheolaeth â llaw.Ar gyfer y system reoli awtomatig, yn ôl y gwahanol egwyddorion rheoli, gellir ei rannu'n system reoli dolen agored a system reoli dolen gaeedig;yn ôl dosbarthiad y signalau a roddir, gellir ei rannu'n system rheoli gwerth cyson, system reoli ddilynol a system rheoli rhaglenni.
Technoleg offeryn rhithwir
Mae offeryn mesur yn rhan bwysig o'r system fesur a rheoli, sydd wedi'i rhannu'n ddau fath: offeryn annibynnol ac offeryn rhithwir.
Mae'r offeryn annibynnol yn casglu, prosesu, ac allbynnu signal yr offeryn mewn siasi annibynnol, mae ganddo banel gweithredu a phorthladdoedd amrywiol, ac mae'r holl swyddogaethau'n bodoli ar ffurf caledwedd neu firmware, sy'n penderfynu mai dim ond trwy ddiffinio'r offeryn annibynnol y gellir diffinio'r offeryn annibynnol. y gwneuthurwr., trwydded, na all y defnyddiwr ei newid.
Mae'r offeryn rhithwir yn cwblhau dadansoddiad a phrosesu'r signal, mynegiant ac allbwn y canlyniad ar y cyfrifiadur, neu'n mewnosod y cerdyn caffael data ar y cyfrifiadur, ac yn tynnu tair rhan yr offeryn ar y cyfrifiadur, sy'n torri trwy'r traddodiadol offerynnau.cyfyngiad.
Nodweddion Technegol Offerynnau Rhithwir
1. Swyddogaethau pwerus, integreiddio cefnogaeth caledwedd pwerus cyfrifiaduron, torri trwy gyfyngiadau offerynnau traddodiadol mewn prosesu, arddangos a storio.Y cyfluniad safonol yw: prosesydd perfformiad uchel, arddangosfa cydraniad uchel, disg galed gallu mawr.
2. Mae adnoddau meddalwedd cyfrifiadurol yn gwireddu meddalweddu rhai caledwedd peiriant, yn arbed adnoddau materol, ac yn gwella hyblygrwydd y system;trwy algorithmau rhifiadol cyfatebol, gellir dadansoddi a phrosesu amrywiol ddata prawf yn uniongyrchol mewn amser real;trwy dechnoleg GUI (rhyngwyneb defnyddiwr graffigol) i gyflawni rhyngwyneb cyfeillgar a rhyngweithio dynol-cyfrifiadur yn wirioneddol.
3. O ystyried y bws cyfrifiadurol a'r bws offeryn modiwlaidd, mae'r caledwedd offeryn yn cael ei fodiwleiddio a'i gyfresoli, sy'n lleihau maint y system yn fawr ac yn hwyluso adeiladu offerynnau modiwlaidd.
Cyfansoddiad system offeryn rhithwir
Mae offeryn rhithwir yn cynnwys dyfeisiau caledwedd a rhyngwynebau, meddalwedd gyrrwr dyfais a phanel offeryn rhithwir.Yn eu plith, gall y dyfeisiau caledwedd a'r rhyngwynebau fod yn wahanol gardiau swyddogaeth adeiledig sy'n seiliedig ar PC, cardiau rhyngwyneb bws rhyngwyneb cyffredinol, porthladdoedd cyfresol, rhyngwynebau offeryn bws VXI, ac ati, neu offer prawf allanol rhaglenadwy amrywiol eraill, meddalwedd gyrrwr y ddyfais yw rhaglen gyrrwr sy'n rheoli rhyngwynebau caledwedd amrywiol yn uniongyrchol.Mae'r offeryn rhithwir yn cyfathrebu â'r system offeryn go iawn trwy'r meddalwedd gyrrwr dyfais sylfaenol, ac yn arddangos elfennau gweithredu cyfatebol y panel offeryn go iawn ar sgrin y cyfrifiadur ar ffurf panel rhithwir offeryn.Rheolaethau amrywiol.Mae'r defnyddiwr yn gweithredu panel yr offeryn rhithwir gyda'r llygoden mor real a chyfleus â gweithredu'r offeryn go iawn.
Mae'r dechnoleg mesur a rheoli a'r prif offeryn yn draddodiadol ac yn llawn rhagolygon datblygu.Dywedir ei fod yn draddodiadol oherwydd bod ganddo darddiad hynafol, wedi profi cannoedd o flynyddoedd o ddatblygiad, ac wedi chwarae rhan bwysig mewn datblygiad cymdeithasol.Fel prif draddodiadol, mae'n cynnwys llawer o ddisgyblaethau ar yr un pryd, sy'n golygu bod ganddo fywiogrwydd cryf o hyd.
Gyda datblygiad pellach technoleg mesur a rheoli modern, technoleg gwybodaeth electronig a thechnoleg gyfrifiadurol, mae wedi cyflwyno cyfle newydd ar gyfer arloesi a datblygu, a fydd yn sicr yn cynhyrchu cymwysiadau mwy a mwy beirniadol mewn amrywiol feysydd.
Amser postio: Tachwedd-21-2022