前言
各领域数字化、信息化、自动化等电路集成技术迅速发展，环境监测自动化程度越来越高，其中检测仪器仪表控制技术是当前自动化技术的核心部分，推动了现代工业不断向前发展。随着新技术的不断更新，使现代工业技术向更高层次发展。本文重点对监测仪器仪表控制系统构件内容及技术工艺出发，探索其设计原理及控制对策。
1环境监测仪器仪表控制系统的组成
当前我国环境监测体系随着智能化发展，控制体系功能和作用有了较大突破，但控制系统组成基本一致。
1.1可编程控制模块
环境监测控制系统的核心是PLC控制模块，也是可编程控制模块。是该系统中获取信息的传感器装置、人机交互界面下位机，作为系统的中间层，可以实现中央运算控制，系统中间层如果发生运行故障会影响整个模块正常运行。传感器会将系统每个部位运行的数据整合并传输至中心系统，并由中心系统发出动作指令，各部位才能根据操作人员的指令完成相应动作。
1.2通信模块
智能控制系统运行过程中离不开信号及数据的精准传输，通信模块是环境监测仪器仪表控制系统负责数据传输工作，在环境监测控制系统中属于重点层。具体包括企业内网与互联网的切换、通信电缆与光纤的光电转换以及与各类传感器的模数转换，数据通信协议对接等。
1.3中央数据处理计算控制模块
环境监测控制系统可以事先智能化计算处理，主要依托于中央数据处理，也是系统运行的核心部分。内部构件主要由中央处理器和内部存储构成。该处理模块可以在人机操作技术下对数据自动化处理，并发出动作指令、对通信数据的冗余实现控制。操作人员会对控制系统中的各下位机可编程模块进行调试，拓展和更新技术，操作人员的动作指令系统能够自动执行。
2环境监测仪器仪表的控制系统设计原理
智能化监测系统逐步普及，环境监测仪器仪表可以实现自动启动和暂停，对监控的数据可以实时采集，采集的数据能智能分析，并根据指令自动执行。尤其环境监测仪器仪表的启动和停止装置可以远程控制，数据能在远程端实现收集和管理，并做计算控制。
本文针对某工厂烟气污水监测为例，采用仪器仪表监测控制系统，证明其监测作用。烟气污染监测是对仪器仪表监测技术的检验，随着监测系统的作用，会改变原有污染物形状，随着烟气排放到大气中。其流程分为，生产环节、检测环节、启动过滤装置、监测仪器启动并生成监测数据，监测固体颗粒物、污染物指标如果没有达到国家相关标准应责令停产整顿。对化工烟气污水监测有两种方式，两种监测方式主要是传感器区别。烟气监测是对颗粒物中的氮、硫含量进行检测，而污水监测是对污染水中的无机物、有机物及含氧量指标进行检测，这些污染指标的高低变化表明了环境监测仪器仪表技术性能。
2.1开关量控制
PLC是当前工厂环境监测仪器仪表的重要使用方式，监控系统对污染物中的氮、硫利用传感器采集数据指标，通过PLC芯片中的转换接口自动识别数字信号，数字信号会将环境标准值与程序中所测到的污染物指标在中央处理器的作用下实现智能对比，对比计算的结果会在逻辑电路中通过，并按照既定指令执行。信号系统会传输到模数接口形成模拟信号，实现对工厂排烟引风机等装置自动控制。原理图如下：
PLC 控制环境监测过程应用方面的原理图
2.2运动控制
环境监测仪器仪表在运行过程中，应对工厂烟气进行过滤，并用引风机控制电路实现数据传输，仪器仪表终端可显示污染物指标数据。中央控制器会将获取数据自动计算，并发出指令传输到PLC信号输出端口,实现对引风机、过滤装置的电路控制，而电路的开关及阀门开启大小随着污染物含量变化相应变化。由于控制系统会提前设定标准参数，运行过程中各类污染物数据在传感器作用下实现自动对比，在内设指令作用下智能执行任务。
2.3远程控制
环境监测仪器仪表采用的PLC控制系统属于本地系统，系统会设置中央处理器，在光纤和互联网作用下实现远程控制，本地控制系统可将内部系统中的EM241智能通信模块通过内部计算，在PLC芯片的通信模块下实现远程控制。中央控制中心应在以太网或局域网作用下对每个传感器进行连接，数据会通过传感器传输到中央控制器终端，显示到仪器仪表上，在内部控制系统传来的I/O接口中，控制电路的电动机开启大小和运行状态一并显示。
3环境监测仪器仪表控制系统控制策略
3.1进一步应用智能和信息控制技术
我国工业发展进入信息化时代，各领域传统认为操作的各类工作逐步被智能化、机械化、自动化所代替。工业4.0时代，环境监测仪器仪表控制系统逐步代替了人工操作，工业互联网技术不断发展升级，仪器仪表控制系统自动化进程加快，每个电气设备都能对接传感器并实时获取数据，在互联网上高效收集并整合，并实现智能化运算和存储，是每个分散的电气设备和传感器采集的数据整合成为一个数据库，形成集成化、一体化的电器设备。人工智能技术不断发展进步，仪器仪表接入人工智能系统，使原本没有感知、判断、控制能力的电气设备提高了应用性能。
3.2进一步加大数据互联实现监测数据云端共享
随着仪器仪表控制系统设计不断研发新技术，最核心的传感器从外观上已经发展成更加便捷、迷你，内部技术构成上也更加数字化和智能化。通信网络是各种电气设备形成连接的关键，由传统网线发展成为光纤再到当前的无线网络，工业物联网在5G技术的推动下将发展的更加迅速。当前技术能够满足视频监控、数据采集、智能控制等。所有信号采集后统一传输到控制模块，在对信号智能处理后传输到数据平台，在内部的接受和存储功能作用下实现每个监测区域数据共享，提高了综合信息平台的管理效能，同时确保每个环境监测点之间的仪器和数据共享，实现数据的互通和互联，发挥工业物联网云端平台作用。
3.3加强环境监测仪器仪表开发平台建设
视窗操作系统推动了计算机技术发展，其技术是将多种硬件设备通过视窗操作系统有效整合，提高了兼容性，促进硬件整体能力的提升。当前环境监测仪器仪表技术还没有开发统一平台，为了提高环境监测仪器仪表控制系统设计工艺，应实现统一平台，可以实现各设备间的传感器互认，在系统平台下达各类指令下都能高效执行，还可以实现不同工序的协调作用，平台还能对系统内设备统一调试，提高设备间的兼容性。开发平台可以将控制程序下载到嵌入式Windows、PLC控制器软件平台，或者是安卓操作平台，实现统一管理。
3.4促进自动控制系软硬件设备的标准化
由于我国近年来加强了对环境的治理力度，环境监测仪器仪表也是来自不同生产厂家，由于各类设备的标准不同，性能区别也较大。不仅每个设备间缺乏兼容性，信息交换和传递也受到限制，接口不同影响数据实时传输，如果开发统一平台，各通信接口实现标准化，信号转换效率提高，减少控制成本，运用安卓操作平台实现数据交互，实现4G或者5G数据传输，确保系统间数据互联互通，促进环境监测水平提高。
4结语
随着各领域信息技术迅猛发展，环保领域也应随着时代发展不断提升环境监测仪器仪表控制技术水平，创新自动化仪器仪表技术，在工业4.0时代，提高环境监测控制水平，发挥自主创新能力，减少人力成本投入，提高环境监测效率，促进社会经济发展。
