探討如何實現(xiàn)計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的融合

榮東

摘 要：隨著現(xiàn)代科技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，使得人們對自動化儀器儀表的認識有了進一步的深入，使得人們逐漸意識到要想提高自動化儀器儀表的使用性能及效率，就要提高其智能化、開放性以及網(wǎng)絡(luò)化。計算機技術(shù)與自動化儀器儀表相結(jié)合，能夠更好的發(fā)揮出兩者的優(yōu)點，在二者相互融合的前提下能夠有效提升儀器儀表的測量精確度。為此，本文針對儀表儀器運用于工業(yè)測量的現(xiàn)狀，探討了自動化與計算機技術(shù)相互融合的具體途徑和措施。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；自動化儀器儀表；相互融合

引言

儀器儀表的基本性能在于測量數(shù)據(jù)，通過特定的測量流程獲得相關(guān)信息。從目前來看，很多儀器儀表都在逐步得到更新，這個過程不能缺少自動化技術(shù)作為輔助；與此同時，計算機技術(shù)也能為其提供所需的支持。與傳統(tǒng)類型的儀器儀表相比，自動化儀表本身具備更顯著的數(shù)字化以及智能化特征，因此更適合運用于現(xiàn)階段的工業(yè)測量中。為了構(gòu)建多層次的自動化系統(tǒng)，對于現(xiàn)階段的儀器儀表應當加以全方位的改進，在此過程中確保融入新型的自動化技術(shù)，提升儀器儀表本身的精確度。

1 計算機技術(shù)與自動化儀器儀表融合的基本原理

目前的狀態(tài)下，計算機系統(tǒng)多數(shù)都屬于嵌入式的，此類系統(tǒng)應當建立于計算機技術(shù)的前提下，對于現(xiàn)階段的通信系統(tǒng)也進行了全方位的完善。針對運行中的各項設(shè)備而言，嵌入式系統(tǒng)都能予以實時性的監(jiān)控。相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)表現(xiàn)為更快的執(zhí)行速度與更強的實時性特征。在軟件的輔助下，嵌入式系統(tǒng)有助于縮短整個流程的處理速度，同時也設(shè)置了明確的處理代碼。在任務調(diào)度的配合下，軟件系統(tǒng)就能精確分配各項處理流程，以此來提升整個流程的實效性。除此以外，嵌入式的處理器本身具備了更強的穩(wěn)定性，因此也在較大程度上完善了通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)接口，確保獲得科學性更強的計算性能。

面對信息化的新背景，儀器儀表技術(shù)逐漸與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)密切結(jié)合在一起，通過這種措施提升了測量速度與分辨度。在模擬手段的支持下，儀器儀表就可以具備更強的自動化性能，同時也密切結(jié)合了數(shù)據(jù)處理、在線分析、在線計算、輸出控制等各項基本性能。新時期的儀器儀表行業(yè)正在逐步走向自動化，在這其中的典型技術(shù)涉及到智能操控技術(shù)、實時性的傳感技術(shù)與人機界面等。例如：人機界面建立于自動化控制的前提下，運用這種措施來提供更友好的操控界面，因此有利于響應實時性的用戶需要并且給出特定的操作處理。

2 計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的含義和應用

2.1 計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的含義

廣義來說，計算機技術(shù)就是在計算機領(lǐng)域中得到應用的各種技術(shù)手段和技術(shù)方法，其與許多學科都關(guān)聯(lián)密切，如電子工程、應用物理、通信技術(shù)等，具有十分明顯的綜合性特征[2]。在與其具有密切關(guān)聯(lián)的眾多學科中，應用物理學所取得的有關(guān)科研成果是計算機技術(shù)發(fā)展的前提條件；而電子技術(shù)，尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展則推動著計算機技術(shù)的成熟與發(fā)展。我們可以將計算機本身視為一個應用十分廣泛的完整系統(tǒng)，論文主要針對計算機的嵌入式系統(tǒng)做出研究，其不同于通用的計算機系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是為特定應用所設(shè)計的，一般僅針對某一種特殊的應用。

自動化儀器儀表本身是一個系統(tǒng)，但其同時也是完整自動化系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換信息形式，即將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號，是其最主要的功能，其中傳輸?shù)男盘柨梢允菙?shù)字量或模擬量。因此，從本質(zhì)上來講，自動化儀器儀表就是一種具有完善功能和強大性能的、由若干自動化元件組成的自動化技術(shù)工具。當前，工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)自動化控制過程中對自動化儀器儀表的應用最為常見。

2.2 計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的應用

計算機技術(shù)本身具有較高的智能化，人們可以通過輸入設(shè)備將主觀想法輸入到計算機當中，從而實現(xiàn)人機對話，并通過相關(guān)的計算系統(tǒng)等完成一定的計算及相關(guān)管理工作，從而實現(xiàn)人工智能效果。長期以來，計算機技術(shù)在各領(lǐng)域中都得到了廣泛的應用，如計算機技術(shù)在自動化技術(shù)中的應用、計算機技術(shù)在電子信息技術(shù)中的應用等，而將計算機技術(shù)應用到自動化儀器儀表技術(shù)中同樣可以達到較好的效果。

從微電子技術(shù)應用的角度來看微電子技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)從原來的多個芯片集成為現(xiàn)在的一個芯片，將其融入到自動化儀器儀表中去，不僅僅可以減少微控制器外圍電路的擴展要求，使得電路分散免除外部干擾，還可以在實現(xiàn)儀器儀表可靠性方面發(fā)揮效能。從嵌入式技術(shù)應用的角度來看嵌入式系統(tǒng)作為應用軟件的重要組成部分，其核心部位在于嵌入式微處理器，其成本低廉，功耗較小，可靠性強，穩(wěn)定性好，是普通微處理器難以企及的，能夠很好的被融入到儀器儀表中去。不僅僅可以實現(xiàn)自動化儀器儀表處理速度的提升，還具備較高程度的智能性和可靠性。從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應用的角度來看實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動化儀器儀表的融合，也是未來儀器儀表的發(fā)展趨勢。尤其在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和通信接口理論研究成果不斷展現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)力度不斷強化，各類型企業(yè)應用需求量不斷增加的情況下，采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)去促進自動化儀器儀表的信息化發(fā)展，已經(jīng)成為勢在必行的事情。

3 自動化儀表與計算機技術(shù)實現(xiàn)融合的具體途徑

儀器儀表應當建立于自動化技術(shù)的前提下，通過運用計算機技術(shù)來組合各個模塊。從基本特征來講，自動化的儀表儀器技術(shù)可以劃分軟件與硬件的模塊。具體而言，自動化儀表與計算機技術(shù)相互融合的措施應當包含如下：

3.1 集成式的微電子技術(shù)

經(jīng)過較長時期的演變，現(xiàn)階段的各種儀器儀表都可以運用新型的集成芯片作為支持。在自動化技術(shù)的輔助下，對于儀器儀表可以設(shè)置集成芯片，通過這種措施來消除強度較高的外在干擾，同時也簡化了外圍的微控制電路。由此可見，微電子技術(shù)有助于簡化整個的操作流程，進而突顯了儀表與儀器運用于自動化測量的實效性?，F(xiàn)階段的技術(shù)人員有必要推行技術(shù)創(chuàng)新，以此來提升微電子技術(shù)具備的綜合水平。

3.2 構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)

在整個的應用軟件中，嵌入式系統(tǒng)都應當構(gòu)成其中的核心與關(guān)鍵，在此過程中不能缺少微處理器。從現(xiàn)狀來看，很多微處理器都設(shè)計為嵌入式的基本形狀，此種類型的微處理器具備相對更小的功耗與更強的穩(wěn)定性，同時也消除了過高的處理成本。依照自動化技術(shù)的基本原理，嵌入式處理器可以提升整個流程的處理速度，與此同時表現(xiàn)為更好的可靠度與智能性程度。例如近些年來，很多微處理器都設(shè)有16位或者8位的單片機，借助上述操作技術(shù)就能簡化儀表儀器的基本構(gòu)造，在此前提下確保實現(xiàn)多層次的智能化儀表操控技術(shù)。

3.3 密切結(jié)合網(wǎng)絡(luò)

自動化儀表如果要發(fā)揮效能，基本前提就在于結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，其中的關(guān)鍵為設(shè)置通信接口與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。隨著技術(shù)改進，新形勢下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)表現(xiàn)為更廣的運用范圍，而與之相應的網(wǎng)絡(luò)需求也逐漸變得更多。在網(wǎng)絡(luò)化手段的輔助下，自動化儀表就能體現(xiàn)更好的綜合效能。因此可以得知，自動化的儀器儀表客觀上需要融入整個網(wǎng)絡(luò)，運用網(wǎng)絡(luò)化措施來確保實時性的操控。

4 結(jié)語

從行業(yè)整體趨勢的角度來講，儀器儀表與自動化技術(shù)應當實現(xiàn)密切結(jié)合，在二者相互融合的基礎(chǔ)上拓寬了自動化的適用范圍。為了實現(xiàn)自動化儀表與計算機技術(shù)的相互融合，作為技術(shù)人員有必要致力于轉(zhuǎn)變認識，因地制宜選擇適合企業(yè)本身的自動化技術(shù)模式。截至目前，與自動化儀表相關(guān)的各項技術(shù)并沒有真正實現(xiàn)成熟，對此仍然有待加以改進。未來在實踐中，企業(yè)及其相關(guān)人員還需要不斷探究，進而從全方位的角度入手來轉(zhuǎn)變技術(shù)模式，服務于儀器儀表測量精確度的全面提高。

參考文獻：

[1]李軍偉，張學軍.實現(xiàn)計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的融合[J].科技風，2015（01）：11.

[2]高明艷.如何實現(xiàn)計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的融合[J].黑龍江科技信息，2015（13）：23.

[3]狄亮.實現(xiàn)計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的融合[J].信息技術(shù)與信息化，2015（03）：233-234.

[4]管志強.探析計算機技術(shù)與自動化儀器儀表的融合[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2016（16）：169-170.