戚彩虹

（唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305）

計算機技術與自動化儀器儀表融合淺析

戚彩虹

（唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305）

計算機的廣泛應用為生產制造業(yè)帶來了先進的智能化生產。而自動化儀器儀表則是以其更高的精度、更清晰的顯示以及更為簡單的操作，廣泛的應用在工業(yè)生產當中。要進一步發(fā)展自動化儀器儀表技術，就必須將先進的科學技術融入進去?，F在自動化儀器儀表與計算機能夠實現融合，為自動化儀器儀表的發(fā)展提供了新的契機。

計算機技術；自動化儀器儀表；融合

在研究計算機技術與自動化儀器儀表融合的過程中，需要我們重視對創(chuàng)新的理解，想方設法的將先進的計算機技術吸收進來，從而給我們的自動化儀器儀表的網絡化發(fā)展打下堅實的基礎，同時，我們還要積極的分析先進的融合實踐案例，總結其中的相關經驗，為我們以后遇到的困難積累經驗，提高二者之間的融合適應性，使自動化儀器儀表不斷的向信息化、智能化方向發(fā)展，為以后的生產生活帶來更加便捷的服務。

1 計算機技術含義

廣義來說，計算機技術就是在計算機領域中得到應用的各種技術手段和技術方法，其與許多學科都關聯密切，如電子工程、應用物理、通信技術等，具有十分明顯的綜合性特征。在與其具有密切關聯的眾多學科中，應用物理學所取得的有關科研成果是計算機技術發(fā)展的前提條件；而電子技術，尤其是微電子技術的發(fā)展則推動著計算機技術的成熟與發(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)是為特定應用所設計的，一般僅針對某一種特殊的應用。

2 自動化儀器儀表

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)，轉換信息形式，即將輸入信號轉換成輸出信號，是其最主要的功能，其中傳輸的信號可以是數字量或模擬量。因此，從本質上來講，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工具。當前，工業(yè)領域生產自動化控制過程中對自動化儀器儀表的應用最為常見。

（1）功能多樣化。隨著儀器儀表的發(fā)展，新性能的優(yōu)化主要體現在多功能方面上，這其中最具有代表性的就是多功能的函數發(fā)生器，這種多功能體現在脈沖發(fā)生器、頻率合成器和任一波形發(fā)生器等上，所以，自動化儀器儀表不僅在性能上有所提高，且在測試功能上也提供了更好的解決方案。（2）智能化。當今世界是一個智能普及的時代，從家用電器或各種通訊電子設備的發(fā)展情況看，智能化都是最重要的一個特點。對于自動化儀器儀表而言，現在檢測與控制系統(tǒng)也逐漸趨向智能化這個特點。自動化儀器儀表的進一步發(fā)展涵蓋了很多人工智能的因素，即儀器儀表的使用已經無需人的干預，一系列行為都可以自動完成，在檢測或控制方面更加科技化。（3）網絡化。在如今網絡時代，各個領域的發(fā)展都離不開網絡化，這其中自然包括自動化儀器儀表的發(fā)展。一般的制度化儀器儀表是具有雙向通信功能的，但是這種功能與真正意義上的網絡通信還有很大差距。隨著當今網絡技術的飛速發(fā)展，儀器儀表在實現智能化的基礎上，在逐漸實現網絡化，使現場測控材料可以就近登錄臨近網絡備案，且具備科學、高效的信息處理功能，所以，網絡化也是當今自動化以及儀表的發(fā)展特點之一。（4）微型化。在我們的日常生活中，很多電子設備都在外形上有所改觀，對于自動化儀器儀表而言，微電子技術和威機械技術已經對儀器的體積、功能和外觀進行了智能整合，微型化的自動化儀器同樣能夠完成信號的采集和處理。在某種程度上，微型化這一特點還能使自動化儀器儀表在各個領域都發(fā)揮更重要的作用。

3 計算機技術在自動化儀器儀表中的應用

計算機技術應用于儀器儀表后的自動化技術當中，包含了多個具有極強功能性的模塊，通過儀器儀表的應用方式進行組合后，可以形成一個整體的電子系統(tǒng)，而這些模塊通常包含軟件與硬件兩個部分。在模塊組合的過程當中，將各類計算機技術予以融入，能夠實現儀器儀表自動化的應用方式，而不同的計算機技術應用后，也能夠實現不同的效用。（1）微電子技術視角。微電子技術能夠通過計算機技術不斷完善，從傳統(tǒng)的多芯片轉換成一個芯片能夠實現多功能的現狀，在自動化儀器儀表中將這種微電子技術在自動化進程中加以應用，可以將電路中的微控制器進行大面積的減少，這樣能夠有效的避免受到多方面的干擾，還能加強儀器儀表的安全可靠性，使其在實際的應用中發(fā)揮更好的功效。（2）嵌入式技術視角。儀器儀表自動化中嵌入式技術的應用，能夠歸納為嵌入式微處理器的應用，這種處理器的功耗低，運行穩(wěn)定，比普通的處理器相比性能優(yōu)勢非常明顯，并且具有極強的兼容性。具體的應用中，不僅能夠將處理速度大幅提升，還具備了性能可靠性與智能化的特性。尤其是在 8 位及 16 位單片機的應用中效果更顯著。（3）網絡技術視角。自動化儀器儀表的發(fā)展離不開網絡的支持，在進行自動監(jiān)測的運行過程中，網絡技術能夠通過信息接口將計算機與儀器儀表進行有效的鏈接，從而實現網絡操作自動化的工作方式。

4 計算機技術與自動化儀器儀表融合的實現途徑

4.1 對自動化儀器儀表與計算機技術的理論研究提起重視

自動化儀器儀表本身是一門交叉性學科，涉及了極為繁雜的學科內容，再在其中融入計算機技術的話，就必須要有健全的技術理論體系作為其開展實踐探索的依據，進而實現其理論—技術—應用—實現的系統(tǒng)化發(fā)展進程。因此，相關的研究人員應該做好下面的幾項工作：（1）在專業(yè)課程的設計中滲透了計算機技術和自動化儀器儀表的相關知識，為后期二者的融合研究工作準備好堅實的優(yōu)秀人力資源。（2）鼓勵各領域專家跨學科合作，對自動化儀器儀表技術和計算機技術融合的理論研討高度重視，為二者的互相融合打下堅實的理論基礎。（3）在對自動化儀器儀表和計算機技術進行融合研究的同時，要對各個層面、各個方向的技術人才加強教育，充分發(fā)揮人才在兩種技術融合中的關鍵作用，從而為理論依據的健全做好保障工作。

4.2 為計算機與自動化儀器儀表技術的結合提供實踐層面的支持

當前自動化儀器儀表技術與計算機技術的融合普遍性停留在理論研究的層面，工作人員要為二者的融合實踐創(chuàng)造有利條件，主要可以通過以下幾個方面來實現：（1）營造良好的技術融合創(chuàng)新氛圍，對在計算機與自動化儀器儀表技術融合方面有著優(yōu)秀表現的人才實施獎勵制度。（2）在文化建設中積極融入二者的融合技術，創(chuàng)造良好的技術融合氛圍，支持技術交流平臺的創(chuàng)建，從而整合相關技術信息，進一步地完善二者的融合技術。（3）建立科學合理的績效考評制度，在制度當中適當地納入對融合技術的創(chuàng)新，激勵更多的人參與到融合技術的創(chuàng)新中去，從而更好地促進計算機與自動化儀器儀表技術的融合。（4）將計算機與自動化儀器儀表技術融合的時間經驗列為工作重點，從實踐中吸取經驗教訓，為以后更加完善融合方案的制定打好基礎。

5 自動化儀器儀表行業(yè)的發(fā)展趨勢

（1）儀器儀表結構不斷優(yōu)化。自動化技術為儀器儀表在整個電力系統(tǒng)的應用開辟非常廣闊的前景。在現如今運用智能化的軟件和硬件已經能夠輔助儀器儀表隨時準確分析歷史數據和當前數據，這種數據信息的準確性能提高整個電力系統(tǒng)的性能和效率，比如運用神經網絡或遺傳算法等智能技術使儀器儀表實現更加智能化和多功能化的性能。（2）儀器儀表運行效率不斷提高。當今時代計算機的軟件和硬件性能不斷提高，儀器儀表的自動化水平也隨之提高。以往，在儀器儀表結構設計的過程中，都是以源代碼的形式向用戶提供虛擬儀器的。但是為了不斷提高運行效率，很多廠家已經開啟了一套全新的軟件驅動規(guī)范，在虛擬儀器結構與性能上獲得了很大的改進，從而在人機交互的作用下自動生成代碼。（3）支持遠程測控需求。當前的電子科技發(fā)展為儀器儀表的組建網絡構成了科學的系統(tǒng)，不僅提高了儀器儀表的生產效率，還可以共享資源，這也是現代儀器儀表發(fā)展的主要方向。計算機與儀器儀表不僅可以互相包容，還充分利用了目前已經比較成熟的網絡設備，增強了測控系統(tǒng)的功能，擴大了包含的范圍，未來的儀器儀表自動化可以更好地進行自動測量和控制、存儲和顯示等。

6 結語

在計算機技術與自動化儀器儀表融合的研究過程中，要注重創(chuàng)新，努力思考如何吸收先進的計算機網絡技術，從而為自動化儀器儀表的自由性和網絡化的實現打好基礎；同時要積極分析各個地區(qū)的先進實踐融合案例，吸取其先進經驗，借助其克服計算機技術與自動化儀器儀表融合過程中的難關，加強二者融合的適應性，通過此種方式優(yōu)化自動化儀器儀表的功能，使之不斷向著信息化、智能化和現代化方向發(fā)展。

[1]葛岳川. 高級嵌入式計算機系統(tǒng)在自動化儀器儀表中的應用[J]. 電子技術與軟件工程,2016,(03):212+240.

[2]牟一石. 針對工業(yè)自動化儀器儀表的控制淺析[J]. 山東工業(yè)技術,2015,(15):2.

TP3

A

1671-0711（2017）04（下）-0123-02