计算机技术与自动化仪器仪表融合浅析

戚彩虹

（唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305）

计算机技术与自动化仪器仪表融合浅析

戚彩虹

（唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305）

计算机的广泛应用为生产制造业带来了先进的智能化生产。而自动化仪器仪表则是以其更高的精度、更清晰的显示以及更为简单的操作，广泛的应用在工业生产当中。要进一步发展自动化仪器仪表技术，就必须将先进的科学技术融入进去。现在自动化仪器仪表与计算机能够实现融合，为自动化仪器仪表的发展提供了新的契机。

计算机技术；自动化仪器仪表；融合

在研究计算机技术与自动化仪器仪表融合的过程中，需要我们重视对创新的理解，想方设法的将先进的计算机技术吸收进来，从而给我们的自动化仪器仪表的网络化发展打下坚实的基础，同时，我们还要积极的分析先进的融合实践案例，总结其中的相关经验，为我们以后遇到的困难积累经验，提高二者之间的融合适应性，使自动化仪器仪表不断的向信息化、智能化方向发展，为以后的生产生活带来更加便捷的服务。

1 计算机技术含义

广义来说，计算机技术就是在计算机领域中得到应用的各种技术手段和技术方法，其与许多学科都关联密切，如电子工程、应用物理、通信技术等，具有十分明显的综合性特征。在与其具有密切关联的众多学科中，应用物理学所取得的有关科研成果是计算机技术发展的前提条件；而电子技术，尤其是微电子技术的发展则推动着计算机技术的成熟与发展。我们可以将计算机本身视为一个应用十分广泛的完整系统，论文主要针对计算机的嵌入式系统做出研究，其不同于通用的计算机系统，这种系统是为特定应用所设计的，一般仅针对某一种特殊的应用。

2 自动化仪器仪表

自动化仪器仪表本身是一个系统，但其同时也是完整自动化系统中的子系统，转换信息形式，即将输入信号转换成输出信号，是其最主要的功能，其中传输的信号可以是数字量或模拟量。因此，从本质上来讲，自动化仪器仪表就是一种具有完善功能和强大性能的、由若干自动化元件组成的自动化技术工具。当前，工业领域生产自动化控制过程中对自动化仪器仪表的应用最为常见。

（1）功能多样化。随着仪器仪表的发展，新性能的优化主要体现在多功能方面上，这其中最具有代表性的就是多功能的函数发生器，这种多功能体现在脉冲发生器、频率合成器和任一波形发生器等上，所以，自动化仪器仪表不仅在性能上有所提高，且在测试功能上也提供了更好的解决方案。（2）智能化。当今世界是一个智能普及的时代，从家用电器或各种通讯电子设备的发展情况看，智能化都是最重要的一个特点。对于自动化仪器仪表而言，现在检测与控制系统也逐渐趋向智能化这个特点。自动化仪器仪表的进一步发展涵盖了很多人工智能的因素，即仪器仪表的使用已经无需人的干预，一系列行为都可以自动完成，在检测或控制方面更加科技化。（3）网络化。在如今网络时代，各个领域的发展都离不开网络化，这其中自然包括自动化仪器仪表的发展。一般的制度化仪器仪表是具有双向通信功能的，但是这种功能与真正意义上的网络通信还有很大差距。随着当今网络技术的飞速发展，仪器仪表在实现智能化的基础上，在逐渐实现网络化，使现场测控材料可以就近登录临近网络备案，且具备科学、高效的信息处理功能，所以，网络化也是当今自动化以及仪表的发展特点之一。（4）微型化。在我们的日常生活中，很多电子设备都在外形上有所改观，对于自动化仪器仪表而言，微电子技术和威机械技术已经对仪器的体积、功能和外观进行了智能整合，微型化的自动化仪器同样能够完成信号的采集和处理。在某种程度上，微型化这一特点还能使自动化仪器仪表在各个领域都发挥更重要的作用。

3 计算机技术在自动化仪器仪表中的应用

计算机技术应用于仪器仪表后的自动化技术当中，包含了多个具有极强功能性的模块，通过仪器仪表的应用方式进行组合后，可以形成一个整体的电子系统，而这些模块通常包含软件与硬件两个部分。在模块组合的过程当中，将各类计算机技术予以融入，能够实现仪器仪表自动化的应用方式，而不同的计算机技术应用后，也能够实现不同的效用。（1）微电子技术视角。微电子技术能够通过计算机技术不断完善，从传统的多芯片转换成一个芯片能够实现多功能的现状，在自动化仪器仪表中将这种微电子技术在自动化进程中加以应用，可以将电路中的微控制器进行大面积的减少，这样能够有效的避免受到多方面的干扰，还能加强仪器仪表的安全可靠性，使其在实际的应用中发挥更好的功效。（2）嵌入式技术视角。仪器仪表自动化中嵌入式技术的应用，能够归纳为嵌入式微处理器的应用，这种处理器的功耗低，运行稳定，比普通的处理器相比性能优势非常明显，并且具有极强的兼容性。具体的应用中，不仅能够将处理速度大幅提升，还具备了性能可靠性与智能化的特性。尤其是在 8 位及 16 位单片机的应用中效果更显著。（3）网络技术视角。自动化仪器仪表的发展离不开网络的支持，在进行自动监测的运行过程中，网络技术能够通过信息接口将计算机与仪器仪表进行有效的链接，从而实现网络操作自动化的工作方式。

4 计算机技术与自动化仪器仪表融合的实现途径

4.1 对自动化仪器仪表与计算机技术的理论研究提起重视

自动化仪器仪表本身是一门交叉性学科，涉及了极为繁杂的学科内容，再在其中融入计算机技术的话，就必须要有健全的技术理论体系作为其开展实践探索的依据，进而实现其理论—技术—应用—实现的系统化发展进程。因此，相关的研究人员应该做好下面的几项工作：（1）在专业课程的设计中渗透了计算机技术和自动化仪器仪表的相关知识，为后期二者的融合研究工作准备好坚实的优秀人力资源。（2）鼓励各领域专家跨学科合作，对自动化仪器仪表技术和计算机技术融合的理论研讨高度重视，为二者的互相融合打下坚实的理论基础。（3）在对自动化仪器仪表和计算机技术进行融合研究的同时，要对各个层面、各个方向的技术人才加强教育，充分发挥人才在两种技术融合中的关键作用，从而为理论依据的健全做好保障工作。

4.2 为计算机与自动化仪器仪表技术的结合提供实践层面的支持

当前自动化仪器仪表技术与计算机技术的融合普遍性停留在理论研究的层面，工作人员要为二者的融合实践创造有利条件，主要可以通过以下几个方面来实现：（1）营造良好的技术融合创新氛围，对在计算机与自动化仪器仪表技术融合方面有着优秀表现的人才实施奖励制度。（2）在文化建设中积极融入二者的融合技术，创造良好的技术融合氛围，支持技术交流平台的创建，从而整合相关技术信息，进一步地完善二者的融合技术。（3）建立科学合理的绩效考评制度，在制度当中适当地纳入对融合技术的创新，激励更多的人参与到融合技术的创新中去，从而更好地促进计算机与自动化仪器仪表技术的融合。（4）将计算机与自动化仪器仪表技术融合的时间经验列为工作重点，从实践中吸取经验教训，为以后更加完善融合方案的制定打好基础。

5 自动化仪器仪表行业的发展趋势

（1）仪器仪表结构不断优化。自动化技术为仪器仪表在整个电力系统的应用开辟非常广阔的前景。在现如今运用智能化的软件和硬件已经能够辅助仪器仪表随时准确分析历史数据和当前数据，这种数据信息的准确性能提高整个电力系统的性能和效率，比如运用神经网络或遗传算法等智能技术使仪器仪表实现更加智能化和多功能化的性能。（2）仪器仪表运行效率不断提高。当今时代计算机的软件和硬件性能不断提高，仪器仪表的自动化水平也随之提高。以往，在仪器仪表结构设计的过程中，都是以源代码的形式向用户提供虚拟仪器的。但是为了不断提高运行效率，很多厂家已经开启了一套全新的软件驱动规范，在虚拟仪器结构与性能上获得了很大的改进，从而在人机交互的作用下自动生成代码。（3）支持远程测控需求。当前的电子科技发展为仪器仪表的组建网络构成了科学的系统，不仅提高了仪器仪表的生产效率，还可以共享资源，这也是现代仪器仪表发展的主要方向。计算机与仪器仪表不仅可以互相包容，还充分利用了目前已经比较成熟的网络设备，增强了测控系统的功能，扩大了包含的范围，未来的仪器仪表自动化可以更好地进行自动测量和控制、存储和显示等。

6 结语

在计算机技术与自动化仪器仪表融合的研究过程中，要注重创新，努力思考如何吸收先进的计算机网络技术，从而为自动化仪器仪表的自由性和网络化的实现打好基础；同时要积极分析各个地区的先进实践融合案例，吸取其先进经验，借助其克服计算机技术与自动化仪器仪表融合过程中的难关，加强二者融合的适应性，通过此种方式优化自动化仪器仪表的功能，使之不断向着信息化、智能化和现代化方向发展。

[1]葛岳川. 高级嵌入式计算机系统在自动化仪器仪表中的应用[J]. 电子技术与软件工程,2016,(03):212+240.

[2]牟一石. 针对工业自动化仪器仪表的控制浅析[J]. 山东工业技术,2015,(15):2.

TP3

A

1671-0711（2017）04（下）-0123-02