摘要：随着各领域技术的迅速发展和不断进步，计算机技术逐渐渗透到自动化控制技术中，其中，嵌入式计算机系统已经在仪器仪表领域获得了越来越多的应用。如今，自动化仪器仪表已具备“工业IT”的特征。本文首先介绍了我国仪器仪表控制系统的发展历程，阐述了嵌入式计算机系统的定义、特征、基本构架以及嵌入式计算机系统中的软件技术，对嵌入式计算机系统在仪器仪表中的应用进行了研究与分析，并展望了高级嵌入式系统对未来新型仪器仪表技术的支持及其前景。
关键词：自动化仪器仪表；嵌入式计算机系统；应用
在信息技术不断发展的今天,信息化、智能化、数字化都得到了很大程度上的发展。自动化仪器仪表主要对社会中各个物质进行相应的测量工作,并且在不断发展的过程中,逐渐将计算机系统应用到其中。其实,计算机系统在自动化仪器仪表应用的过程中,主要以监控系统而存在的,以此保证各项系统处于正常的运行状态。由此看来,计算机系统在自动化仪器仪表中的运用,可以为相关行业的发展带来良好的发展状态。
1.计算机技术系统分析
与仪器仪表进行融合的过程当中，最为适宜的计算机技术系统为嵌入式系统，这种系统以计算机技术作为最根本的基础，将通信技术系统予以构建，进而对设备运行进行自动化、数字化的控制，同时还能够起到无人操作下的协助与监测。嵌入式系统在仪器仪表中应用时具有以下特点：第一，在软件技术能够满足的条件下，能够具有极为快速的执行速度；第二，时效性极强，能够通过对存储空间的合理利用，进行高质量的代码编写与整理，提高工作效率；第三，系统软件在完成的过程当中，通过任务调度进行协调，同时也通过软件系统提供的支持予以实现。仪器仪表在对嵌入式系统进行应用的过程当中，主要设计到以下几方面的内容：科学计算调试工具的应用性；通信协议以及网络通信接口的完善性；确保嵌入式处理器具有稳定的处理能力。
2.仪器仪表技术
仪器仪表的发展趋势主要是对模拟仪器精度、分辨率和测量速度的提高。计算机技术的渗透，使得仪器仪表自动化成为了可能，仪器的功能逐渐从对个别参量的测量转变为对整个系统的特征参数的测量，以往的仪器只有接收、现实功能，计算机技术的融入使得现在的仪器可以具备分析、处理、监测、控制、计算、输出等功能，且出现了数据域测试这种新的测试方式。现代仪器仪表正朝着网络化、多功能化发展，嵌入式系统是实现电算一体化的基础[5]。从现代仪器仪表的发展趋势来看，仪器仪表中主要包括以下几种技术:
2.1传感技术
现代仪器仪表技术中的传感技术是实现监测的基础。因为我们在对仪器仪表进行控制时，需要获取到检测信息作为输入数据。
2.2系统集成技术
系统集成技术对仪器仪表和测量控制的性能有直接影响，尤其是对大系统的自动化程度有较大影响。系统集成技术包括需求分析、物理层配置、模块通信及应用层策略实施等。
2.3智能控制技术
智能控制技术指的是通过测控系统以最佳的方式监控工具、设备以达到既定目标的一种技术。该技术对测控系统的效益有着重大影响，是信息技术想经济技术发展的关键。
2.4人机界面技术
操作人员在对仪器仪表进行操作时需要一个良好的交互界面，人机界面技术就是用来协助操作员与系统进行人工交互的，人机界面应尽可能的简单，方便操作员进行操作。系统的可操作性、可维护性都是由人机界面来完成。
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3.计算机系统在自动化仪器仪表中的应用
3.1运用中的具体要求
第一时效性，在特殊情况下会有一些有更高要求的客户要求迅速得到数据结果，那么就要求自动化仪器仪表在运转过程中对数据进行快速处理，更快捷的整理出所需要的数据，避免信息传递出现延迟或者滞后的现象出现。第二可靠性，要保证计算系统在运转过程中发挥良好，避免因为某个方面处理不及时导致系统瘫痪。第三集成度，计算机的集成度是指要尽量减小计算机系统的占地面积，因为这样更有利于计算机系统安装于各种生产设备以及系统中，有利于计算机系统发挥更大的作用。
3.2开发过程
第一功能开发，计算机系统在自动化仪器仪表运用过程中要全面策划系统的各项功能，一般分为几点功能：数据采集、数据分析、数据显示、数据更新、标准定义以及协议选择等。在实际运转过程中要注意选择合适的运营方式进行运作，这样才能确保计算机系统在自动化仪器仪表中运行的质量。第二系统的层次，一般情况下计算机系统在自动化仪器仪表中的运用被分为四个基本层次：第一种层次就是计算机系统在自动化仪器仪表运用过程中，主要的直接控制计算机硬件系统。第二种层次计算机系统在自动化仪器仪表中主要对图形界面进行一定的开发研究。第三种层次计算机系统在仪器仪表运用中确保了图形界面的通用模式。第四种层次针对不同级别的软件，计算机系统可以进行一定程度上的开发运行。
3.3运用实例分析
我国某企业对自动化仪器仪表开发和设计的过程中,逐渐的将计算机系统运用到其中,根据运用的实际情况,得出几个方面[3]:(1)计算机系统在自动化仪器仪表运用的过程中,主要分为:第一,对温度、压力、流量等方面,可以进行一定程度上的控制;第二,计算机系统在自动化仪器仪表的过程中,可以提升自动化仪器仪表的控制能力,以及系统运行的灵活性;第三,可以对其消息进行去全面的接受,并且控制中心可以对其消息进行相应的检验,将其图像实时的、完全的显示在显示器中。(2)计算机系统在自动化仪器仪表运用的过程中,对其功能也进行了一定的提升和丰富,并且对其结构进行一定程度上的调整,例如:功率驱动、IO板、信号调理板等方面。同时,计算机系统在自动化仪器仪表运用的过程中,应当对其成本、运行时间等方面,进行了一定程度上的控制,这样可以充分的展现计算机系统在自动化仪器仪表的优势,提升自动化仪器仪表的运用范围。
4.提升支持力度，丰富支持方式
计算机技术与自动化仪器仪表技术的融合性目前普遍存在与理论研究层面当中，但是只有实践才能够将其中存在的问题予以凸显，进而总结出更为完善的解决措施，提高应用功效。如此一来，就需要对两者的融合提供多种层面的支持，创造更为有利的融合条件，其中包括以下几个方面：第一，在两者探索与融合的过程当中，要提供充足的资金支持，尤其是在融合工作中做出巨大贡献的学者与技术人员，要进行充分的奖励与肯定，使得技术创新氛围能够良性发展；第二，将计算机技术与自动化仪器仪表技术的融合在文化建设中予以体现，同时建立起技术交流平台，将信息化技术优化后的成果进行展示，通过各种层面的理论与实践依据使得融合能够更为顺利；第三，将人力资源工作当中的绩效考核制度融入到技术融合工作当中，使技术创新作为绩效考核的重要指标，对技术人才的想法与成果予以更多的鼓励与支持，实现更为全面的技术融合支持；第四，对技术实践要形成习惯性的经验归纳与总结，同时以此为基础，将技术融合方案进一步完善，进而实现计算机技术与自动化仪器仪表技术完美融合的未来发展前景。
结论
综上所述,本文对自动化仪器仪表的相关内容进行了简要的分析和阐述,并且在此基础之上,对计算机系统在自动化仪器仪表运用方案,展开了简要的分析和探讨,并且根据相应的应用实例,得出了节点结论。其实,计算机系统在自动化仪器仪表运用的过程中,不仅仅可以保证自动化仪器仪表的控制和灵活性,提升了其工作效率,这对我国相关行业的发展是非常重要的。
参考文献:
[1]成可南.计算机系统在自动化仪器仪表中的应用[J].自动化与仪器仪表,2014(07):117-119.
[2]李军伟,张学军.实现计算机技术与自动化仪器仪表的融合[J].科技风,2015(01):11.
[3]彭柯健.高级嵌入式计算机系统在自动化仪器仪表中的应用[J].科技展望,2015(19):10.
论文作者:叶铭恩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
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