基于嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表应用的相关研究

    韩金潮

    摘 要：嵌入式系统主要将应用作为中心内容，采用计算机、软件以及硬件的相关技术进行处理，具有较为完善的程序功能，其可靠性以及体积、损耗等较为良好。将嵌入式作为基础，创建智能化与网络化类型的自动化仪表，有利于促进天然气行业各方面工作的合理实施，所以，在实际发展的过程中，应重点关注相关自动化仪表的应用以及开发，结合天然气行业的自动控制以及仪表使用需求，开展分析以及研究工作，全面提升整体工作水平，为其后续发展夯实基础。

    关键词：嵌入式;智能化;网络化;自动化仪表

    将嵌入式应用在自动化仪表中，有利于提升其智能化以及网络化水平，充分发挥各方面技术以及操作形式的积极作用，全面提升整体系统的运行效果，确保能够满足时代发展背景下的真实需求。

    1 嵌入式系统下的自动化仪表分析

    对于嵌入式的相关系統而言，主要将应用性能作为核心部分，采用计算机技术、软硬件系统等进行处理，有利于形成较为完善的程序功能，且可靠性很高，使用成本较低，有利于针对自动化仪表进行控制。一般情况下，在自动化仪表中，嵌入式系统主要划分成为三个种类，具体为：

    （1）单片机类型。对于单片机而言，属于八位以及十六位的处理器系统，集成能力很高，并且功能较为丰富，其与存储的容量很少、资源存在限制性问题的系统相较，功能很强。

    （2）单板计算机类型。对于单板计算机类型的嵌入系统而言，有利于提升结构的紧凑性，实现模块化的目的，功率的消耗量很低，并且可靠性较高。但是，在硬件剪辑的过程中，只能选择某一层面开展工作，缺乏一定的灵活性。

    （3）三十二位嵌入式处理器核心。此类系统在运行过程中，需要结合程序的要求，保证硬件操作系统以及嵌入式操作系统可以满足要求，能够形成强大软件平台的支持力。需要降低冗余问题，形成较高的特殊性计算机系统，并且实现自动化的处理目的，合理进行软件以及硬件的冗余降低处理，提升集成化水平以及小型化水平，使得自动化仪表除了可以具有传感器测量功能与补偿计算、显示功能之外，还可以针对信息进行合理的处理以及推理，具有较高的自我诊断与检查的能力。在自动化仪表中采用嵌入式的相关网络接入技术，有利于实现远程维护、控制、预测功能，更好的针对信息数据进行发布与共享，转变以往的系统运行方式[1]。

    2 基于嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表应用分析

    （1）采用协同设计手段。在以往的仪表设计以及硬件系统设计的过程中，会将软件结构以及系统集成测试安排到其他流程中，在此期间，如若发现系统有错误现象亦或是缺陷问题，很难修改处理，需要重新进行设计，除了会导致开发周期增加之外，还难以降低成本，无法满足快速发展的市场需求。而采用嵌入式系统进行相关自动化仪表的设计研发处理，可以转变以往的设计形式，将软件系统以及硬件系统的开发设计作为主要工作内容，创建相互协调的设计模式[2]。在协同设计方面，需要遵循具体的阶段性处理原则，主要是在分类、设计、模拟以及合作等阶段开展相关的管控工作。其一，在系统相关功能分类工作中，需要进行系统性能的验证，明确系统的功能状况，采用算法描述方面的语言开展工作，将适当的修改以及扩展作为目前的语言描述内容，以便于更好的实现模拟系统目的;其二，在实际工作中应改革完善硬件以及软件系统的功能，将系统功能的描述，作为主要设计目标以及约束系统，创建软硬件结构的分解体系，以便于并行开展设计工作，制定完善的系统设计方案，提升整体工作水平;其三，应重视仿真系统的设计以及完善，在软硬件系统实际设计的工作中，利用通信以及同步机的方式，创建综合模拟的整体系统，更好的建设验证系统，针对设计的错误问题进行查找，然后修复问题[3]。

    （2）高性能嵌入式处理器的应用。对于此类的嵌入系统而言，通常会采用最新自动化微控制器设备开展工作，虽然可以提升智能化水平，但是，其对于功能的要求逐渐增加，复杂性很高，导致设计者无法结合实际状况更好的参与到设计工作中。所以，为了更好的提升自动化仪表的处理效果，应合理应用微电子、芯片等相关技术，创建集成电路技术的应用体系，设计性能较高的嵌入式处理器，提升使用性能，降低功能的消耗量，并将其作为最新的工具，以便于提升嵌入式处理器的应用效果，充分发挥各方面工作的积极作用，转变以往的工作形式以及手段，更好的完成目前工作任务[4]。

    （3）相关实时化操控系统的应用。将此类实时化操控系统应用在自动化仪表设计以及开发中，有利于提升相关自动化仪表的运行性能，转变以往的工作形式以及方式方法，创建科学化的自动化仪表控制模式，以此提升整体工作效果。在使用此类系统的过程中，可以完善自动化仪表的运行功能，打破以往处理器以及存储器方面的局限性，降低成本，增加系统的运行使用功能，合理开展实时化的操作以及调度等工作，常见专业化的管理系统。且在使用嵌入式系统的过程中，还可以提升实时化的预习水平，确保其使用效率符合要求，在一定程度上，能够利用网络协议的支持方式，正确的开展自动化仪表的实时化操作处理工作，保证系统的运行效果符合具体要求，提升整体工作效果。另外，在工作中还可以将PCI04的相关智能化设备应用其中，促进系统的稳定运行。

    3 结语

    基于嵌入式的智能化以及网络化的自动化仪表应用，需要结合天然气行业的自动化仪表使用标准以及需求，编制完善的计划方案，遵循与时俱进的发展原则，筛选最佳的方式开展工作，提升整体自动化仪表的使用效果。

    参考文献：

    [1]刘鹏宇.基于嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表应用分析[J].中国设备工程，2016，25（17）：148-149.

    [2]靳亚军.关于自动化仪器仪表中高级嵌入式计算机系统的应用分析[J].科学与信息化，2018，5（26）：37-38.

    [3]刘铁勇，赫刘勤，郑维.基于飞思卡尔Cortex-M0+微控制器的计步器设计[J].自动化技术与应用，2016，35（04）：132-137.

    [4]赵兴利，苑光明，张小俊等.面向空间智能化的嵌入式网关服务器系统设计[J].河北工业大学学报，2017，46（02）：58-62.