基于嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表應用的相關研究

韓金潮

摘 要：嵌入式系統主要將應用作為中心內容，采用計算機、軟件以及硬件的相關技術進行處理，具有較為完善的程序功能，其可靠性以及體積、損耗等較為良好。將嵌入式作為基礎，創建智能化與網絡化類型的自動化儀表，有利于促進天然氣行業各方面工作的合理實施，所以，在實際發展的過程中，應重點關注相關自動化儀表的應用以及開發，結合天然氣行業的自動控制以及儀表使用需求，開展分析以及研究工作，全面提升整體工作水平，為其后續發展夯實基礎。

關鍵詞：嵌入式;智能化;網絡化;自動化儀表

將嵌入式應用在自動化儀表中，有利于提升其智能化以及網絡化水平，充分發揮各方面技術以及操作形式的積極作用，全面提升整體系統的運行效果，確保能夠滿足時代發展背景下的真實需求。

1 嵌入式系統下的自動化儀表分析

對于嵌入式的相關系統而言，主要將應用性能作為核心部分，采用計算機技術、軟硬件系統等進行處理，有利于形成較為完善的程序功能，且可靠性很高，使用成本較低，有利于針對自動化儀表進行控制。一般情況下，在自動化儀表中，嵌入式系統主要劃分成為三個種類，具體為：

（1）單片機類型。對于單片機而言，屬于八位以及十六位的處理器系統，集成能力很高，并且功能較為豐富，其與存儲的容量很少、資源存在限制性問題的系統相較，功能很強。

（2）單板計算機類型。對于單板計算機類型的嵌入系統而言，有利于提升結構的緊湊性，實現模塊化的目的，功率的消耗量很低，并且可靠性較高。但是，在硬件剪輯的過程中，只能選擇某一層面開展工作，缺乏一定的靈活性。

（3）三十二位嵌入式處理器核心。此類系統在運行過程中，需要結合程序的要求，保證硬件操作系統以及嵌入式操作系統可以滿足要求，能夠形成強大軟件平臺的支持力。需要降低冗余問題，形成較高的特殊性計算機系統，并且實現自動化的處理目的，合理進行軟件以及硬件的冗余降低處理，提升集成化水平以及小型化水平，使得自動化儀表除了可以具有傳感器測量功能與補償計算、顯示功能之外，還可以針對信息進行合理的處理以及推理，具有較高的自我診斷與檢查的能力。在自動化儀表中采用嵌入式的相關網絡接入技術，有利于實現遠程維護、控制、預測功能，更好的針對信息數據進行發布與共享，轉變以往的系統運行方式[1]。

2 基于嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表應用分析

（1）采用協同設計手段。在以往的儀表設計以及硬件系統設計的過程中，會將軟件結構以及系統集成測試安排到其他流程中，在此期間，如若發現系統有錯誤現象亦或是缺陷問題，很難修改處理，需要重新進行設計，除了會導致開發周期增加之外，還難以降低成本，無法滿足快速發展的市場需求。而采用嵌入式系統進行相關自動化儀表的設計研發處理，可以轉變以往的設計形式，將軟件系統以及硬件系統的開發設計作為主要工作內容，創建相互協調的設計模式[2]。在協同設計方面，需要遵循具體的階段性處理原則，主要是在分類、設計、模擬以及合作等階段開展相關的管控工作。其一，在系統相關功能分類工作中，需要進行系統性能的驗證，明確系統的功能狀況，采用算法描述方面的語言開展工作，將適當的修改以及擴展作為目前的語言描述內容，以便于更好的實現模擬系統目的;其二，在實際工作中應改革完善硬件以及軟件系統的功能，將系統功能的描述，作為主要設計目標以及約束系統，創建軟硬件結構的分解體系，以便于并行開展設計工作，制定完善的系統設計方案，提升整體工作水平;其三，應重視仿真系統的設計以及完善，在軟硬件系統實際設計的工作中，利用通信以及同步機的方式，創建綜合模擬的整體系統，更好的建設驗證系統，針對設計的錯誤問題進行查找，然后修復問題[3]。

（2）高性能嵌入式處理器的應用。對于此類的嵌入系統而言，通常會采用最新自動化微控制器設備開展工作，雖然可以提升智能化水平，但是，其對于功能的要求逐漸增加，復雜性很高，導致設計者無法結合實際狀況更好的參與到設計工作中。所以，為了更好的提升自動化儀表的處理效果，應合理應用微電子、芯片等相關技術，創建集成電路技術的應用體系，設計性能較高的嵌入式處理器，提升使用性能，降低功能的消耗量，并將其作為最新的工具，以便于提升嵌入式處理器的應用效果，充分發揮各方面工作的積極作用，轉變以往的工作形式以及手段，更好的完成目前工作任務[4]。

（3）相關實時化操控系統的應用。將此類實時化操控系統應用在自動化儀表設計以及開發中，有利于提升相關自動化儀表的運行性能，轉變以往的工作形式以及方式方法，創建科學化的自動化儀表控制模式，以此提升整體工作效果。在使用此類系統的過程中，可以完善自動化儀表的運行功能，打破以往處理器以及存儲器方面的局限性，降低成本，增加系統的運行使用功能，合理開展實時化的操作以及調度等工作，常見專業化的管理系統。且在使用嵌入式系統的過程中，還可以提升實時化的預習水平，確保其使用效率符合要求，在一定程度上，能夠利用網絡協議的支持方式，正確的開展自動化儀表的實時化操作處理工作，保證系統的運行效果符合具體要求，提升整體工作效果。另外，在工作中還可以將PCI04的相關智能化設備應用其中，促進系統的穩定運行。

3 結語

基于嵌入式的智能化以及網絡化的自動化儀表應用，需要結合天然氣行業的自動化儀表使用標準以及需求，編制完善的計劃方案，遵循與時俱進的發展原則，篩選最佳的方式開展工作，提升整體自動化儀表的使用效果。

參考文獻：

[1]劉鵬宇.基于嵌入式的智能化與網絡化的自動化儀表應用分析[J].中國設備工程，2016，25（17）：148-149.

[2]靳亞軍.關于自動化儀器儀表中高級嵌入式計算機系統的應用分析[J].科學與信息化，2018，5（26）：37-38.

[3]劉鐵勇，赫劉勤，鄭維.基于飛思卡爾Cortex-M0+微控制器的計步器設計[J].自動化技術與應用，2016，35（04）：132-137.

[4]趙興利，苑光明，張小俊等.面向空間智能化的嵌入式網關服務器系統設計[J].河北工業大學學報，2017，46（02）：58-62.