自动化仪
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及装置的智能化嵌入式技术探讨 [Summary]现阶段，在人工智能时代背景之下，单一化的智能控制已逐渐发展成为组合方式，实现对服务对象当中各部件的有效控制，且智能芯片能够结合各项功能实现针对性及合理性的设计，促使传统自动化仪表与其装置各项功能都得到优化、改进。本文主要结合单容水箱，探讨自动化仪表与其装置当中智能嵌入技术，期望可以为后续更多技术工作者和研究学者对此类课
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的实践研究提供有价值的指导或者参考。[Keys]仪表；自动化；装置；嵌入式；智能化；技术；前言：随着智能化各项科学技术的持续进步发展，在被广泛地应用于自动化仪表与其装置当中，这大大提升了自动化仪表与其装置的各项功能。智能嵌入技术，能够实现对自动化仪表与其装置原有操作程序的合理简化，解放更多劳动力，促使人们工作量得以减轻，应用作用较为显著。因而，针对自动化仪表与其装置当中的智能嵌入技术开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。1、关于自动化仪表及智能嵌入技术概述自动化仪表，其主要由自动化若干元件所构成，且具备着完善化功能自动化的一类技术工具，具备着测量及显示、监控及报警、记录等各项功能。自动化仪表，从属信息机器，内含信息形式有效转换，促使输入信号实现输出信号的有效转换。信号能够依照着频率域或时间域予以表达出来，信号传输能够调制成为断续数字量或连续性模拟量等形式；智能嵌入技术，其以应用为核心，依托于计算机及智能化各项先进技术，适宜应用至系统有着极高功耗、体积、成本、功能需求及可靠性层面要求系统或装置当中[1]。智能嵌入技术，其通常内含嵌入式的微处理装置、嵌入形式的操作系统、外围硬件设施设备、用户应用系统程序等等，实现对各项设施设备的有效监视及控制、管理。针对智能嵌入技术而言，选定核心芯片从属重要部分,嵌入式的核心芯片所具备特点包含着：可扩展性处理装置结构,嵌入形式微处理装置具备更高性能及处理速度、较低能耗，可实时支持完成更多任务，存储区域的保护功能强大。因智能化的嵌入系统软件系统结构具备模块化特点，故为防止软件模块相互间有错误交叉情况出现，通常要求注重对存储区域保护功能的优化设计,对软件诊断较为有利。智能嵌入系统当中，所提供多媒体的人机操作界面十分精巧，可满足于用户实际的操作需求。2、自动化仪表与其装置当中智能嵌入技术2.1在单容水箱的智能控制系统平台层面单容水箱的智能控制系统平台，属于集成各项科学技术为一体化的控制平台，能够实时显示及控制液位、压力、温度等各项参数，整个控制过程当中所用方式以两种为主，即人工控制及自动控制。人工机器联合控制这种方法之下，能够更为高效地把控温度和液体各项物理指标，且可实时检测及控制液体流量和压力，确保各项参数均被把控至所规定范围。该单容水箱的智能控制系统平台依托于智能芯片，促使检测和监控、控制等各项功能得以实现，为系统运行整个过程提供可靠性保证，确保工作人员可及时发现和处理各种问题。智能芯片，它在外围电路部分以继电装置、传感装置、D/A等模块为主。传感装置模块内含液位和温度传感装置，以电阻信号为所输出信号，所输出信号借助调理电路实现电压信号的有效转换，并提供相应的智能芯片[2]。2.2在可嵌入式的智能芯片层面针对自动化仪表与其装置当中智能嵌入技术而言，可嵌入式的智能芯片从属重要部分，其内含通用、待机、复合等功能嵌入，详细分析如下：一是，在通用功能嵌入层面。智能芯片，其主要选定51系列当中智能芯片，把常规控制功能有效植入至芯片内部，实现对设备的智能控制。如饮水机实现供水过程当中，属于全负荷运行状态，温度测控为主要功能，其次便是发挥自身辅助功能来实施阈值保护。选定智能芯片期间，便可选定51系列这种芯片，该芯片处于整个控制过程当中成极低功率消耗及极快的反应速度，且抗干扰力超强，能够为整个控制过程提供准确性保证；二是，在待机功能嵌入层面。待机功能，属于新增设一项功能，在选定智能芯片层面需考虑自身实际需要，因内设唤醒模式，故选定智能芯片期间，需选定MSP430这一系列，与51系列比较起来，各方面所做出改进较大，特别是数据处理层面，此系列芯片可将原有系列处理精度和速度有效提升。并且，还增添设更多新功能，如太网通信，内部SPI模块直接连接此项功能，以太网下实现TCP通信。键盘模块，则可支持USB系统
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，通过连接USB相应引脚，实现对控制程序的简化；三是，在复合功能嵌入层面。电控系统以简单控制为基础，有效控制各参数组合，具备良好复合功能，能够实现对于水压和水位高低、水流量实际大小等智能控制。在对温度实施控制过程当中，通过控制加热器来实现。选定复合功能芯片期间，可选定DSP这一系列，对信号处理灵活性相对较高，与其余系列比较起来，有着更为广泛的使用范围，所构成系统等同于MSP430单片机，内设接触装置、显示装置传感装置等各个模块，键盘模块等同于51系列当中单片机的键盘模块，连接DSP过程当中需用到接口电路。2.3在可嵌入形式的接口平台层面自动化仪表与其装置当中智能嵌入技术之下，可嵌入形式的接口平台，其主要是以智能平台为基础条件，结合所需实现各项功能，实施接口嵌入，并以自动化仪表与其装置通用系统功能为接口平台总体结构。该结构平台内设ADC、DI/DO、人机、DAC、可嵌入的通信模块及外置存储等各个接口。接口平台和智能平台当中借助功能引脚有效连接，不同智能芯片嵌入情况下，接口平台内各功能引脚会和到智能芯片所对应引脚连接[3]。整个系统硬件当中接口平台起着桥梁作用，可把各传感装置所输入信号及时传输至智能平台当中予以处理，还可把智能平台相应控制信号及时输送至执行装置当中，确保实验装置可实现正常运行。该接口平台依照所需实现各项功能，促使单容水箱可实现智能控制系统平台结构形成。人机接口，内含LCD及键盘接口所构成脉冲的输入接口；调节阀的控制接口，借助DAC当中PWM功能实现；DI/DO接口，内含磁力的驱动泵、电磁阀、加热装置控制接口及报警等接口，借助USB接口，促使外置存储得以实现。嵌入通信模块，其直接连接智能平台，促使通信功能得以实现。3、结语综上所述，把智能芯片有效嵌入至自动化仪表与其装置当中，当成是电控系统最为核心部分，可实现对传统装置功能的合理优化及改进。传统模式当中，以单一的智能软件为基础，实现功能控制，单一化程度明显，智能化的嵌入形式技术有效应用至自动化仪表与其装置当中，则能够把不同芯片，依照着各项功能合理嵌入至控制平台内部，把智能化合理带入至更高层次，赋予自动化仪表与其装置更多功能，便于其能够更加充分地满足用户的各项需求。Reference：[1]刘泽涯.浅谈嵌入式的智能化与网络化的自动化仪表[J].今日自动化,2021，16（002）：316-317.[2]ChenRB,XiaoBX,PingZW,etal.ResearchontheIntelligentEmbeddedTechnologyofAutomaticInstrumentsandDevices[J].InstrumentationTechnology.2020,31（014）：3201-3205[3]李德明,王冠飞,但天明.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].建材发展导向,2020，32(068):154-155. -全文完-
浙公网安备 33021202002483