自动化仪表新技术应用探究

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1、自动化仪表新技术应用探究　　【摘要】近年来，微电子技术、计算机技术、网络通信技术和信息处理技术等日新月异发展的新技术对自动化仪表的革新产生了深远的影响，已成为工业自动化仪器仪表发展的新的推动力。本文主要对自动化仪表中的新技术——网络化的实现进行了简单的探究。【关键词】自动化仪表新技术网络化中图分类号：TN830.1文献标识码：A文章编号：工业自动化仪表是用以实现信息的获取、传输、变换、存储、处理与分析，并根据处理结果对生产过程进行控制的重要技术工具，包括检测仪表、分析仪表、执行与控制仪表、记录仪等几大类，是工业控制领域的基础和核心之一。一、自动化仪表的概念仪器仪表是认识世界的工具。从

2、人类社会发展历史来看，提高生产力是决定性因素，而科学技术又是发展生产力的首要因素。生产力的实现要靠生产资料和工具，而科学研究的工具主要是仪器仪表。由此可认为仪器仪表是认识世界工具。7现在，世界正从工业化、机械化时代迈入信息化时代。信息化时代的特征是以计算机为核心延伸人的大脑功能，扩展人的脑力劳动，使人类逐步走出机械化过程，进入以物质手段扩展人的感官神经系统及脑力智力的时代。此时，仪器仪表的作用是获取信息，作为行动的依据。人们把获得的信息通过仪器仪表或计算机进行转换或分析计算，使它成为易于阅读和识别表达的量化形式，或者进一步信号化、图像化，通过显示系统，便于观察、存储或进入智能化控制系

3、统。仪器仪表作为一种信息工具，起着不可或缺的信息源的作用。由于信息源必须准确无误或最大限度的少误，所以现代仪器仪表都无不采用多种技术形式综合集成，例如机械、电子、材料等等，复杂点的与计算机密切相联。仪器仪表是国家科技发展水平的标志。特别是在高新技术发展的信息化时代，仪器仪表完全是现代化的综合因素之一。二、自动化仪表网络化实现方案1、有线网络实现方案LAN接口仪表的网络功能都是基于TCP/IP协议的。以太网接口的软件首先要实现TCP/IP协议。在实现TCP/IP协议的基础上还要考虑实现仪表主机板和以太网接口之间的数据交换。最后还要保证数据的实时响应和在仪表异常下的自我恢复功能。7嵌入式

4、设备软件实现TCP/IP协议一般有两种方法：一种方法是嵌入一个带TCP/IP协议族的操作系统到设备中，如Linux,WinCE等。许多高端的网络设备、PDA等都带有操作系统。这样不但很容易地实现TCP/IP协议，并且还支持多任务的实时调度，减少开发的难度。但是操作系统需要的资源比较多，成本较高。对于功能相对简单、资源相对匾乏的嵌入式仪表来说，不需要使用操作系统。第二种方法是不使用操作系统，通过移植裁剪过的TCP/IP协议族实现部分的TCP/IP协议。这种方法在许多嵌入式设备中得到广泛应用。该方法一般采用大循环的单任务结构，适合嵌入式设备资源有限、功能灵活的特点。2、无线网络实现方案目

5、前市场上的无线通信技术主要有无线局域网WiFi、蓝牙和一些专用标准(如Ad-hoc网等)的产品。一些大公司为开拓市场和应用领域，也在积极研究和制定一些新的无线组网通信技术标准，如无线USB、超宽带通信UWB和WiMax等。WiFi在Intel的大力支持下，借迅驰处理器迅速占领市场。采用IEEE802.l1b标准，使用2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mbps，并可根据信号强弱把传输率调整为5.5Mbps,2Mbps和1Mbps带宽。采用最新的802.11g时，速率可达54Mbps，是目前应用最广的无线网络传输协议。本文建议采用MSP430F1611构成MCU控制模块，采

6、用CC2420为核心的ZigBee无线收发模块，核心芯片之间采用SPI方式通讯。7MSP430F1611在低功耗节能方面表现突出，ZigBee的特色之一也是低功耗，选用这种芯片，可以保证二者在功耗方面的一致性，有利于系统应用，同时也能保证在恶劣环境下工作的稳定性。CC2420的选择性和敏感性指数超过了IEEE802.15.4标准的要求，可确保短距离通信的有效性和可靠性。利用此芯片开发的无线通信设备支持数据传输率高达250Kbps，可以实现多点对多点的快速组网。更重要的是，CC2420只需极少外部元器件，性能稳定且功耗极低。3、LAN接口网络化通过网络通信以及信息载体的介入，网络化仪器

7、仪表可以随时随地的获取各种信息。测量测试的结果信息也可以通过电缆、光纤、移动通信、无线通信等媒介传输。网络化仪器仪表是一种涵盖范围更宽、涉及多门学科、应用领域更广的仪器仪表。网络化仪表是个全新的概念，它适合在远程测控中使用，是嵌入式技术、仪表测7控技术、网络通信技术、现代计算机技术和电子技术深度融合的结果。测量控制仪表接入Internet，成为Internet中的独立节点，使之成为执行测量与控制任务站点。这种嵌入式网络化设备可以像普通仪表那样按设定程序对相