现场总线技术风潮智能自动化与仪器仪表的未来征程下
在分散系统的不同仪器仪表中,采用微处理器、微型芯片技术设计模糊控制程序,设置测量数据临界值,运用模糊规则进行各种类型的模糊决策。这种方法优势在于不需建立被控对象数学模型,也无需大量测试数据,只需根据经验设定合适的控制规则,便能通过芯片离线计算和现场调试产生精确分析和及时控制动作。
特别是在传感器测量中,智能自动化技术应用广泛。软件实现信号滤波,如快速傅立叶变换、小波变换等技术,是简化硬件、高效提高信噪比和改善传感器动态特性的有效途径,但需要确定传感器动态数学模型,而且高阶滤波器实时性较差。神经网络技术可实现高性能自相关滤波和自适应滤波,充分利用其强大的自学习、自适应、自组织能力,以及对非线性复杂关系输入输出映射特性,无论在适用性和快速实时性方面都将大大超过复杂函数式,可综合多传感器资源获取更准确结论。
其中实时与非实时数据信息可能相互支持或矛盾,此时对象特征提取融合直至最终决策,将成为难点。神经网络或模糊逻辑将成为最值得选用的方法。在混合气体识别中,可采用自组织映射网络与BP网络相结合;食品味觉信号检测识别可利用小波变换提取数据,然后输入遗传算法训练过的模糊神经网络;布匹面料质量评定及机器故障诊断领域也取得了成功实例。
(2) 在虚拟仪器结构设计中的应用
仪表与计算机结合,不仅提高了测量精度智能自动化水平,更是计算机硬件软化软件模块化虚拟仪器迅猛发展及其与网络系统资源优化性能配置,为智能化水平提升创造条件。
新一代智能虚拟仪驱动软件规范考虑用户直观易用运行效率保持VXI总线即插即用标准编程接口提供相同功能调用格式。最新Labwindows/CVI 5.0内建开发工具基础上,以人机交互作用生成代码简化编程工作量统一驱动代码结构风格方便不同水平用户使用维护。此外,一系列手法识别跟踪管理各类状态设置使用户直接进入低层设置切换“测试开发”“正常运行”模式完成状态检查发现编程错误当程序正常投入后切换“正常运行”模式高速运行保证安全可靠同时提高运行效率。
多线程安全运行并行测试仿真功能实际未连接设备下开发测试程序初始化函数区分接口总线地域异用最后一个特点驱动者只关注测试功能而不依赖接口总线方式区分区域异用显示出以往VXI总线即插即用标准缺陷全面统一高效高质量安全可靠灵活条件下实现全面影响整个工业高速发展展现深远影响。
(3) 仪表网联中的应用
由于组成网络,即可凭借智能软硬件发挥灵活调用合理配置网上各种计算机资源潜力产生1+1>2组合优势。目前已可以使用数字万用表示波器Web连接通过因特网模式识别软件区别时间空间条件分类特征响应;分布式数据采集系统代替单独设备跨越以太网实施远程测量分类存储应用。
智能环境联系各种类型任务计算机共享完成任务如某地采集后送达数据库保存供随时调用多个用户监控同一过程工程技术人员质量监控人员主管员遥远监视生产过程收集各方面数据进行决策建立数据库分析现象规律。一旦问题发生立即展现眼前重新配置商讨决策立即采取措施综上所述,由于重构信息处理技术创造活动舞台结合通用ASIC优点的可重构计算机灵活调整FPGA指令级比特级流水级并行使其速度达到通用数百倍以上展示我国产业发展迈向更高阶段三未来前景展望
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