现场总线革命智能自动化在仪器仪表中的无缝融合下
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,运用模糊规则进行模糊推理,对各种关系进行决策。其优势在于无需建立被控对象数学模型或大量测试数据,只需根据经验设定合适的控制规则。应用芯片离线计算和现场调试,可以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、高提升信噪比的有效途径,但需要确定传感器动态数学模型且高阶滤波实时性较差。神经网络技术可实现高性能自相关滤波和自适应滤波,将充分利用人工神经网络强有力的自学习、自适应能力,无论在适用性与快速实时性方面都将大大超过复杂函数式。
然而,在处理实时与非实时、快变与缓变、模糊与确定性的数据信息时,可能存在矛盾。此时,对象特征提取融合直至最终决策将成为难点,因此神经网络或模糊逻辑成为最值得选用的方法。
例如,在气体传感阵列用于混合气体识别,可采用自组织映射网络结合BP网络先分类再识别组分,以降低算法复杂度提高识别率。在食品味觉信号检测和识别中,可利用小波变换压缩特征提取,然后输入遗传算法训练过的模糊神经网络,大大提高对简单复合味的识别率。
(2) 在虚拟仪器结构设计中的应用
虚拟仪器结合了仪器与测量技术以及计算机技术,不仅提高了测量精确度智能自动化水平,还促进了计算机硬件软化软件模块化发展,为仪器智能化水平迅速提高创造条件。
在新一代VXI即插即用总线标准基础上,一些厂家制定了一套新的智能驱动软件规范,在虚拟仪器结构性能上进行改进。首先考虑用户直观易用效率,同时保持原VXI总线接口格式提供相同功能调用格式;其次利用Labwindows/CVI 5.0内建开发工具,使IVI驱动代码可以人机交互下生成;再次通过智能手法管理所有状态设置,使用户直接进入低层设置并切换“测试开发”、“正常运行”模式以保证安全性高效运行。
此外,由于采用多种手段使驱动者能实现多线程同时安全运行并行测试,以及具有强大的仿真功能,可以不连接实际仪器开发测试程序;最后一个特点是驱动只关注测试功能而非接口方式区分初始化函数In it with Options区分地域异用。
因此,由于虚拟仪器采用了一系列智能自动化手段,从而改变了以往VXI总线即插即用标准的问题,从而实现全面统一运行显示出深远影响对整个工业高速发展的影响。
(3) 器材设备网络中的应用
由于网上的各类资源灵活调用配置,便可发挥1+1>2组合优势,如使用Web数字万用表示波管通过因特网模式识别区别不同的时间条件,并作出响应也可使用分布式采集系统跨越以太网实施远程测量存储分类应用等操作。
未来随着光电束流速度材料智慧脑机交互作用的人类社会生产力将不断推向更高境界形成幸福美好的生活空间!