高端智能裝備與自動(dòng)化技術(shù)

朱文超

摘 要

高端智能裝備與自動(dòng)化技術(shù)是目前科技發(fā)展的重要領(lǐng)域，對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展而言，具有重要的推進(jìn)意義。但是在高端智能裝備與自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)中，涉及的領(lǐng)域與技術(shù)有限，無法滿足裝備的使用需求。因此，加強(qiáng)對(duì)高端智能裝備與自動(dòng)化技術(shù)的研究具有重要的價(jià)值。本文主要對(duì)高端智能裝備、自動(dòng)化技術(shù)、檢測技術(shù)、傳感器以及嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行探究，以期可以為高端智能裝備以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來相應(yīng)的借鑒。

【關(guān)鍵詞】高端智能裝備 自動(dòng)化技術(shù) 傳感器

隨著全球科技的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)將高端智能裝備作為新興產(chǎn)業(yè)之一。高端智能裝備涉及研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)用等多個(gè)方面，而在高端智能裝備中，自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用顯得至關(guān)重要。但是在目前高端智能裝備的發(fā)展過程中，其仍然存在技術(shù)運(yùn)用不足等問題，因此，加強(qiáng)對(duì)高端智能裝備以及自動(dòng)化技術(shù)的研究具有重要的價(jià)值。

1 自動(dòng)化技術(shù)在高端智能裝備中的運(yùn)用

高端智能裝備具有感知、分析、決策和控制等功能，在高端智能裝備的發(fā)展過程中，檢測技術(shù)將非電量轉(zhuǎn)化成為電量，在一定程度上提升了裝備的智能化水平。同時(shí)在高端智能裝備中，分析、決策和控制等功能發(fā)揮了安全和高效的性能，使高端智能裝備逐漸向著數(shù)字化、智能化以及集成化等方向發(fā)展，提升了裝備的智能化發(fā)展進(jìn)程。

在高端智能裝備的發(fā)展過程中，嵌入自動(dòng)化技術(shù)，形成了完美的自動(dòng)化產(chǎn)品。在大型機(jī)械的發(fā)展中，如壓縮機(jī)的測控系統(tǒng)，通過自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作與現(xiàn)場操作相結(jié)合的操作體系。智能化的控制不但節(jié)省了人力資源，而且較高的提升了裝備的運(yùn)行效率。

在高端智能裝備的運(yùn)用中，其通常面臨高溫、高粘度以及高壓等工作環(huán)境，現(xiàn)場的操作環(huán)境相對(duì)較差，而通過自動(dòng)化技術(shù)，則可以實(shí)現(xiàn)高端智能裝備的遠(yuǎn)程操控，為工業(yè)的發(fā)展帶來了較大的便利。在高端智能裝備的操作中，需要進(jìn)行濾波、校正以及補(bǔ)償?shù)裙δ堋Ｒ虼耍訌?qiáng)對(duì)高端智能設(shè)備以及自動(dòng)化技術(shù)的研究具有重要的價(jià)值。

2 系統(tǒng)集成和創(chuàng)新探究

高端智能裝備在運(yùn)用過程中，存在多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)與CPU連接，形成了局域網(wǎng)，目前，常用的局域網(wǎng)具有IEEE802.3載波偵聽多路訪問數(shù)據(jù)通信方式、IEEE802.4以及IEEE802.5等布局方式，隨著科技的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)了IEEE802.6城域網(wǎng)以及后續(xù)的IEEE802.7寬帶局域網(wǎng)、IEEE802.9語音數(shù)據(jù)局域網(wǎng)等諸多通信手段，不但提升了數(shù)據(jù)傳輸效率，而且提升了裝備的智能化發(fā)展水平。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，TCP/IP以及WEB技術(shù)已經(jīng)普及，將工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)部門有機(jī)的結(jié)合起來，在工廠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，DCS、PLC以及IPC等技術(shù)的集成覆蓋了設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，而以PLC為主的系統(tǒng)則實(shí)現(xiàn)了智能化的操作。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和IEEE802.20移動(dòng)寬帶的出現(xiàn)，對(duì)短距離的通信和數(shù)據(jù)采集帶來了較大的發(fā)展空間。

在數(shù)據(jù)集成的過程中，創(chuàng)新是必不可少，如果缺乏創(chuàng)新必然會(huì)被科技的發(fā)展所淘汰，而在自動(dòng)化系統(tǒng)中，分散、現(xiàn)場控制與自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)而言，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，使之可以形成相互連接的高端智能系統(tǒng)。總而言之，在高端智能裝備的發(fā)展中，系統(tǒng)的集成與創(chuàng)新必不可少，需要研究人員進(jìn)行不斷的努力。

3 高端智能裝備的檢測技術(shù)與傳感器的分析

在高端智能裝備的運(yùn)行中，在制造、驗(yàn)收以及維修中均需要運(yùn)用傳感器進(jìn)行檢測，通過傳感器的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)。傳感器在運(yùn)用過程中，是通過電磁、光學(xué)、超聲以及半導(dǎo)體等效應(yīng)來進(jìn)行分析，而半導(dǎo)體技術(shù)、微電子系統(tǒng)以及SOC片上系統(tǒng)則成為傳感器研發(fā)的重要方向。

半導(dǎo)體技術(shù)和微電子系統(tǒng)屬于三維集成系統(tǒng)，在1-100μm的范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)裙δ堋Ｈ缭跈C(jī)械加工過程中，運(yùn)用LIGA加工技術(shù)，可以制作側(cè)壁陡直，并且厚度為1千μm的微型結(jié)構(gòu)。在美國的航天研究中，將通信、航空以及半導(dǎo)體技術(shù)和微電子系統(tǒng)列為重要的發(fā)展項(xiàng)目，可見，高端智能裝備的傳感檢測技術(shù)具有重要的研究價(jià)值。

在檢測技術(shù)中，PAT研究技術(shù)取得了較好的發(fā)展，我國在線分析儀以及氣體檢測儀數(shù)量已經(jīng)超過千臺(tái)，另外，在離散以及多變量傳感器的研究中，同樣取得了較好的發(fā)展。另外，特征融合、決策融合以及數(shù)據(jù)融合體系是傳感器檢測技術(shù)的重要發(fā)展方向。可見，在高端智能裝備的運(yùn)用過程中，檢測技術(shù)是重要的技術(shù)關(guān)鍵，而傳感器的研發(fā)更是重中之重。

4 嵌入式以及SOC片上系統(tǒng)探究

在高端智能裝備的運(yùn)用中，嵌入式系統(tǒng)是重要的組成部分，其是以應(yīng)用為中心，通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的整體操控。嵌入式系統(tǒng)由硬件、軟件以及中間層組成，目前嵌入式系統(tǒng)包括ARM、MIPS以及PC等1千多種處理器。

中間層主要是指硬件和軟件中間的結(jié)構(gòu)，其目的是區(qū)分硬件區(qū)域與軟件區(qū)域。在大規(guī)模電路系統(tǒng)中，將A/D和D/A集成起來，可以形成系統(tǒng)芯片，又稱之為片上系統(tǒng)，其作用是將計(jì)算機(jī)基層在硅片上，目前，片上系統(tǒng)已經(jīng)擁有MPC、DSP以及MCU等多種IP內(nèi)核，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能電表以及無線通信中，對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展而言，起到了重要的推進(jìn)作用。可見，在高端智能裝備的發(fā)展中，嵌入式系統(tǒng)以及SOC片上系統(tǒng)是裝備的重要發(fā)展方向，雖然取得了較好的發(fā)展，但是仍然存在較大的發(fā)展空間，需要不斷的進(jìn)行嘗試和創(chuàng)新，以便可以更好的完善高端智能裝備的發(fā)展。

5 結(jié)語

高端智能裝備以已經(jīng)成為全球技術(shù)發(fā)展的重要方向，各國均加強(qiáng)對(duì)高端智能裝備的研究。在裝備的運(yùn)用中，自動(dòng)化技術(shù)、集成技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)為高端智能裝備的重要組成部分，同時(shí)是技術(shù)研發(fā)的重要環(huán)節(jié)，因此對(duì)其進(jìn)行分析具有重要的價(jià)值。在目前高端智能裝備的研究中，僅僅應(yīng)用于智能電表等小型領(lǐng)域，但是其具有廣闊的發(fā)展空間，只有研發(fā)人員不斷的努力，加強(qiáng)對(duì)傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)的研究，才可以為高端智能裝備的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

惠州市技師學(xué)院 廣東省惠州市 516000