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關鍵詞：相控陣天線；波束指向角；十二參數(shù)；總體最小二乘

中圖分類號：TN957.2

相控陣天線[1]可以實現(xiàn)獨立控制的多個波束，通過調整波束間通信容量，根據(jù)需要改變波束形狀抑制干擾，具有廣闊的應用前景。為了驗證相控陣天線波束指向的正確性，天線系統(tǒng)需要根據(jù)目標在天線坐標系中的方位角、俯仰角及陣元特性調整加權系數(shù)形成波束完成對目標的跟蹤，即開環(huán)跟蹤[2]。目前的測量工具不可能準確獲得目標在天線坐標系下的精確位置，而根據(jù)相對高度差及距離利用幾何算法求出角度會產(chǎn)生較大誤差。一般測量過程中會存在多個坐標系，需要將測量數(shù)據(jù)轉換到同一坐標系進行分析，因此精確求取坐標系間轉換參數(shù)十分重要。公共點轉化法[3]是求解這些參數(shù)的常用方法。對于相控陣天線來說，公共點即天線陣子分布在整個天線主面上且制造精度較高，有較好的代表性。本文主要研究基于十二參數(shù)模型的兩種直角坐標系轉換，考慮測量帶來的誤差，采用總體最小二乘法求解來防止測量值帶來的誤差擾動。

1 基于總體最小二乘的波束指向角算法

1.1 參數(shù)轉換數(shù)學模型

這里涉及到兩個空間直角坐標系，即地面坐標系和相控陣天線坐標系，包括兩個坐標系之間的平移值Δx0，Δy0和Δz0，坐標軸間的三個旋轉角度ωx、ωy和ωz2 試驗驗證

為了驗證本文坐標轉換算法的正確性，利用專業(yè)測量工具分別測得10個天線陣子在地面坐標系和天線坐標系下的坐標，利用其中5組坐標作為公共點參與參數(shù)求解，根據(jù)本文的轉化模型求出十二個未知參數(shù)。再根據(jù)所求的參數(shù)和公式（1）求出剩下5個天線陣子在天線坐標系的坐標作為計算值。再將計算值和測量值進行比對，如圖2所示可知本文坐標轉換算法的三個坐標誤差大概為±2cm左右，完全滿足轉換精度要求。

圖2 測量值和計算值的比較

同時為驗證相控陣天線波束指向的正確性和可靠性，利用計算出的天線坐標系值代入（7）式和（8）式，計算出的波束指向角進行外場試驗驗證，波束均能準確地指向目標。

3 結論

本文研究了相控陣天線測試時的波束指向角計算方法，將總體最小二乘法引入求解十二參數(shù)的坐標轉換模型，能夠準確地求出天線的波束指向角，避免了因為測量擾動帶來的誤差，能夠很好地解決相控陣天線的測試問題。

參考文獻：

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【關鍵詞】：測控技術與儀器；發(fā)展方向；應用

1、測控技術與儀器的相關概述

測控技術主要是對信息的獲取和處理進行研究，從而獲得相關要素并對其控制的一種先進技術，它是結合電子、緊密機械、計算機、光學、自動控制技術以及電力等多門技術而形成的一種高新技術，而測控儀器是測控技術的輔助工具，對于測控技術的發(fā)展起著至關重要的作用。測控技術和儀器主要具備四種功能，分別為采集、整理、處理和顯示控制等功能。采集主要是進行信號的采集環(huán)節(jié)進行，當對采集對象進行采集時會發(fā)出各種可以被識別的信號，然后經(jīng)過轉換變成電信號以后，就獲得了相關信息。一般而言，采集信息使用的儀器主要是傳感器，而采集對象發(fā)出的信號主要分為物流信號和化學信號這兩種類型。此外，采集信息還包括對采集圖像的信號，這部分主要使用攝像裝置儀器進行；整理主要是在信號的整理階段發(fā)生，主要對采集的電信號進行加工，通過平整、濾波、模數(shù)轉換來形成容易處理的數(shù)字信號；處理是在信號的處理階段進行，主要通過處理數(shù)組信號來使相關信息能夠清楚明了地顯示出來，或者是發(fā)出相關的控制信號。通過發(fā)出來的顯示信號我們可以判斷自動化系統(tǒng)上是否正常運轉，如果信號顯示正常那么^續(xù)進行，如果不正常那么就要進行計算和處理，然后將控制信號發(fā)給對象，對象進行調整使系統(tǒng)的運轉恢復正常；顯示控制功能主要是將數(shù)字信號以我們?nèi)菀子^察和發(fā)現(xiàn)的形式進行顯示，從而能夠準確判斷，而控制就是將控制信號傳送到對象的過程。

2、測控技術與儀器的未來發(fā)展方向

2.1 介入安裝和制造的坐標跟蹤測量系統(tǒng)

在今后的測控技術和儀器中可以介入安裝和制造坐標跟蹤測量系統(tǒng)，同時綜合利用快速、多路干涉儀，二維精密跟蹤測角系統(tǒng)，通用信號處理系統(tǒng)等多種先進技術，來不斷完善測控技術與儀器的坐標跟蹤測量系統(tǒng)，這樣對于信號的準確定位以及輸出都具有非常重要的作用。

2.2 計算機輔助測量。

測控技術和儀器的信號處理系統(tǒng)在今后會朝著模塊化、標準化和自動化的方向發(fā)展，我國以前的儀器只能夠顯示數(shù)字，沒有數(shù)據(jù)交換借口，這樣很難適應高科技發(fā)展的需求，也很難與國際接軌，因此我國應當不斷找到新的突破口。隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，在今后的測控技術技術與儀器中可以充分利用高科技來提高信號處理的速度，使工作效率不斷提高。此外，測控技術與儀器充分利用計算機技術以后也有利于測量的準確性，同時對于信息的傳送以及信息的轉換和顯示都發(fā)揮著不容小覷的作用。

2.3 使用新器件和新材料

以前我國的科研評價體系過度重視整機和系統(tǒng)，而忽視材料和器件的選擇，因此今后應當轉變觀念，重視新器材和新材料的使用，應當會在器件和材料中有所突破，可能會使用新光源、新型高頻探測器。當前探測器的響應頻率為十的九次方，而光頻的相應頻率達到十的十四次方，。此外，當前的干涉儀的適應探測器存在不足，應當不斷提高其性能，這對于通訊也將是一次很大的突破。

3、遠程測控技術的應用

遠程測控技術是在虛擬儀器技術中充分利用計算機網(wǎng)絡技術的結果，該技術能夠為遠程客戶提供更加準確的圖像和相關檢測數(shù)據(jù)，臨場感會增強，這樣就能夠滿足客戶的要求；同時還能夠實時對遠程的檢測進行控制，從而使測試和控制的應用范圍得到拓展，這是未來測控技術的一大發(fā)展趨勢。此外，由于遠程虛擬儀器的使用將系統(tǒng)的很多部分在空間上分離，例如可以單獨實現(xiàn)測量、分析、數(shù)據(jù)輸出和測控，這樣就能夠攜帶方便，避免攜帶大型笨重的測試儀器，從而使工作效率得到提高，也能夠解決很多難題，如地理位置的限制和條件的限制導致測試困難等，因此從長遠來看具有良好的發(fā)展前景。

隨著網(wǎng)絡的快速發(fā)展，遠程測控已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的測控方式并成為一種新的趨勢，加上虛擬儀器的應用，使遠程虛擬儀器技術在各行各業(yè)得到廣泛應用，例如在工業(yè)、教育和醫(yī)療等行業(yè)應用較廣，并取得一定的成效。具體來說，利用遠程虛擬儀器可以測試飛機飛行中產(chǎn)生的噪音情況，可以測試電力參數(shù)從而構建測控系統(tǒng)，還能夠在汽車ABS傳感器中進行功能測試，在網(wǎng)絡水質量監(jiān)控系統(tǒng)中能夠通過建立見車站和控制中心來發(fā)揮作用；在教育領域中，網(wǎng)絡虛擬實驗室的構建和應用會廣泛使用該技術，用軟件變成代替實際實驗，這樣不僅解決高校實驗資源短缺的現(xiàn)狀，還有利于高質量的教學。由此可見，遠程測控技術具有良好的市場潛能。

參考文獻：

[1]牛群峰，王威，吳才章. 虛擬儀器在測控技術與儀器專業(yè)教學中的應用探討[J]. 中國電力教育，2010，34：136-138.

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關鍵詞:高壓氧艙計算機控制系統(tǒng) 虛擬儀器 測控系統(tǒng) 軟面板

中圖分類號:TP34 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(b)-0029-031 系統(tǒng)簡介

計算機技術與測量控制儀器技術的結合出現(xiàn)了新的測控儀器——?虛擬儀器。采用虛擬儀器技術是第三代自動測試系統(tǒng)的發(fā)展改變方向。運用虛擬儀器技術能夠達到共享硬件和軟件資源,快速、方便地組建各種自動測控系統(tǒng),并可以方便地利用計算機的強大功能,進行信號分析、數(shù)據(jù)處理、存儲及圖形化顯示等。以虛擬儀器為基礎的自動測控系統(tǒng)根據(jù)不同的總線可構成多種體系結構,其中基于PC總線的數(shù)據(jù)采集卡(PC－DAQ)為I/O接口設備組成的虛擬儀器自動測控系統(tǒng)以其造價低、靈活性高、開發(fā)時間短等特點而倍受廣大科研人員的青睞。本文以PC－DAQ虛擬儀器技術與自動測控系統(tǒng)的綜合應用開發(fā)了高壓氧艙自動測控系統(tǒng),硬件采用PC總線標準工控機和PC－DAQ卡I/O接口設備,軟件采用NI公司的LabWindows/CVI文本式編程語言,該系統(tǒng)以高自動性、高穩(wěn)定性和高可靠性證實了集成虛擬儀器技術的自動測控系統(tǒng)是先進的和優(yōu)秀的。

2 高壓氧艙虛擬儀器測控系統(tǒng)的集成

在集成高壓氧艙虛擬儀器自動測控系統(tǒng)時,首先要充分發(fā)揮PC機的能力,取代傳統(tǒng)電子設備的大部分功能,使之成為測量儀器的一個不可分割的組成部分,與整個測控系統(tǒng)融為一體,使整個自動測控系統(tǒng)簡化到僅由微型計算機、通用硬件和應用軟件三部分組成。其次要考慮到虛擬儀器技術與基于PC總線的微型計算機的有機結合,PC總線提供了具有觸發(fā)和同步能力的計算機高速總線,為實現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)建構了一個極好的平臺,這在傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)中是不可能的。圖1顯示了虛擬儀器的一般結構組成,從圖1中可以看出,將具有一種或多種功能的通用模塊組合起來,就可構成一臺虛擬儀器,所以通用模塊的設計就成了重中之重。在PC－DAQ體系結構的虛擬儀器測控系統(tǒng)中,PC－DAQ卡為I/O接口設備,微機通過PC－DAQ卡獲取處理數(shù)據(jù),而PC－DAQ卡的驅動是虛擬儀器實現(xiàn)對真實物理信號進行采集的基礎,因此獲得和開發(fā)相應的軟件驅動是虛擬儀器系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。另外軟件在虛擬儀器測控系統(tǒng)中的作用越來越大,軟件質量的優(yōu)劣直接關系到測控系統(tǒng)是否正?？煽康毓ぷ?。應用程序開發(fā)環(huán)境(ADE)大致可分為文本式編程語言和圖形化編程語言兩大類。選擇哪一種開發(fā)軟件,應根據(jù)用戶自己需要確定。如果需要快速組建系統(tǒng)、測試速度要求又不很高的情況下,系統(tǒng)開發(fā)軟件可選擇圖形化編程環(huán)境,如HP公司的HPVEE和NI公司的LabVIEW等。當測試速度要求較高時,可選擇傳統(tǒng)的程序語言編程環(huán)境,如Visual C++、Borland C++、Visual Basic和NI公司的Lab Wndows／CVI等。PC－DAQ虛擬儀器自動測控系統(tǒng)的軟件主要包括三個部分:PC總線接口軟件、儀器驅動軟件和應用軟件(軟面板)。

高壓氧艙虛擬儀器測控系統(tǒng)由主控模塊、A/D轉換模塊、D/A轉換模塊和信號調理模塊等組成。系統(tǒng)采用了嵌入式All In One結構,利用了流行的PC總線技術,將整個硬件系統(tǒng)連成一個整體。整個測控系統(tǒng)結構組成如圖2所示。為保證自動監(jiān)控系統(tǒng)可靠、高效,選用成熟的AWS-825P工控機:PⅢ1.7GHZ,PCI&ISA總線母板,17寸平板顯示器。選用基于PC總線的計算機數(shù)據(jù)采集與控制模塊(擴展卡)包括:16輸入A/D轉換模塊、D/A轉換模塊、PCI聲卡、模擬信號切換板、DI/O輸入輸出模塊、繼電器控制模塊、信號轉接板,均安插在主控機箱內(nèi)。傳感器主要包括壓力傳感器、氧濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器?？刂崎y為電氣控制閥,主要是通過電壓完成壓力自動控制、氧濃度自動調節(jié)等功能。

3 高壓氧艙PC－DAQ虛擬儀器測控系統(tǒng)的硬件設置

高壓氧艙PC－DAQ虛擬儀器測控系統(tǒng)工作原理如圖3所示?，F(xiàn)場信號及傳感器產(chǎn)生的電信號通過信號調理電路處理后,由數(shù)據(jù)采集卡將數(shù)據(jù)送入計算機,由計算機軟件構成的各種虛擬測控儀器、分析儀器、顯示儀器等組成的測控系統(tǒng)對輸入數(shù)據(jù)進行處理?？刂菩盘栍尚盘柌杉ㄋ偷叫盘栒{理電路,通過必要的放大激勵后驅動執(zhí)行機構,從而構成完整的測控硬件系統(tǒng)。

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機械電子工程專業(yè)課程

本專業(yè)學生主要學習的課程內(nèi)容包含專業(yè)基礎課、專業(yè)課、專業(yè)選修課、專業(yè)實踐教學課程等四方面的課程，具體內(nèi)容如下：

專業(yè)基礎課：機械原理、機械設計、機械制造技術基礎、工程圖學、材料力學、理論力學、電子電工技術、工程材料、互換性與測量技術、機械工程控制基礎等課程。

專業(yè)課程：電力拖運自動控制系統(tǒng)、機電一體化系統(tǒng)設計基礎、數(shù)字信號處理、測量系統(tǒng)設計、液壓與氣動系統(tǒng)。

專業(yè)選修課程：人機工程學、計算機控制技術、微機電系統(tǒng)、精密機械結構設計、智能儀器、計算機仿真技術、無損檢測技術、虛擬儀器技術、光電檢測技術、DSP原理及應用、精密測試技術、工程光學、微細制造技術、精密加工工藝等。

專業(yè)實踐課程：機械制造技術課程設計、機械原理課程設計、機械設計課程設計、金工實習、工程圖學課程設計、電工電子實習、計算機操作實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設計等課程。

機械電子工程專業(yè)就業(yè)方向

本專業(yè)學生畢業(yè)后可從事機電設備系統(tǒng)及元件的研究、設計、開發(fā)，機電設備的運行管理與營銷等工作。

從事行業(yè)：

畢業(yè)后主要在電子技術、新能源、機械等行業(yè)工作，大致如下：

1、電子技術/半導體/集成電路;

2、新能源;

3、機械/設備/重工;

4、儀器儀表/工業(yè)自動化;

5、汽車及零配件;

6、計算機軟件;

7、專業(yè)服務(咨詢、人力資源、財會);

8、互聯(lián)網(wǎng)/電子商務。

從事崗位：

畢業(yè)后主要從事機械工程師、銷售工程師、結構工程師等工作，大致如下：

1、機械工程師;

2、銷售工程師;

3、結構工程師;

4、設備工程師;

5、售后工程師;

6、電子工程師;

7、質量工程師;

8、工藝工程師。

本專業(yè)以培養(yǎng)能適應社會需求的計算機測控與儀器領域的高級工程技術人才為目標。畢業(yè)生具備儀器設計制造以及測量與控制方面的基礎知識與應用能力，能在測控技術、電子信息技術、自動化儀表、智能設備、計算機應用等方面從事設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理等方面的工作。亦可擔任高等院校、研究機構的教學和研究工作。

培養(yǎng)要求

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關鍵詞：卓越工程師；測控技術與儀器專業(yè)；實踐環(huán)節(jié)教學；改革

Reform of practical training courses of the speciality of measurement and control technology and instrument oriented to training excellent engineers

Fang Zeping, Zhang Qian

Zhongyuan institute of technology, Zhengzhou, 450007, China

Abstract: Oriented to training excellent engineers, this article put forward and researched several reform schemes of practical training courses of the speciality of measurement and control technology and instrument. In this article, existing experimental equipment were carried on the reform on labVIEW, including the system of liquid level measurement and control and the temperature control system of electric heating furnace. The results show that the reform has certain important referrence value to training excellent engineers of measurement and control technology and instrument students.

Key words: excellent engineer; measurement and control technology and instrument; practical training course; reform

參照“卓越計劃”通用標準，“卓越計劃”在教學方法改革方面著力推行符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律的學習方法。傳統(tǒng)的工科專業(yè)課程之間具有明顯的界限，課堂教學以講授為主，綜合性的案例與結合實際項目的教學不多[1]。根據(jù)“卓越計劃”的目的要求，針對測控技術與儀器專業(yè)(簡稱測控專業(yè))學生制定適合的培養(yǎng)目標，切實加強實踐環(huán)節(jié)教學的改革和建設，培養(yǎng)出具有很強工程崗位適應能力的測控專業(yè)卓越工程師，是目前實踐環(huán)節(jié)教學需要加強研究的重點。為此，在分析現(xiàn)有測控專業(yè)實踐環(huán)節(jié)教學培養(yǎng)方案的基礎上，旨在培養(yǎng)適應和掌握現(xiàn)代測控系統(tǒng)的卓越工程師，結合現(xiàn)代的先進測控理論和技術，對測控專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)教學進行改革與探索[2,3]。

1 實踐環(huán)節(jié)教學改革思路

目前，國內(nèi)很多高校的專業(yè)課實驗多處于驗證性、孤立性的實驗階段，購買的實驗裝置功能單一且封閉。在學校里，學生也不能接觸實際工業(yè)過程。面對實際的實踐環(huán)節(jié)教學情況和目前嚴峻的就業(yè)形勢, 特別是要實現(xiàn)高端就業(yè)，教師必須自主研發(fā)模擬實際工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)，讓學生掌握測控系統(tǒng)的真諦?；贚abVIEW對現(xiàn)有測控類相關實踐環(huán)節(jié)教學內(nèi)容、方法進行改革和開發(fā)新的實驗設備，有助于學生對現(xiàn)代先進測控系統(tǒng)的學習和掌握，使學生掌握本專業(yè)最新科技動態(tài)，更好地適應社會發(fā)展需求，有助于測控專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)。購買先進的實驗設備，學校實驗設備經(jīng)費所限。在原有實驗設備的基礎上，結合現(xiàn)代先進的測控技術，將其改進為適合培養(yǎng)要求的測控系統(tǒng)，是確實可行的改革思路。

目前，我校測控專業(yè)開設虛擬儀器技術、過程控制與儀表和測控技術設計與系統(tǒng)課程。過程控制與儀表課程的實驗裝置是求是公司的PCT-I型過程控制系統(tǒng)實驗裝置，該裝置采用基于組態(tài)軟件開發(fā)的監(jiān)控軟件。測控技術設計與系統(tǒng)課程的實驗裝置是杭州求是科技有限公司的ACCT-1型計算機控制技術實驗裝置，該裝置采用基于VBscript語言開發(fā)的監(jiān)控軟件。結合所開設的虛擬儀器技術課程的理論知識，對上述兩類實驗裝置的監(jiān)控軟件，開發(fā)基于LabVIEW的監(jiān)控軟件，將虛擬儀器技術引入現(xiàn)有的實驗裝置，原有的實驗裝置改進為現(xiàn)代具有先進技術的測控系統(tǒng)，一則解決實驗裝置經(jīng)費所限問題；二則學以致用專業(yè)對口；三則不用出校園就可以讓學生接觸實際測控系統(tǒng)，培養(yǎng)學生的工程實踐能力。

2 基于LabVIEW的液位測控系統(tǒng)

PCT-I型過程控制實驗裝置是基于工業(yè)過程物理模擬對象，它集自動化儀表技術、計算機技術、通信技術、自動控制技術為一體的多功能實驗裝置。系統(tǒng)包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數(shù)，可實現(xiàn)壓力單回路、液位單回路、液位串級等多種過程控制系統(tǒng)的實驗教學。以設計基于LabVIEW的液位測控系統(tǒng)為例[4]。

2.1 液位測控系統(tǒng)組成原理

液位測控系統(tǒng)組成原理，如圖1所示。該系統(tǒng)由過程對象單容水箱、PCI-6014、執(zhí)行器和計算機等組成。PCI-6014將采集到的液位數(shù)值經(jīng)PCI總線傳至計算機，并由LabVIEW軟件處理；計算機發(fā)出的命令經(jīng)由PCI-6014去控制電動調節(jié)閥，進而調節(jié)進入水箱的水流量，通過改變水箱的液位，可以完成對水箱液位的監(jiān)控，并配以PID控制算法等，就可以實現(xiàn)液位的自動控制。

圖1 基于labVIEW的液位測控系統(tǒng)框圖

2.2 V/I變換

在圖1的液位測控系統(tǒng)中，液位測量采用基于工業(yè)用的擴散硅壓力變送器和不銹鋼隔離膜片的液位變送器，將水箱的液位值轉換為4～20 mA的電流信號。電動調節(jié)閥對控制回路流量進行調節(jié)。圖1中采用智能電動調節(jié)閥，控制單元與電動執(zhí)行機構一體化，電動執(zhí)行機構直接接受4～20 mA，輸出4～20 mA的閥位信號。本過程控制采用日本三菱FR-S520變頻器，4～20 mA控制信號輸入，可對流量或壓力進行控制。由于PCI-6014卡的模擬輸入和輸出均為電壓信號，所以，對于輸入到PCI-6014的信號進行I/V變換，對于從PCI-6014輸出到電動調節(jié)閥等執(zhí)行機構的信號進行V/I變換。在本系統(tǒng)中采用集成電路芯片XTR110實現(xiàn)V/I變換，原理圖如圖2所示[5]。

圖2 XTR110電壓/電流變換原理圖

3 基于LabVIEW的電加熱爐的溫度測控系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)原理

該系統(tǒng)的被控對象為ACCT-1型計算機控制技術實驗裝置的電加熱爐。電加熱爐的溫度測控系統(tǒng)原理框圖(如圖3所示)。PCI-6014采集溫度數(shù)據(jù)并送至計算機顯示和處理。溫度調節(jié)命令經(jīng)由PCI-6014改變PWM溫度調節(jié)電路，進而調節(jié)電加熱爐的溫度，實現(xiàn)溫度的自動控制。

圖3 基于LabVIEW的電加熱爐的溫度測控系統(tǒng)框圖

3.2 前面板與程序設計

基于LabVIEW設計的前面板主要包括：溫度實時曲線、溫度控制曲線、溫度設定面板、PID控制面板、溫度數(shù)據(jù)顯示與保存等。程序主要包含溫度數(shù)據(jù)采集與處理模塊、通道設置模塊、溫度顯示與存儲、報警模塊和PID溫度控制模塊等(如圖4所示)。系統(tǒng)除具有溫度數(shù)字調節(jié)、溫度圖形化顯示的功能外，還可以存儲歷史溫度數(shù)據(jù)、超限報警等功能，方便使用。

圖4 程序組成結構圖

4 結束語

針對測控專業(yè)，對實踐環(huán)節(jié)教學進行幾點改革。對現(xiàn)有的實驗設備進行基于LabVIEW的改革，主要包括組建單回路液位測控系統(tǒng)和電加熱爐溫度測控系統(tǒng)；通過改革，將先進的現(xiàn)代測控技術引入測控專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)中，能夠使高校的教學內(nèi)容緊跟時代的發(fā)展，能夠使高校培養(yǎng)出符合“卓越計劃”標準要求的具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識和工程實踐能力的優(yōu)秀人才，對高校實驗教學改革是一個新的發(fā)展方向。改革的成果是實施卓越工程師培養(yǎng)的一個參考思路，對培養(yǎng)卓越工程師具有重要意義。

參考文獻

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關鍵詞：儀表自動化；總線化；開放化；

中圖分類號：TH86文獻標識碼：B文章編號：1008-0899（2015）10-0051-03

1自動化儀表類型

眾所周知，自動化儀表大多是傳感器、儀器顯示器以及變送器等組成，對自動化儀表進行分類，根據(jù)測試類型將其分為以下四種：

1.1流速流向表

這是比較常見的自動化儀表，具體應用領域是制造行業(yè)，具體作用是對液態(tài)物質的流速、質量、數(shù)量、體積進行測量，可以輕易獲取單位時間內(nèi)被測物體的質量、體積等數(shù)據(jù)。具體是對單位時間內(nèi)流經(jīng)相應的橫截面積流體的質量、體積等進行相關數(shù)據(jù)測量。除此之外，這類儀表還能對管道中一定時間之內(nèi)的流量所占的體積、質量等進行數(shù)據(jù)測量。

1.2物位儀表

物位儀表的具體功能是對測量物品或者是液面位置進行檢測，多用于石油行業(yè)、電氣化工程等。對于生產(chǎn)裝置的位置進行實時記錄和測量，物位儀表在化工生產(chǎn)的應用是對對試樣高度進行測量，對輸油管理油面位置進行測量，實現(xiàn)激光測距等。

1.3溫度儀表

在一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)會涉及到高溫加熱，一些產(chǎn)品需要對溫度進行控制，避免溫度過高或者過低而出現(xiàn)產(chǎn)品質量問題，因此溫度儀表得到廣泛應用，舉例說明智能控溫系統(tǒng)可以對產(chǎn)品的熱電阻信號進行收集并且傳給計算機。凡事生產(chǎn)過程涉及到溫度控制必須要用到此類儀表，將其應用到溫度監(jiān)控的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。研究初期，溫度類儀表主要通過熱電阻和熱電偶對溫度進行控制和監(jiān)測，經(jīng)過長期研究和發(fā)展，智能化電子溫度儀表成為應用的主流。整體而言，具有自動化功能的溫度類儀表需要配合總線技術對采溫裝置數(shù)據(jù)進行收集和處理。首先，通過采溫裝置對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度變化情況進行實時收集，利用總線系統(tǒng)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿㈦娔X控制芯片。隨著電子技術的快速發(fā)展，現(xiàn)階段溫度類自動化儀表對采集的溫度度數(shù)范圍也更加廣泛，微電腦芯片的處理系統(tǒng)也不斷豐富其功能，甚至可以對采溫裝置傳輸來的溫度信號進行實時處理，或者是直接報警，從而為操作人員決策提供數(shù)據(jù)支持。

1.4壓力表

工業(yè)生產(chǎn)過程中需要對壓力進行控制，從而滿足生產(chǎn)需求。電氣儀表從開始時壓力計測量方式逐漸發(fā)展起來，具體工作原理是通過導壓管道和壓力計連接在一起，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)壓力進行觀察和控制，利用壓力調節(jié)系統(tǒng)，把獲取的數(shù)據(jù)信號傳給計算機，又計算機加工處理。這種觀察是以保護生產(chǎn)裝置為前提，避免壓力過高而導致設備損壞，也避免因為壓力過低而對生產(chǎn)效率產(chǎn)生一定影響。一般而言，壓力類的儀表包括壓力傳感器、壓力變送器等，皆是利用儀表自動化技術實現(xiàn)對壓力進行實時觀測，具備數(shù)據(jù)傳輸和信息處理的功能。因此，壓力類儀表可以理解為生產(chǎn)過程中的保險系統(tǒng)。

2儀表自動化的意義及功能

儀表是電氣系統(tǒng)的重要組成部分，儀表在電氣系統(tǒng)自動化控制過程中對數(shù)據(jù)進行測量，對收集到的信息進行整合，從而為生產(chǎn)管理決策提供數(shù)據(jù)支持。儀表自動化的應用大大提高了生產(chǎn)裝置的數(shù)據(jù)測量與處理能力，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠距離傳送的功能。具體而言，儀表自動化的功能包括以下幾個方面：

2.1記憶儲存功能

儀表自動化是從組合邏輯電路和時序電路類儀表開始得以發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷過瞬時記憶而發(fā)展成實時記憶和長時記憶?，F(xiàn)階段儀表中添加微電腦設備的設置可以幫助儀表在通電的情況下保持長時間的記憶目標，而且可以隨時進行記憶狀態(tài)的控制和調整，便于進行后期數(shù)據(jù)處理。

2.2拓展延伸功能

以前，儀表僅僅具有硬件邏輯電路，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成軟件設置，使得儀表從相對復雜繁瑣的處理器，逐漸進化成核心程序系統(tǒng)。因為對以往硬件中大量控制和定時電路進行升級改造，使得儀表摒棄了繁雜的處理器，將其簡化成軟件編程設計功能。換言之，儀表的擴展延伸功能得益于儀表自動化的電子智能化功能。

2.3數(shù)據(jù)處理和計算功能

儀表和微型計算機系統(tǒng)的結合導致儀表在測量精度方面有所提升，微型計算機的數(shù)據(jù)處理能力也大大提升了儀表自動化水平，二者相輔相成。

3儀表的總線化應用

儀表的總線化應用指的是過程控制系統(tǒng)和儀表自動化應用的結合，按照各種現(xiàn)場智能化儀表以及中央控制間應用，具有高效、數(shù)字化、雙向、開放等特點。過去是采用集中測控呃方式對測控任務進行管理，隨著測控形式、測控范圍、測控時間以及測控距離的要求逐漸提高，必須要通過現(xiàn)代計算機技術，建立一個可以為各種現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)資源共享的網(wǎng)絡系統(tǒng)，就是在這個背景下儀表總線化應用得以開發(fā)和應用?，F(xiàn)階段，現(xiàn)場總線化技術成為儀表自動化技術的關鍵技術，也是儀表自動化技術的重要發(fā)展方向，使得儀表自動化技術不斷向高穩(wěn)定、高精度、高適應、低能耗的方向發(fā)展。除此之外，儀表總線化技術生產(chǎn)企業(yè)為了對總線控制系統(tǒng)進行完善，以此而開發(fā)測試儀表和調解閥，大大完善了總線技術的應用空間。所以，化工現(xiàn)場自動化儀表應用總線化技術在一定程度上豐富了其功能，通過現(xiàn)場總線技術操作性和開放性的特點，可以把現(xiàn)場各種各樣的自動化儀表及控制器連接在一起，從而形成一套現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，大大降低了維修費用和安裝成本。

4儀表的開放化應用

儀表的開放化應用實際上離不開計算機的普及和應用，把計算機安裝到自動化儀表的內(nèi)部，完成了計算機軟件與儀表開放相互結合。現(xiàn)階段，大部分監(jiān)控儀器都是采用硬件軟件相聯(lián)結的嵌入式系統(tǒng)技術，硬件是具有較高性能的微處理器，這是設備的關鍵；軟件是windows、linux等嵌入式操作系統(tǒng)。隨著技術的發(fā)展和進步，計算機技術和儀表技術逐漸融合，也成為儀表自動化的重要發(fā)展方向?，F(xiàn)階段，儀表具有和普通計算機一樣的USB接口、局域網(wǎng)網(wǎng)絡接口、打印機接口等，從而提升了儀表開放性，利用USB接口應用可以完成對數(shù)據(jù)的測量工作，然后將其導入可移動存儲設備，這種功能的實現(xiàn)使得儀表設備更像是計算機一樣容易操作。針對具有諸多接口的儀表設備來說，甚至能夠同多種現(xiàn)場測試、控制儀表、執(zhí)行器設備等進行銜接，主機負責過程控制，利用局域網(wǎng)形成具有特殊功能的測控系統(tǒng)，實現(xiàn)了具有智能化、開放化的現(xiàn)場測控設備和互聯(lián)系統(tǒng)。

5結語

隨著科學技術的發(fā)展，儀表自動化成為工業(yè)領域最為重要的發(fā)展方向，自動化儀表也得以向精度高、結構精巧、應用便捷等功能轉變。

參考文獻

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【關鍵詞】虛擬儀器;數(shù)據(jù)采集;LabVIEW;測控技術

The design of the remote monitoring system based on virtual instrument

HUANG Zhongqing，CHEN Jinjun

Abstract：This paper introduces the use of virtual instruments and related technology to achieve a multi-channel data acquisition in temperature monitoring for object.The system has multi-channel acquisition，display，communication release.

Key words：Virtual Instrument;DAQ;LabVIEW;Measurement and Control Technology

1.引言

隨著生產(chǎn)過程自動化控制要求的不斷提高，傳統(tǒng)測試系統(tǒng)的缺點越來越突出：傳統(tǒng)測試系統(tǒng)由多臺測量儀器組成，信號的傳輸速度受到限制，給被測信號的實時分析帶來困難;而在很多情況下，如果時間延誤，測得的信號與實時信號存在很大差異，自動控制難以實現(xiàn);來自不同廠家，執(zhí)行不同技術標準的測量儀器各自不同的測量精度及相互間的匹配問題使整個測試系統(tǒng)精度的提高受到限制;由多臺儀器組成的測試系統(tǒng)相對分散，體積大，不易攜帶，使現(xiàn)場實測受到限制。因此，傳統(tǒng)測試系統(tǒng)的改造勢在必行。

測控系統(tǒng)網(wǎng)絡化的思路是把測控系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡相結合，構成信息采集、傳輸、處理和應用的綜合網(wǎng)絡，符合信息化發(fā)展的要求，是具有信息時代特點的新思路。網(wǎng)絡化測控的最大特點就是可以實現(xiàn)資源共享，使現(xiàn)有資源得到充分利用，從而實現(xiàn)多系統(tǒng)、多專家的協(xié)同測試與診斷。網(wǎng)絡技術和軟件工程技術的快速發(fā)展，使得建立開放的、互操作的、模型化的、可擴展的網(wǎng)絡化測控系統(tǒng)成為可能。測試現(xiàn)場的普通儀器測得被測對象的數(shù)據(jù)（信息）后，通過網(wǎng)絡傳輸給異地的精密測試儀器或高檔微機化儀器去分析處理，提高了貴重和復雜設備的利用率。在Internet上進行測試和數(shù)據(jù)采集，可以遠程監(jiān)測和控制實驗過程和數(shù)據(jù)而不必親臨現(xiàn)場，不但節(jié)約了人力物力，而且實時性好。網(wǎng)絡化測控使測試和控制技術跨越了空間和時間上的界限，與傳統(tǒng)儀器和測控系統(tǒng)相比，是一個質的飛躍。

2.虛擬儀器軟件程序設計

2.1 登陸界面設計

登錄系統(tǒng)是程序員為了管理程序而設置，設置了用戶名和密碼，防止非設計或者工作人員的更改而導致程序不能成功運行。運行情況如圖1所示。

程序設計完成后，按下運行按鈕出現(xiàn)如圖所示的登陸窗口，輸入用戶名和密碼，若用戶名和密碼都正確按下“確定”即可運行;若有任意一個錯誤，則彈出圖所示的窗口，按下“確定”不可運行。

前面板的實現(xiàn)效果：

圖1 登陸界面及顯示

2.2 多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計

2.2.1 發(fā)送端程序設計

發(fā)送端是程序設計的重要部分，其中包含有多通道數(shù)據(jù)采集部分，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集遠程監(jiān)控的核心部分，本部分決定實驗臺上對于采樣通道的的選擇，本次設計的是8通道的數(shù)據(jù)采集，前面板設計圖如圖2所示。

圖2 多通道數(shù)據(jù)采集發(fā)送端前面板

2.2.2 接收端程序設計

接收端是為了接收數(shù)據(jù)而設計的接收端的程序，是在Web與實時顯示中的重要環(huán)節(jié)，本次設計中我們設定溫度的報警上限值為40℃，當采集溫度高于40℃時報警，燈會紅色閃爍，具體程序設計如圖3所示。

圖3 多通道數(shù)據(jù)采集接收端程序圖

2.3 Web顯示

建立DataSocket服務器是共享數(shù)據(jù)的一種辦法，可以實現(xiàn)遠程調用和控制，但是DataSocket有一個缺點：不具備遠程面板的能力，即不能直接在本地計算機上打開并操作位于遠程計算機上的VI的程序界。使用LabVIEW的Web服務器可以為用戶解決了這個問題，用戶可以利用它在網(wǎng)絡上以極為簡單的方式LabVIEW程序界面的圖象或HTML（Hypertext Markup Language，超文本鏈接標示語言），在遠程可以用瀏覽器（如Internet Explore、Netscape Communicator等）進行監(jiān)視：還可以在網(wǎng)絡上打開其他計算機內(nèi)存中的LabVIEW程序界面，這樣更容易被網(wǎng)絡上的用戶使用。使用訪問HTML文件的方法和程序界面鏈接的方法都可以安全、快捷地進行程序的遠程控制。Web界面如圖4所示。

圖4 Web界面

3.系統(tǒng)的調試及運行

由于實驗室條件限制，本次設計只用了兩臺英聯(lián)系列溫度測量儀來模擬實時溫度的變化，同時利用K型熱電偶來實現(xiàn)溫度采集，溫度測量儀的輸出端分別接到接到試驗臺插座一的4、6號孔，分別對應表一中的通道3（Ch3）和通道5（Ch5），并將地線接到1號端口上。最后將實驗臺上37孔的插口線接到計算機插槽中，準備工作就完成了。

開電源運行時，首先通過登陸口登陸，進入實時采集部分，系統(tǒng)開始采集數(shù)據(jù)后，可以在系統(tǒng)前面板設置溫濕度的上限（也可以在系統(tǒng)運行前，進行設置），進行溫度監(jiān)測系統(tǒng)的調試，最終的調試結果如圖5所示：

圖5 數(shù)據(jù)采集及Web及實時顯示

由圖5知，2通道數(shù)據(jù)采集Web及實時顯示可以得以實現(xiàn)，由于實驗條件的限制，本次設計沒有辦法同時接通8個通道，但是可以斷定本設計可以實現(xiàn)8個通道，因為調試中8個通道的順序可以自行調整，所以在同時接通8個通道時，也應當可以實現(xiàn)。

4.總結

本次設計是基于LabVIEW語言的多通道數(shù)據(jù)采集，而遠程監(jiān)控系統(tǒng)是在虛擬儀器技術、Web應用技術以及軟件開發(fā)技術的基礎上，實現(xiàn)的多通道數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)實時顯示與，進一步設計了一個遠程數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng)。實現(xiàn)了一個從物理信號到遠程桌面訪問的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，多通道數(shù)據(jù)采集的構建是整個遠程監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展和遠程測試的需要，驅動虛擬儀器網(wǎng)絡化方向發(fā)展。以PC機或工作站為平臺，運用虛擬儀器技術構成實用的測控系統(tǒng)將成為儀器和測試技術發(fā)展的一個重要方向，體現(xiàn)了測控技術的網(wǎng)絡化發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：

篇8

關鍵詞：現(xiàn)代；測控技術；應用

現(xiàn)代測控技術是現(xiàn)代信息技術的一部分，是一種新的科學和技術，作為一個在第二十一世紀重點發(fā)展的技術項目，它是基于電子，測量，控制和其他學科，涉及電子計算機技術領域技術，試驗和測量信息處理技術，儀器技術，信息網(wǎng)絡技術和自動控制技術。技術作為一種非常實用的現(xiàn)代測量和控制技術，已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領域的應用日益廣泛和深入，影響力也愈發(fā)增大，其發(fā)展前景也越來越好，未來將為現(xiàn)代科學技術和生產(chǎn)力的提高做出巨大貢獻。

1 現(xiàn)代測控技術的特點

現(xiàn)代測量和控制技術，涉及許多領域，具有數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化、分布式化等特征。

1.1數(shù)字化

在當代測控技術領域中，數(shù)字化的這一特質起著非常重要的功用，在測控領域中體現(xiàn)在通訊、信號處理等過程的數(shù)字化控制，控制器遠程終端設備的數(shù)字控制和數(shù)字控制傳感器。

1.2智能化

這些設備在現(xiàn)代測控系統(tǒng)中的應用智能化，微處理器為基礎，因此它具有簡單快速、使用功能多樣性的優(yōu)點。隨著微電技術與人工智能技術的發(fā)展與測控技術結合，智能化的設備將會變得越來越好，其計算力與精確性都將能得到提高。

1.3網(wǎng)絡化

隨著技術的不斷發(fā)展，許多行業(yè)在網(wǎng)絡技術上都有著廣泛的應用，網(wǎng)絡化使測控技術得到了很大的提升，令其超脫了空間和時間的限制，此發(fā)展趨勢使得測控技術更加完善，令其能夠方便的組建網(wǎng)絡化的測控系統(tǒng)。而擁有了網(wǎng)絡化的測控系統(tǒng)，將會變得十分方便快捷，同時能夠提高效率。隨著網(wǎng)絡技術以及控制技術的發(fā)展，許多相關的功能將不斷進步，測量和控制技術可以使重要的氣象、通信、航空航天、國防等關鍵領域得以提升。

1.4分布化

往往由于儀器不能分布在多個地方，而使得測量結果不精確或者成本大幅提高，而現(xiàn)代測控系統(tǒng)應用中的設備可以分布在多地，這樣可以準確地測量出所需數(shù)據(jù)同時與所需儀器的要求吻合。分布化測控技術結合于微型計算機技術與網(wǎng)絡技術，能夠將同一系統(tǒng)內(nèi)所有設備聯(lián)結一起，組成分布化測控系統(tǒng)。分布化測控系統(tǒng)能降低成本，提高測控效率與精確率，同時安全可靠，單一儀器出現(xiàn)故障時不會影響整個系統(tǒng)的運行。

2 現(xiàn)代測控技術的應用

隨著經(jīng)濟的發(fā)展 ，電子制造業(yè)、軍事國防業(yè)、自動化業(yè)等高速發(fā)展都離不開測控技術的推動，測控技術亦廣泛應用于農(nóng)業(yè)、電信、石油、化工、宇航等相關領域。

2.1無線傳感器技術

無線傳感器網(wǎng)絡是以通信、傳感探測及計算機等技術為基礎的監(jiān)測系統(tǒng)，由于其優(yōu)異的發(fā)展前景而備受關注。傳感器網(wǎng)絡應用中的最重要的問題是定位問題，它對傳感器網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點的位置信息的重要現(xiàn)實意義、網(wǎng)絡管理協(xié)議的設計、目標跟蹤、節(jié)點間的合作等都起著重要應用。

2.2現(xiàn)代測控技術在航天、農(nóng)業(yè)等領域的應用

在航空航天領域，現(xiàn)代測量和控制技術可以測量和控制在太空飛行的目標具體表現(xiàn)為：跟蹤航天器，測量運動數(shù)據(jù)的同時獲得內(nèi)部的一些物理和航天員體征的數(shù)據(jù)，也可對航天目標控制進程。通過對數(shù)據(jù)的分析可以在航天領域得以進一步發(fā)展。

在農(nóng)業(yè)領域，現(xiàn)代測量和控制技術，可以用來測量在糧食儲藏過程中的溫度，如果測量溫度超過設定溫度報警，主機將打開風扇通風冷卻處理，這大大降低了糧倉糧食儲存火災的發(fā)生幾率。

2.3新型傳感器技術的應用

作為當今世界發(fā)展最迅速的高新技術，現(xiàn)代測控技術中的新興傳感器技術的應用體現(xiàn)在社會工作的多個方面。一個新的傳感器，比如智能傳感器的小型化的氣體傳感器、數(shù)字傳感器、集成傳感器、圖像傳感器、網(wǎng)絡傳感器等，主要大量應用在化工、交通、醫(yī)學、機器人、防偽、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事、環(huán)境監(jiān)測、城市管理等領域。

2.4遠程測控技術

現(xiàn)代測量和控制技術也可用于遠程測量和控制，常見的遠程測量和控制技術有遠程測量和控制技術，線的電話網(wǎng)絡遠程控制技術和無線通信距離測量科學與技術等。主要應用于石油輸送管道、核電站和電網(wǎng)檢測、機器人等?，F(xiàn)代測量和控制技術的設備故障診斷、電、水、氣、熱等自動抄表遠程測量和控制。

2.5虛擬儀器技術

虛擬儀器技術的應用也較廣泛，如：利用虛擬儀器技術測量不同進口壓力和轉速下的液力變矩器的性能參數(shù)；虛擬儀器技術用于蠶繭無損質量檢測。

3 結語

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，集成的測量和控制技術正朝著系統(tǒng)化、智能化、標準化和系統(tǒng)功能的趨勢發(fā)展，社會經(jīng)濟的各個領域開始廣泛應用于信息獲取與應用，實現(xiàn)儀器儀表、工業(yè)生產(chǎn)的全過程自動化控制，使之為人們工作生活做出更多的貢獻。與此同時，計算機控制技術、數(shù)據(jù)處理技術、信號傳感技術等先進技術的飛速發(fā)展，也在推動現(xiàn)代測控技術發(fā)生深入的轉變，使之變得更為開放化、標準化、全球化，有力地推動了現(xiàn)代技術水平的提高。因此，現(xiàn)代測控技術的迅猛發(fā)展，越來越多的改進、高科技測控自動化的成果的應用，為產(chǎn)業(yè)的升級和整個社會技術的進步起到了廣大的推進與提升作用，它具有潛在的實用價值和重要的科學價值。

參考文獻

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篇9

關鍵詞：科技期刊；市場意識；創(chuàng)新發(fā)展

中圖分類號：G232 文獻標識碼：A 文章編號：1672-8122（2012）08-0108-02

期刊市場化就是用市場化手段辦刊，為讀者提供有價值的精神文化產(chǎn)品。近些年，我國的期刊業(yè)有了日新月異的發(fā)展。到目前為止，我國已擁有期刊上萬種，初步形成了具有一定規(guī)模、學科齊全、基本滿足科研和生產(chǎn)需要的科技期刊體系，而且，大部分已直接面向市場，但是，期刊的進一步發(fā)展仍然存在著制約因素，除體制和機制問題外，如何在市場化進程中保持期刊的可持續(xù)發(fā)展也是我們最為關注的。

一、科技期刊的市場化經(jīng)營現(xiàn)狀及其原因

在我國正式發(fā)行的期刊中，科技期刊占全部期刊的50%左右，但從經(jīng)營的角度看，現(xiàn)狀卻不容樂觀，主要表現(xiàn)在：1.規(guī)模小。我國科技期刊出版單位分散、實力單薄，期刊的經(jīng)營規(guī)模與國外大型期刊出版集團相比差距較大；2.影響小。我國科技期刊被美國科學引文索引收錄的影響因子多數(shù)都很低，但這些評價在作者和讀者心目中卻有著相當大的影響力；3.精品少。目前國內(nèi)大多數(shù)的科技刊物中真正面向市場的商業(yè)化期刊并不多，版面大多面目呆板，喜歡長篇大論，缺乏精品內(nèi)容、精美設計，難以吸引讀者，選擇稿件也有時只注重名人效應卻不注重質量。

我國科技期刊之所以面臨目前的困境，其原因主要是：資金匱乏、經(jīng)營人才短缺、市場化經(jīng)驗不足、體制的束縛。

二、科技期刊的市場化對策

目前大多數(shù)期刊還沒有形成相對穩(wěn)定、符合市場發(fā)展的盈利模式，科技期刊要想不斷增強市場競爭優(yōu)勢，首先就要確立自己期刊的讀者群。只有這樣才可以確立以讀者為中心的辦刊理念。我們認為科技期刊一般都技術含量高、專業(yè)性強、讀者比較穩(wěn)定，所以我們不能把“讀者面廣”作為科技期刊的優(yōu)勢。但行業(yè)科技又有著眾多分支學科，讀者也就有著不同層面的閱讀要求，特別是在日益細化的期刊市場，滿足所有讀者的閱讀要求也是不現(xiàn)實的。另外在對待廣告客戶方面，更要有明確的定位，因為針對某一行業(yè)的媒體要比針對所有行業(yè)的媒體更具有吸引力。所以，一旦目標讀者群體確定，在編輯、發(fā)行、廣告經(jīng)營各方面就要始終圍繞這一目標努力，只有這樣才能贏得自身在期刊市場中應有的地位，才能爭取到刊物生存和發(fā)展的空間。

（一）刊物定位要準確，明確辦刊宗旨與辦刊方針

《計算機測量與控制》雜志1993年創(chuàng)刊，我們的辦刊方針是“報道前沿技術，引領測控領域發(fā)展，突出前瞻性、導向性和實用性”，辦刊過程中始終圍繞著這一方針努力地為國防工業(yè)和民用工業(yè)服務。在報道內(nèi)容上主要以報道“計算機應用技術”為主，并把自己定位在自動測試試驗和控制技術領域，重視基礎理論，以應用技術為主，既強調理論與實踐的結合,又兼顧提高與普及并舉，使新技術應用和科技成果能盡快向生產(chǎn)力的轉化。通過努力，目前我們的讀者已分布在航空、航天、國防、工控、能源、鐵道、交通、核工業(yè)、通信、電力、水利、石油化工、冶金、醫(yī)療等各個領域。

（二）刊物要形成自己獨特的風格，堅持自己的經(jīng)營理念

《計算機測量與控制》雜志針對的是計算機測控行業(yè)，報道的內(nèi)容包括總線技術、計算機技術、網(wǎng)絡通信技術等等，很多內(nèi)容在航天和國防的各類系統(tǒng)及民用領域都得到了廣泛應用。我們把“突出前瞻性、引領測控領域發(fā)展、報道前沿技術、導向性和實用性”作為辦刊方針。為突出本刊在學科領域的優(yōu)勢，重點加強特色欄目設置，形成自己獨特的風格。另外，還不斷研究國內(nèi)外在計算機測控領域出現(xiàn)的新問題，及時修改報道內(nèi)容，使讀者對新技術的需求得到滿足。這既突出了本刊內(nèi)容的先進性與導向性，又注重了技術的創(chuàng)新性與可讀性，受到了讀者的喜愛，也贏得了更多的讀者。

在辦刊理念上我們注重做到：1.要樹立策劃意識。提高可讀性，期刊策劃是必不可少的；2.要樹立品牌意識。打造適合自己的品牌，就奠定了發(fā)展的基礎；3.要樹立廣告意識。提高期刊的經(jīng)濟效益，廣告是其重要的來源之一；4.要樹立發(fā)展意識。用發(fā)展的眼光看待事物，才能做到不斷創(chuàng)新；5.要樹立經(jīng)營意識，只有堅持自己的經(jīng)營理念，才能不斷提高期刊的市場化經(jīng)營能力。

（三）注重整體策劃，提高期刊質量

目前測控技術的發(fā)展非常迅速，基于總線標準的測試技術不斷出現(xiàn)，作為編輯必須要對該學科的發(fā)展和變化有所了解，努力提高把握新信息的能力，在策劃選題上注重瞄準前沿、跟蹤新技術發(fā)展的熱點、難點和焦點，更好地為本學科領域的讀者服務。編輯工作的本質是選擇，而選擇的核心是前瞻性，這就要求編輯具有強烈的前沿意識，注意關注和報道測控領域的發(fā)展動態(tài)，只有這樣才能準確地捕捉到具有學術價值的高質量稿件，避免低端稿件的出現(xiàn)。

篇10

關鍵詞：自動化儀表；計算機控制系統(tǒng)；嵌入式

中圖分類號：F49

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3198（2012）04-0239-01

1自動化儀表控制系統(tǒng)的簡要介紹

自動化儀表控制系統(tǒng)是一個設備的神經(jīng)中樞，發(fā)揮對設備是否正常運轉進行監(jiān)測的作用，也可以為調整設備的基本技術參數(shù)提供參考。自動化儀表主要是由一些自動化元器件組成的，具備十分完善的自動化功能的一種技術工具。它通常同時具備好幾種功能，比如測量或者記錄、顯示、控制以及自動報警等。自動化儀表通常包括：流量、壓力、溫度等各種儀表、校驗儀表的壓力、熱工、標準等各種校驗儀表、還有就是數(shù)控、流量等儀表普遍用于石化、冶金、電力、科學研究以及國防等領域的自動化控制。自動化儀表控制系統(tǒng)是工業(yè)自動化系統(tǒng)的組成部分之一，自動化儀表發(fā)揮了對信息進行轉換的作用，可以將輸入信號轉變?yōu)檩敵鲂盘?。信號能夠根?jù)時間域或者頻率域進行表達，傳輸?shù)男盘柲軌蛘{制成連續(xù)性的模擬量或者是斷斷續(xù)續(xù)的數(shù)字量模式。

2自動化儀表的發(fā)展

由于計算機技術的快速進步與迅猛發(fā)展，自動化儀表也得到了突飛猛進地發(fā)展，尤其是在過程自動化的實現(xiàn)、對測量數(shù)據(jù)進行處理以及系統(tǒng)控制等這些方面獲得了長足的進步。進入21世紀之后，部分準確度與性能比較高的以及功能較多的測量儀器均已經(jīng)嵌入微型處理器。我們國家的自動化儀表已經(jīng)具備了網(wǎng)絡化、智能化、總線化以及開放性等特點，盡管從整體而言和國外先進的技術相比較還存在一定的差距，然而在部分領域也達到領先世界的水平。此外，最近幾年以來溫度儀表的重大進展是紅外熱像儀的得到非常廣泛地運用。我國制造的低端壓力以及帶熱功能的壓力變送器在最近幾年也獲得快速的發(fā)展，品種與規(guī)格齊全、價格低廉，在市場上具有很強的競爭力。最近幾年以來，控制閥行業(yè)也取得了明顯地進步，產(chǎn)品的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”等問題有了明顯的改進，很多產(chǎn)品的質量已經(jīng)達到國際先進的水平。在控制系統(tǒng)領域的發(fā)展也是讓人振奮。

3自動化儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

自動化儀表技術也隨著科技的發(fā)展而發(fā)展，對于儀器儀表有了更高的標準與要求。儀器儀表今后的發(fā)展方向是充分運用全新的工作原理以及選擇全新的材料和元件，比如運用超聲波、X射線、微波、遠紅外線、核磁共振成像以及激光等原理，運用不同的半導體敏感元器件、集成光路與電路、光導纖維等等。其最終目標是使得儀器儀表更加小型化，重量更輕、生產(chǎn)成本不斷降低以及更加有利于使用和維修等。此外，運用微機使得儀器儀表的性能不斷增強，使得儀器儀表的自動化與智能化程度以及處理數(shù)據(jù)的能力進一步提高。從而實現(xiàn)儀器儀表不但可以供單項使用，并且可以通過標準接口以及數(shù)據(jù)通道和計算機有效結合，構成不同的測控管理工作的綜合系統(tǒng)。

3.1分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

分布式控制系統(tǒng)為一種全新的計算機控制系統(tǒng)，它是

基于集中式控制系統(tǒng)逐步發(fā)展與演變出來的。它是主要由一個過程控制級以及過程監(jiān)控級所構成的利用通信網(wǎng)絡作為其紐帶的系統(tǒng)，將現(xiàn)代計算機技術、現(xiàn)代通信技術、現(xiàn)代圖形顯示技術以及現(xiàn)代控制技術即4C技術進行綜合，其指導思想是集中操作與分散控制與集中操作、分級管理以及配置靈活等。我國生產(chǎn)的DCS系統(tǒng)早已運用于大型超臨界火力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)。

3.2開放性控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

當前的測控儀器愈來愈多使用嵌入式的操作系統(tǒng)核心軟件以及性能非常高的微處理的核心硬件系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)技術，今后的儀器儀表以及計算機之間的相互聯(lián)系也會變得更加緊密，安捷倫公司認為儀器儀表等相關設備上都應該具有計算機的全部接口，比如打印接、UBS、局域網(wǎng)網(wǎng)絡等各種接口等，測量的結果也應當利用UBS接口保存到移動硬盤等可移動存儲設備中去，使用該設備就像操作一臺計算機一樣，接口齊全的話可以將現(xiàn)場的各種測控儀表或者相關執(zhí)行器設備連接起來，在過程控制系統(tǒng)的主計算機的支持下，利用網(wǎng)絡形成具備特定功能的測量與控制系統(tǒng)，從而達到了對多種智能化現(xiàn)場測量與控制設備進行開放式的相互連接。

3.3網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

現(xiàn)場總線技術通過數(shù)字化的通信技術，從而使得自動控制系統(tǒng)和現(xiàn)場的相關設備連接到企業(yè)的信息網(wǎng)絡，當作企業(yè)信息網(wǎng)絡的底層，可以有效發(fā)揮智能儀表的作功能。由于工業(yè)信息網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，在不久的將來可能會產(chǎn)生以網(wǎng)絡結構體系為主的全新的自動化儀表，也就是IP智能現(xiàn)場儀表，比如建立在以嵌入式互聯(lián)網(wǎng)為基礎的控制網(wǎng)絡體系結構，其基本的特點是：Ethernet將貫穿到網(wǎng)絡的每一個層次，從而使得網(wǎng)絡變得更加透明，覆蓋到企業(yè)全部的運用范圍從而達到了實質意義上人工辦公和工業(yè)自動化辦公的完美融合，所以可以稱之為扁平化的工業(yè)信息控制網(wǎng)絡，其優(yōu)良的互連性以及可擴展性使得該系統(tǒng)成為實質意義上的一種完全開放式的網(wǎng)絡體系結構，從而實現(xiàn)了實質意義上的大統(tǒng)一。

現(xiàn)代先進的智能化的自動化儀表技術的發(fā)展不僅使得儀表自身的性能得到提升，對于控制網(wǎng)絡的體系結構也產(chǎn)生了重大影響，它不再是只有單一功能固定結構，其適應性不斷增強，功能也愈來愈完善，可以肯定的是，新一代的智能化儀器儀表將會在計算機信息網(wǎng)絡技術的支撐下獲得更加廣泛的運用。