| 摘要：在工业生产的过程中，要有 效的实现其生产自动化，机械自 动化仪表的应用是必不可少的， 随着各项技术的进步，很多工业 自动化仪表已经逐渐实现了智能 化，这对于工业自动化生产效率 的提高具有积极的作用。本文就 对工业自动化仪表的智能化发展 现状进行简单介绍，并对其智能 化过程中进行简单分析，这对于 工业自动化仪表的智能化研究具 有积极的作用。 【关键词】工业自动化仪表 智能化 工业自动化仪表是工业自动化生产过程 中非常重要的组成部分，其在工业自动化生产 过程中发挥着非常重要的作用，随着各项技术 的进步，已经工业自动化生产要求的提升，工 业自动化仪表的智能化现象越来越普遍，下文 予以简单探讨。 1 工业自动化仪表的智能化发展现状 本文中所研究的工业自动化仪表的智能 化主要指的是：应用先进的微处理器技术及集 成电路技术，并结合相关的嵌入式技术，使工 业自动化仪表具有相关的智能化功能，使其能 够在完成基本的工业生产过程中的参数测量的 基础上，还能实现工业生产过程的控制，这使 得相关工业自动化仪表的功能更加完善。在智 能化仪表运行的过程中，所有测量数据都是以 数字的形式来显示，能够有效的实现数据信息 的网络传递，从而实现工业生产的远程控制， 在智能化的工业自动化仪表中，应用到了各种 先进技术，如计算机通信技术、现场总线技术 等，在实现工业自动化仪表智能化的过程中， 其中非常重要的步骤就是实现其智能化与总线 化，目前，我国的智能化工业自动化仪表的研 究及应用已经取得了一系列的成果，Profibus 总线、CAN 总线的相关产品已经取得较好的 应用成果。 2 工业自动化仪表的智能化过程 工业自动化仪表的智能化首先是从控制 器开始进行的，首先出现的这种智能化仪表的 典型形式是可编程的单回路调节器，其运算控 制器的核心是微处理器，在实际的运行过程中， 其输入、输出的信号是模拟量信号，要形式有 效的数字式过程调节装置，用户可以自行开展 相关程序的编制，在其系统组成中，通信部分、 逻辑运算部分、数字运算部分、回路控制部分 采用有效的组成方式集于一体，而其在实际的 工作中，要想实现各种不同的功能，则需要进 行各种程序的编制。现场仪表是过程控制系统 自动化中的现场设备，其主要的组成部分有： 检测仪表、在线分析仪表、执行器、变送器， 随着各项技术的变革，现场总线技术的应用范 围逐渐广泛，实现现场仪表的智能化与总线化 非常的必要，下面就对其予以简单分析。 3 工业自动化现场仪表的智能化及总线 化 对现场仪表的智能化进程进行分析时， 可以先对智能变送器的智能化进程进行简单分 析，在智能变送器中集成了智能仪表的部分控 制功能以及所有的应用功能，其温度漂移值是 比较低的，但是其线性度非常的高，这有效的 简化了系统的复杂性，并且由于其具有一定的 人工智能功能，能够在实际的应用中实现一定 程度的自学习功能，并且可以通过集成多敏感 元件，实现各种化学量及物理量的同时测量， 能够对各种被测综合信息进行全面的反映，具 有测量范围广、测量精度高的优点，并且其测 量量程值是比较大，在一些量程比要求比较 大的场合具有非常好的应用。另一方面，由于 其信息交换的过程中应用的是标准化的通信接 口，这使得其在实际的应用中很容易实现智能 变送，随着各项技术的进步，变送器的智能化 发展使得其逐渐由被动信号转换向主动信息处 理的方向发展，多功能发展也逐渐取代其单一 功能，其孤立元件的运行模式已经逐渐转化成 为网络化、系统化的运行模式。 对智能变送器的发展过程进行简单分析， 第一代的智能变送器主要是模数混合式仪表， 其主要的目标是实现使用性能的提升，在该变 送器中，DCS 系统被大量采用，这使得现场 好保留着单向信号传输模式，以及4~20mA 的 模拟信号，虽然这类变送器的精度与使用性能 有了显著提升，但是在信号的检测工作中，仍 然属于被动型。在第二代的智能变送器中，在 第一代的基础上进行改进，其检测单元已经逐 渐实现网络化与系统化，被动信号检测也逐渐 由主动信息处理与主动控制所取代，在实际的 应用中，智能变送器是一种现场设备，要在实 际应用中将其与其他各种现场设备一起同上一 级的监控装置进行连接，以此来形成多站的、 双向的、串行的、数字化的网络通信系统，也 就是现场总线网络控制系统，该系统的主要特 点是系统的控制功能更加的分散，同时系统的 开放性更强，将其与第一代的智能化仪表进行 比较，发现其具有以下的基本特点：（1）现 场总线控制系统为了能够有效的实现互换性、 互操作性与开放性，制造厂家在为用户提供相 应的仪表时，通常将提供给用户设备的描述 DD 以CD-ROM 的形式来提供，这时一种基 于总线标准规定的涉笔描述语言，可以用其来 进行机器可读电子设备数据文件的编写。（2） 通过定义标准模块，能够使总线化现场仪表中 的控制功能实现公共特性的标准化，相关的现 场仪表的功能块可以被控制系统通过总线来进 行调用。（3）总线化的现场仪表具有良好的 控制功能，这样能够实现现场总线网络控制系 统到现场设备的分散，与第一代的智能变送器 相比，其智能化水平更高。（4）总线化仪表 是全数字化，能够实现数字信息的双向传送， 具有很高的精度与抗干扰能力。 实现了总线化的现场仪表具有非常丰富 的使用功能，其不但可以进行温度、压力等超 临界情况的诊断，还能对温度传感器、压力传 感器、放大器等模块的硬件故障进行有效的检 测，并且还能提供输入电流、行程累计、阀门 行程等报警功能，这对于定期维修及一些预防 性的维修具有积极的作用。 4 结束语 工业自动化仪表是工业生产中常用的设 备，本文就对其智能化发展现状进行了简单分 析，并在此基础上对其智能化过程中进行了简 单描述，另外，分析了现场自动化仪表的智能 化与总线化发展过程中，这对于工业自动化仪 表的智能化研究具有积极的作用。 参考文献 [1] 潘世永, 郑萍, 李英. 工业自动化仪表的 智能化[J]. 中国仪器仪表,2010(08). [2] 郭振东, 吴阳, 张彦伟. 关于工业自动 化仪表的发展以及应用[J]. 电源技术应 用,2013(04). 作者单位 廊坊新奥光伏集成有限公司 河北省廊坊市 065001 |
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