智能儀表建立在微電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,超大規(guī)模集成電路的嵌入,將CPU、存儲(chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換、輸入/輸出等功能集成在一塊芯片上,甚至將PID控制組件也置入其中。加之現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用,智能儀表與控制系統(tǒng)
的數(shù)字通訊將替代以往的模擬傳遞,大大提高了精度和可靠性,避免了模擬信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰減,長(zhǎng)期難以
的干擾問(wèn)題得到
。此外,
數(shù)字通訊,節(jié)省了大量電纜、安裝材料和安裝費(fèi)用。
智能儀表
技術(shù)的發(fā)展歷程
歷經(jīng)以模擬技術(shù)為特征的電動(dòng)單元組合儀表、以數(shù)模混合技術(shù)為特征的DDZ-S系列儀表的開發(fā)后,1983年,美國(guó)霍尼韋爾公司向制造工業(yè)率先推出了新一代智能型壓力變送器,這標(biāo)志著模擬儀表向數(shù)字化智能儀表的轉(zhuǎn)變。當(dāng)時(shí)的這種智能變送器已具有高精度、遠(yuǎn)距離校驗(yàn)和靈活組態(tài)的特點(diǎn),并告知用戶:盡管初期購(gòu)置費(fèi)用較高,但會(huì)被較低的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用所補(bǔ)償。緊隨其后的十年里,國(guó)外其他公司的智能壓力變送器也陸續(xù)在
生產(chǎn)線上被采用,
:Rosemount、Foxboro、YOKOGAWA、Siemens、E&H、Bailey、Fuji和ABB等。但
缺少高速的智能通訊標(biāo)準(zhǔn)、用戶對(duì)于高精度監(jiān)控要求并不突出、培訓(xùn)等服務(wù)機(jī)制
薄弱,當(dāng)時(shí)的智能應(yīng)用并不樂(lè)觀,只占到了約20%的市場(chǎng)。
隨著微電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展以及綜合自動(dòng)化程度的不斷提高,目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的智能儀表,其技術(shù)也同樣在過(guò)去的二十多年里得到了迅猛的發(fā)展。目前國(guó)外智能儀表占據(jù)了國(guó)際應(yīng)用市場(chǎng)的絕大比重,如何結(jié)合目前智能儀表的工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并快速跟蹤國(guó)際智能前沿技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)智能儀表的開發(fā)研究成為振興民族智能儀器儀表的一大突出問(wèn)題。
智能儀表的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)
智能儀表在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用得益于其突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),諸如其高穩(wěn)定性、高可靠性、高精度、易維護(hù)性。以智能變送器為例,智能儀表具備如下優(yōu)點(diǎn):
(1)精度高智能變送器具有較高的精度。
內(nèi)裝的微
器,
實(shí)時(shí)測(cè)量出靜壓、溫度變化對(duì)檢測(cè)元件的影響,通過(guò)數(shù)據(jù)
,對(duì)非線性進(jìn)行校正,對(duì)滯后及復(fù)現(xiàn)性進(jìn)行補(bǔ)償,使得輸出信號(hào)更精確。
,精度為最大量程的±0.1%,數(shù)字信號(hào)可達(dá)±0.075%。
(2)功能強(qiáng)
智能變送器具有多種
的運(yùn)算功能,依賴內(nèi)部微
器和存儲(chǔ)器,可以執(zhí)行開方、溫度壓力補(bǔ)償及各種
的運(yùn)算。
(3)測(cè)量范圍寬
普通變送器的量程比最大為10:1,而智能變送器可達(dá)40:1或100:1,遷移量可達(dá)1900%和-200%,減少變送器的規(guī)格,增強(qiáng)通用性和互換性,給用戶帶來(lái)諸多方便。
(4)通信功能強(qiáng)
智能變送器均可實(shí)現(xiàn)手操器進(jìn)行操作,既可在現(xiàn)場(chǎng)將手操器插到變送器的相應(yīng)插孔,也可以在控制室將手操器連接到變送器的信號(hào)線上,進(jìn)行零點(diǎn)及量程的調(diào)校及變更。有的變送器具有模擬量和數(shù)字量?jī)煞N輸出方式(如HART協(xié)議),為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊奠定了基礎(chǔ)。
(5)完善的自診斷功能
通過(guò)通信器可以查出變送器自診斷的故障結(jié)果信息。
對(duì)于智能儀表技術(shù)
應(yīng)用未來(lái)發(fā)展方向的建議
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