浅谈智能型仪表的发展与应用

《浅谈智能型仪表的发展与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈智能型仪表的发展与应用冃前在化工工业中智能型仪表的应用越来越普及，化工生产过程中各参数的测量控制都应用到智能型仪表，智能型仪表不但表现出单表本身卓越的性能，更因有可与计算机进行数字通讯能力进一步拓展了其应用范围。木文结合智能型仪表在生产屮的应用，探讨智能型仪表的发展和应用中应注意的几个问题。1.何谓智能型仪表智能型仪表是以微处理器为中央控制单元能完成物理信号的输入输出、信号转换和计算机控制等功能，并口J与外界通讯的仪器仪表。我们通常把部分国外进口的仪表铭牌上标冇SMART标记或有HART标记的认为是智能型仪表；但是在使用过程中部分仪表虽未标明智能型，但仪表木身具有通过按键进

2、行各种参数设定或可按一定的通讯协议与外部进行数字通讯的，也被认为是智能型仪表。2.智能型仪表相比常规仪表的优点1）先进的微处理技术，高性能的集成芯片，功能强大，性能优越。2）可靠性与精度较高，稳定性好，长期工作维护量小。3）具有双向通讯能力。4）适用范围广，可在线修改参数，具有内部计算、数据存储、自诊断、自校验等各种功能。5）貝有大量的管理信息，可供用八参考。3.智能型仪表的发展经历的几个阶段智能型仪表是现代控制技术、通讯技术、计算机技术、制造技术发展的必然结果，它人致经历了三个阶段。（1）模拟式仪表的发展阶段。普通模拟式仪表的发展经过电II型（供电电压交流220V,输岀电流O

3、~l（）mA）和电III型（供电电压直流24V，输出电流4~20mA）两个阶段。电III型仪表虽在体积、功耗和测量梢度方面有了较大提高。但是20世纪70年代DCS的问世与快速发展，模拟仪表自身的特性和缺点凸显出来。主要有:1）模拟式仪表测量与控制精度佼低，一般在（）.5〜1.5之间；2）模拟式仪表的功能比较单测量参数，输出变量可选性不强；3）模拟仪表的零点、量程调整会相互影响，零点量程调整时需反复进行，仪表调试维护量较人。4）每路模拟信号的传输必须使用一对信号线，并且存在传输过程信号衰减、精度降低、干扰信号的引入等长期难以解决的问题，严重影响了其计篦机网络的连接。为了解决此问题

4、，仪表厂商积极研发更适合当今生产需求的新型智能化仪表。（2）智能型仪表的起源。为了实现模拟信号的远原离传送，并将多个现场变送器的模拟信号通过一对信号线传送到控制中心，美国Roscmcnt（罗斯蒙特公司）于1986年开发出一种将模拟信号调制成数字调频信号，并用数字调频信号实现传输的HART（HighwayAddressableRemoteTransducer）协议，在现场女装的仪表是一种被称为"SmartFieldInstrument^^的智能型仪表，Smart仪农可以用-对传输线同时送出4~20mA和FSK频移键控两种信号，实现控制屮心与仪表之间的双向通信。并开发出HART手持

5、通讯器，方便地实现智能仪表与通讯器Z间的双向通讯。值得一•提的是，美国另一大仪表牛产商Honeywell（霍尼韦尔公司）1984年也开发岀新型智能仪表，可设定模拟4~20mA输出或数字输出模式（DE模式），以便与DCS实现数字通讯。STS—103手持式智能通讯器方便用于Honeywell系列仪表的组态和调试。目前，世界上绝人多数仪表牛产商朱产的彻能型仪表的通讯方式采川HART协议，如：ABB,E+H,Siemens等。(3)智能型仪表的飞速发展阶段。由于智能型仪表功能上明显的优点，进年来，化工工业的四大参数压力、温度、液位、流量测量及成分测量、阀位控制等都广泛用到智能型仪农，D

6、CS的推广与应用，也带动智能型仪表的长足发展和常规仪表的更新换代。因智能型仪表可与DCS进行数字通讯，在DCS操作界面上能方便地进行故障检查和参数修正等工作；智能型仪表的推广越来越普及，也大大的促进国内仪表厂商积极开发智1能型仪表，开发出一些符合HART协议和以微处理器为基础与上位机联网通讯的智能型仪表产品；随着仪表智能化程度的提高和微处理器功能的加强，现在智能仪表的功能已不仅限于数据采集，还越來越多的加入远程控制功能。1.智能型仪表的通讯智能型仪表的数字通讯技术，克服了以往模拟仪表的数据传输方面的不足，更加适应了计算机的发展耍求，也促进了智能型仪表本身的发展。口前智能型仪表的

7、通讯模式主要有以下儿种。(1)HART通讯协议它是Rosemouent公司于1985年开发出一种将模拟信号调制成数字调频信号，并用数字调频信号实现传输的协议。在现场安装的仪表是被称为"'SmartFieldInstrument,其屮包括1个调制解调器，可以将4〜20mA的信号调制成符合BELL202标准的FSK频移键控信号。英通讯原理：将要传送的数据信息用1mA的P-P交流信号调节4~20mA直流回路电路。因为传输交流电信号的平均值是0,所以调节信号对输出没有T•扰，因此在不中断传输信号的情