劉會(huì)霞，張寧，劉潤(rùn)虎，黃璜

(西京學(xué)院，陜西 西安 710123)

國(guó)家“十二五”期間，各個(gè)行業(yè)飛速發(fā)展，對(duì)能提高生產(chǎn)力的設(shè)備更是緊需。在這一發(fā)展形勢(shì)下，智能自動(dòng)化儀表的出現(xiàn)順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展。各個(gè)行業(yè)依據(jù)自身的發(fā)展需要進(jìn)行技術(shù)改革，利用科學(xué)技術(shù)提高生產(chǎn)力的自動(dòng)化，解決了技術(shù)跟不上工業(yè)發(fā)展的燃眉之急?，F(xiàn)在，智能自動(dòng)化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，所以，在這個(gè)科技改變生活的時(shí)代，我們要對(duì)智能自動(dòng)化儀表做進(jìn)一步的研究。

1 智能自動(dòng)化儀表概述

1.1 智能自動(dòng)化儀表。智能自動(dòng)化儀表，在早期主要應(yīng)用于運(yùn)載石油冶煉、熱能動(dòng)力、冶金以及化工等熱力生產(chǎn)行業(yè)，后來(lái)，二十世紀(jì)五十年代，出現(xiàn)的電動(dòng)式儀表主要利用各種電子儀器控制工業(yè)儀表。在八十年代，智能自動(dòng)化儀表通過(guò)一種控制裝置把自動(dòng)化技術(shù)與工業(yè)儀表進(jìn)行了有效結(jié)合，然后通過(guò)組裝的電子設(shè)備進(jìn)行集成控制。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化工業(yè)儀表主要采用接口通信、微處理器等與計(jì)算機(jī)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的自動(dòng)化。在此過(guò)程中經(jīng)由嵌入式軟件對(duì)自動(dòng)化儀表的內(nèi)部進(jìn)行處理，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性處理，壓力和溫度的實(shí)時(shí)補(bǔ)償，再經(jīng)過(guò)故障診斷等來(lái)實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)的控制，這種實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制方式也將成為以后的重要研究方式。

1.2 智能自動(dòng)化儀表的特點(diǎn)

1.2.1 精度高。儀表的精度等級(jí)通常分為幾個(gè)等級(jí)：0.1級(jí)，0.2級(jí)，0.5級(jí)，1.0級(jí)，1.5級(jí)，精度越低表示精確度越高，誤差越小。智能自動(dòng)化儀表的精度較高，例如變送器的精度已經(jīng)到達(dá)了±0.1%，更加精密的可以達(dá)到0.075%。

1.2.2 計(jì)算能力強(qiáng)。智能化儀表中一般都帶有微型計(jì)算機(jī)，能進(jìn)行一些運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理并對(duì)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行存儲(chǔ)。

1.2.3 自我診斷功能強(qiáng)大。在工業(yè)發(fā)展中，很容易由于一些不當(dāng)?shù)牟僮饕鸸收?，特別是無(wú)人照看的情況下，很容易造成事故的發(fā)生，智能自動(dòng)化儀表的自我診斷功能恰好可以解決這個(gè)困難。它能夠在線(xiàn)分析故障原因，查找故障，解決故障，大大縮減了人們查找問(wèn)題的時(shí)間，提高生產(chǎn)率。

2 智能自動(dòng)化儀表的應(yīng)用

2.1 智能自動(dòng)化儀表應(yīng)用在獲取信息方面。自動(dòng)化儀表在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)展主要依托于信息化，信息技術(shù)是發(fā)展的重中之重。獲取信息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行修正和零點(diǎn)補(bǔ)償，同時(shí)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而我國(guó)近年工業(yè)化發(fā)展較其它國(guó)家緩慢，主要是由于前期，國(guó)家和企業(yè)對(duì)這方面醒悟的晚。而智能自動(dòng)化儀表的出現(xiàn)對(duì)信息的獲取能更加的全面和便捷，提高了工業(yè)生產(chǎn)的利用率，減少工人的勞動(dòng)力。

2.2 智能自動(dòng)化儀表應(yīng)用在系統(tǒng)建模方面。智能自動(dòng)化儀表借助通訊接口采集數(shù)據(jù)，把采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳送傳達(dá)到微處理芯片中進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量可以更直觀的分析出數(shù)據(jù)誤差。微處理芯片的處理能力強(qiáng)大，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)控制到自動(dòng)化儀表中。另外，它實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，立即發(fā)出信號(hào)，通知工作人員。它還可以對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)處理、分析，避免了很多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

2.3 智能自動(dòng)化儀表應(yīng)用在動(dòng)態(tài)控制方面。在智能化技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，人們對(duì)智能化的需求越來(lái)越高，國(guó)家也大力推行產(chǎn)業(yè)的智能化。對(duì)于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，智能化的控制還是處于低端，企業(yè)吸收接納智能化技術(shù)，并應(yīng)用到自己工業(yè)生產(chǎn)中去。但是由于當(dāng)前階段對(duì)技術(shù)的研究還不是完全成熟，生產(chǎn)技術(shù)中所需要的操作只能借助人工來(lái)進(jìn)行，智能化更多的是應(yīng)用于動(dòng)態(tài)的加工過(guò)程。智能化技術(shù)如果能充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)規(guī)律，那將達(dá)到智能化制造的另一高度。

3 智能自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 網(wǎng)絡(luò)性。自動(dòng)化儀表與計(jì)算機(jī)緊密連接，通過(guò)對(duì)軟硬件的操作達(dá)到對(duì)自動(dòng)化儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)故障的反饋能及時(shí)做出反應(yīng)。同時(shí)，自動(dòng)化儀表與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)所形成的系統(tǒng)能夠在工業(yè)化工行業(yè)形成一套控制系統(tǒng)。

3.2 總線(xiàn)性。對(duì)于傳統(tǒng)的儀器來(lái)說(shuō)，例如變送器，執(zhí)行器以及其它現(xiàn)場(chǎng)儀器來(lái)說(shuō)，集中式和分布式的控制較為廣泛，隨著自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，這種控制方式越來(lái)越難以適應(yīng)于復(fù)雜、遠(yuǎn)程和廣泛的測(cè)量和控制任務(wù)，在這種情況下現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)了。它是一種可以使智能化儀表與現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高度集中、開(kāi)放、安全、雙向的系統(tǒng)。

3.3 自動(dòng)化程度高?，F(xiàn)在的自動(dòng)化的設(shè)備大多采用了集成電路、微處理芯片、接口通信等技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行操作，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性處理，溫度及壓力補(bǔ)償，零點(diǎn)漂移及修正。不但能夠故障監(jiān)測(cè)，還能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)制造進(jìn)行在線(xiàn)控制，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提早反饋并及時(shí)處理。

4 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化儀表滲透于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，智能化儀表控制生產(chǎn)、邏輯運(yùn)算、實(shí)時(shí)測(cè)控與在線(xiàn)測(cè)控，讓智能化信息交流更為迅速。目前，我國(guó)的智能化儀表還處于發(fā)展中，我們當(dāng)務(wù)之急要緊跟時(shí)代的步伐，積極吸取國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，努力創(chuàng)新，研究出適合自己國(guó)家的自動(dòng)化儀器。同時(shí)，我們要勇于面對(duì)自動(dòng)化儀器智能化的挑戰(zhàn)，積極應(yīng)對(duì)。

5 致謝

在此，要感謝“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專(zhuān)項(xiàng)課題基金項(xiàng)目的資金資助。