智能儀表建立在微電子技術(shù)發(fā)展的基礎上,超大規模集成電路的嵌入,將CPU、存儲器、A/D轉換、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。加之現場(chǎng)總線(xiàn)的應用,智能儀表與控制系統的數字通訊將替代以往的模擬傳遞,大大提高了精度和可靠性,避免了模擬信號在傳輸過(guò)程中的衰減,長(cháng)期難以
的干擾問(wèn)題得到
。此外,
數字通訊,節省了大量電纜、安裝材料和安裝費用。
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;旌霞夹g(shù)為特征的DDZ-S系列儀表的開(kāi)發(fā)后,1983年,美國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,這標志著(zhù)模擬儀表向數字化智能儀表的轉變。當時(shí)的這種智能變送器已具有高精度、遠距離校驗和靈活組態(tài)的特點(diǎn),并告知用戶(hù):盡管初期購置費用較高,但會(huì )被較低的運行和維護費用所補償。緊隨其后的十年里,國外其他公司的智能壓力變送器也陸續在生產(chǎn)線(xiàn)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準、用戶(hù)對于高精度監控要求并不突出、培訓等服務(wù)機制
薄弱,當時(shí)的智能應用并不樂(lè )觀(guān),只占到了約20%的市場(chǎng)。
隨著(zhù)微電子、計算機、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。目前國外智能儀表占據了國際應用市場(chǎng)的絕大比重,如何結合目前智能儀表的工業(yè)應用經(jīng)驗并快速跟蹤國際智能前沿技術(shù)應用于我國智能儀表的開(kāi)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)勢和特點(diǎn)
智能儀表在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的廣泛應用得益于其突出的技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn),諸如其高穩定性、高可靠性、高精度、易維護性。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。內裝的微
器,
實(shí)時(shí)測量出靜壓、溫度變化對檢測元件的影響,通過(guò)數據
,對非線(xiàn)性進(jìn)行校正,對滯后及復現性進(jìn)行補償,使得輸出信號更精確。
,精度為最大量程的±0.1%,數字信號可達±0.075%。
(2)功能強
智能變送器具有多種的運算功能,依賴(lài)內部微
器和存儲器,可以執行開(kāi)方、溫度壓力補償及各種
的運算。
(3)測量范圍寬
普通變送器的量程比最大為10:1,而智能變送器可達40:1或100:1,遷移量可達1900%和-200%,減少變送器的規格,增強通用性和互換性,給用戶(hù)帶來(lái)諸多方便。
(4)通信功能強
智能變送器均可實(shí)現手操器進(jìn)行操作,既可在現場(chǎng)將手操器插到變送器的相應插孔,也可以在控制室將手操器連接到變送器的信號線(xiàn)上,進(jìn)行零點(diǎn)及量程的調校及變更。有的變送器具有模擬量和數字量?jì)煞N輸出方式(如HART協(xié)議),為實(shí)現現場(chǎng)總線(xiàn)通訊奠定了基礎。
(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果信息。
對于智能儀表技術(shù)應用未來(lái)發(fā)展方向的建議
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