探討儀表自動化優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

王玉娟（天津海成能源工程技術(shù)有限公司，天津　300392）

探討儀表自動化優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

王玉娟
（天津海成能源工程技術(shù)有限公司，天津300392）

在工業(yè)的不斷發(fā)展下，為了完成對電氣工程的監(jiān)測，儀表自動化優(yōu)化設(shè)計工程具有十分重要的地位，透過電氣化數(shù)據(jù)監(jiān)測以及整理，通過無人操作的方式，對數(shù)據(jù)進行整理和調(diào)控，通過智能化完成工作的所需。在這一狀態(tài)下，不但有效提高了工作效率，還節(jié)約了人工成本。在更為高效的智能化發(fā)展過程里，儀表自動化的運用，將變成目前加快工業(yè)高速發(fā)展的有效方式。

儀表自動化；優(yōu)化設(shè)計；技術(shù)

我國當(dāng)前處在社會主義現(xiàn)代化階段，經(jīng)濟獲得了蓬勃的發(fā)展，儀表自動化設(shè)備在生產(chǎn)裝備當(dāng)中具有較大的比例。儀表自動化設(shè)備直接決定了產(chǎn)業(yè)中的一切裝備，所以在運轉(zhuǎn)當(dāng)中，無法免除一些問題，而這些問題則會對產(chǎn)業(yè)的效率有直接影響。所以日常生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)加強維護。

1　自動化儀表測速分析

通過對自動化儀表進行掌控，從而分析優(yōu)化設(shè)計。為了不令儀表計量的準(zhǔn)確度受到影響，則需正確掌控儀表性能，而儀表內(nèi)包含了采集、濾波、轉(zhuǎn)換、放大信息等眾多環(huán)節(jié)，對儀表精密度以及正確性具有較大的影響，因此對優(yōu)化設(shè)計儀表而言尤為關(guān)鍵。

當(dāng)前對于編碼器的測速系統(tǒng)而言，最普遍的測量形式為周期法、頻率法等。在執(zhí)行頻率法測量的過程中，在規(guī)定的時間里，依照出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速脈沖信號，判斷儀表轉(zhuǎn)速。對于頻率、周期法測量儀表的速度而言，依照相應(yīng)的時間構(gòu)成轉(zhuǎn)速脈沖信號的程度而判斷儀表的轉(zhuǎn)速，能夠在較大范疇中測量儀表的速度。依照第三種方式測量儀表的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過對電力進行優(yōu)化設(shè)計，完成儀表測量轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)度。

通過單片機周期法或者頻率方式對儀表的速度進行測量，可是單片機中的資源十分有限，為了縮減測量的時間，提升儀表的脈沖頻率正確度，把CPLD器件與單片機給予融合，測量儀表的速度。測量儀表轉(zhuǎn)速包含以下三個方面：

首先，信號整形電路。通過放大信號，有利于CPLD器件的信號輸入；

其次，測頻電路。此方面為總體測量的中心，通過CPLD器件進行測量；

再次，單片機電路模塊。這方面是控制CPLD器件的測量速度與操控，通過單片機顯示數(shù)據(jù)，在單片機內(nèi)讀取數(shù)據(jù)，為CPLD器件傳輸控制命令[1]。

實現(xiàn)儀表精度測量轉(zhuǎn)速能夠在圖1中看出。透過單片機將信號發(fā)出，F(xiàn)S輸入信號，F(xiàn)X輸出信號。當(dāng)測量轉(zhuǎn)速前，需要先將信號的發(fā)送清零。再通過單片機將命令發(fā)出。

對儀表精密度造成影響的一個主要因素則為采取荷重的動態(tài)監(jiān)測。這一自動化儀表在長時間的工作當(dāng)中，信號被放大，應(yīng)當(dāng)先考量穩(wěn)定性及抗干擾性，通過自穩(wěn)零斬波放大器，經(jīng)由穩(wěn)定性方向而言，運用電壓頻率轉(zhuǎn)換器，改進儀表的穩(wěn)定性，在設(shè)計當(dāng)中通過高性能芯片AD652，控制儀表外端，對儀表的穩(wěn)定性造成影響[2]。

圖1　轉(zhuǎn)速測量邏輯圖

圖2　仿真波形圖

2　儀表優(yōu)化設(shè)計的重要性

通過分離儀表中控制方面與人機界面方面進行分離，能夠確保在工作當(dāng)中采集數(shù)據(jù)、設(shè)定參數(shù)，即便具備眾多儀表，遠程信號線路僅具備一對，傳達的距離較遠，簡化儀表設(shè)計，減少成本，有利于維護儀表。

通過對自動化儀表的優(yōu)化設(shè)計，能夠提高自動化儀表的性能，令自動化儀表具備了良好的性能，在工作當(dāng)中，可以自動校準(zhǔn)，降低誤差率，提升自動化儀表的正確度，降低故障的產(chǎn)生。

在優(yōu)化設(shè)計自動化儀表時，需對儀表的精密度、準(zhǔn)確性、靈敏度以及功耗進行考量，例如在智能電子儀表中產(chǎn)生的問題主要包含了對測量的精準(zhǔn)度要求較低，數(shù)據(jù)的誤差約在1%至2%之間，并不會影響到測量結(jié)果，可是電子儀表的價格卻具有較多的差距。儀表使用環(huán)境十分寬松，通常大多在室內(nèi)進行運用，并不考量溫度方面，電源電壓也較為穩(wěn)定。電子儀表可以加大體積，無需考量便攜式。由此對電子自動化儀表采取優(yōu)化設(shè)計，需對儀表的構(gòu)造、性能進行優(yōu)化設(shè)計，能夠透過微處理器、數(shù)字信號處理器乃至軟件補償?shù)确绞剑瑴p少儀表硬件的成本，打造出更加便利、更加良好的自動化電子儀表。

儀表自動化優(yōu)化設(shè)計把儀表測量準(zhǔn)確度進行提升，降低誤差的產(chǎn)生。并且，可以通過反復(fù)測量，統(tǒng)計誤差，依照誤差時間以及測量精確度，排除誤差數(shù)據(jù)，清除誤差，可以通過RC濾波乃至數(shù)字濾波方式消除誤差，通過非線性校正、偏差自動校正的方式，通過歸一化方式將儀表測量準(zhǔn)確度提升消除系統(tǒng)的誤差，能夠通過良好的檢測方式自動進行選擇，這一方式具有良好的測量準(zhǔn)確度。

對儀表軟件進行優(yōu)化設(shè)計，通過全新的C51語言，具備了良好的穩(wěn)定性、周期較短、有利于維護。依照C51語言、LED顯示以及PID自整定儀表軟件的優(yōu)化設(shè)計。即便優(yōu)化設(shè)計自動化儀表，可是在平時的工作中也無法免除一些問題，維護自動化儀表的日常清潔，能夠降低自動化儀表產(chǎn)生故障，確保自動化儀表能夠具備穩(wěn)定性，在測量運用中誤差最低，正確度與精準(zhǔn)度較高[3]。

3　結(jié)束語

綜上所述，在自動化的儀表優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中，不但需提高儀表的技能，還能夠提高儀表的硬件，減少儀表的成本與功耗，提升儀表的抗影響能力。自動化發(fā)展促進了工業(yè)發(fā)展，隨著新技術(shù)的運用，有效保障了企業(yè)的發(fā)展。

[1] 努爾艾力·加帕爾.儀表自動化設(shè)備故障與維護技術(shù)[J].電子制作，2014，（12）：207-208.

[2] 高文龍，薛宜新.淺析自動化儀表[J].黑龍江科技信息，2010，（11）：89-90.

[3] 張靈輝.電廠自動化儀表分析[J].科技信息，2010，（8）：23-24.

Discussion on Optimization Design Automation Instrumentation Technology

Wang Yu-juan

Under the continuous development of industry，in order to complete the monitoring of electrical engineering，instrumentation，automation engineering design optimization position is very important，data monitoring and sorting through electrification，by way of unattended operation，data collation and regulation，through intelligent work done required.In this state，not only effectively improve work efficiency，but also saves labor costs.In a more intelligent and efficient development process，the use of automated instrumentation，will become an effective way to accelerate the current rapid development of the industry.

Instrument automation；optimization design；technology

TQ056-4

B

1003-6490（2016）03-0077-02

2016-03-20

王玉娟（1984—），女，天津，工程師，主要從事化工裝置儀表選型設(shè)計及相關(guān)，DCD與SIS系統(tǒng)設(shè)計工作。