智能自動化儀表在工業生產中的應用和發展

劉會霞，張寧，劉潤虎，黃璜

(西京學院，陜西 西安 710123)

國家“十二五”期間，各個行業飛速發展，對能提高生產力的設備更是緊需。在這一發展形勢下，智能自動化儀表的出現順應了時代的發展。各個行業依據自身的發展需要進行技術改革，利用科學技術提高生產力的自動化，解決了技術跟不上工業發展的燃眉之急。現在，智能自動化儀表在工業生產中的應用越來越廣泛，所以，在這個科技改變生活的時代，我們要對智能自動化儀表做進一步的研究。

1 智能自動化儀表概述

1.1 智能自動化儀表。智能自動化儀表，在早期主要應用于運載石油冶煉、熱能動力、冶金以及化工等熱力生產行業，后來，二十世紀五十年代，出現的電動式儀表主要利用各種電子儀器控制工業儀表。在八十年代，智能自動化儀表通過一種控制裝置把自動化技術與工業儀表進行了有效結合，然后通過組裝的電子設備進行集成控制。隨著信息技術的發展，自動化工業儀表主要采用接口通信、微處理器等與計算機連接來實現技術的自動化。在此過程中經由嵌入式軟件對自動化儀表的內部進行處理，對輸入的信號進行非線性處理，壓力和溫度的實時補償，再經過故障診斷等來實現總線的控制，這種實時補償控制方式也將成為以后的重要研究方式。

1.2 智能自動化儀表的特點

1.2.1 精度高。儀表的精度等級通常分為幾個等級：0.1級，0.2級，0.5級，1.0級，1.5級，精度越低表示精確度越高，誤差越小。智能自動化儀表的精度較高，例如變送器的精度已經到達了±0.1%，更加精密的可以達到0.075%。

1.2.2 計算能力強。智能化儀表中一般都帶有微型計算機，能進行一些運算和數據處理并對數據處理進行存儲。

1.2.3 自我診斷功能強大。在工業發展中，很容易由于一些不當的操作引起故障，特別是無人照看的情況下，很容易造成事故的發生，智能自動化儀表的自我診斷功能恰好可以解決這個困難。它能夠在線分析故障原因，查找故障，解決故障，大大縮減了人們查找問題的時間，提高生產率。

2 智能自動化儀表的應用

2.1 智能自動化儀表應用在獲取信息方面。自動化儀表在工業應用中發展主要依托于信息化，信息技術是發展的重中之重。獲取信息經由網絡采集數據、處理數據并存儲數據，對信號進行修正和零點補償，同時對工業生產進行監測。而我國近年工業化發展較其它國家緩慢，主要是由于前期，國家和企業對這方面醒悟的晚。而智能自動化儀表的出現對信息的獲取能更加的全面和便捷，提高了工業生產的利用率，減少工人的勞動力。

2.2 智能自動化儀表應用在系統建模方面。智能自動化儀表借助通訊接口采集數據，把采集的數據經過傳送傳達到微處理芯片中進行數據的處理，把模擬量轉換為數字量可以更直觀的分析出數據誤差。微處理芯片的處理能力強大，實時操作系統控制到自動化儀表中。另外，它實時監測生產過程，一旦出現問題，立即發出信號，通知工作人員。它還可以對故障進行及時處理、分析，避免了很多工業生產過程中出現的問題。

2.3 智能自動化儀表應用在動態控制方面。在智能化技術飛速發展的時代，人們對智能化的需求越來越高，國家也大力推行產業的智能化。對于我國工業生產來說，智能化的控制還是處于低端，企業吸收接納智能化技術，并應用到自己工業生產中去。但是由于當前階段對技術的研究還不是完全成熟，生產技術中所需要的操作只能借助人工來進行，智能化更多的是應用于動態的加工過程。智能化技術如果能充分發揮自身的優勢，結合工業生產規律，那將達到智能化制造的另一高度。

3 智能自動化儀表的發展趨勢

3.1 網絡性。自動化儀表與計算機緊密連接，通過對軟硬件的操作達到對自動化儀表的實時監測，對故障的反饋能及時做出反應。同時，自動化儀表與無線網絡所形成的系統能夠在工業化工行業形成一套控制系統。

3.2 總線性。對于傳統的儀器來說，例如變送器，執行器以及其它現場儀器來說，集中式和分布式的控制較為廣泛，隨著自動化行業的發展，這種控制方式越來越難以適應于復雜、遠程和廣泛的測量和控制任務，在這種情況下現場總線控制系統的優勢就凸顯出來了。它是一種可以使智能化儀表與現場的網絡連接起來，實現數據高度集中、開放、安全、雙向的系統。

3.3 自動化程度高。現在的自動化的設備大多采用了集成電路、微處理芯片、接口通信等技術，結合計算機技術進行操作，對輸入的信號進行非線性處理，溫度及壓力補償，零點漂移及修正。不但能夠故障監測，還能對工業生產制造進行在線控制，對可能出現的問題提早反饋并及時處理。

4 結語

自動化儀表滲透于工業生產的各個環節，智能化儀表控制生產、邏輯運算、實時測控與在線測控，讓智能化信息交流更為迅速。目前，我國的智能化儀表還處于發展中，我們當務之急要緊跟時代的步伐，積極吸取國外的經驗，努力創新，研究出適合自己國家的自動化儀器。同時，我們要勇于面對自動化儀器智能化的挑戰，積極應對。

5 致謝

在此，要感謝“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項課題基金項目的資金資助。