智能仪表技术及工业自动化应用发展探讨

智能仪表技术及工业自动化应用发展探讨

发表时间：2018-11-07T09:38:50.177Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：顾世剑[导读] 他们进行改革的重点就在于能否充分利用科学技术促进生产的智能化控制，实现工业的自动化。由此可见，智能技术在工业自动化控制中的作用十分重要，新时期我们必须进一步加强对智能控制技术的研究顾世剑

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摘要：随着全球经济一体化的发展，各国之间竞争越来越激烈。在这一形势下，众多企业为了争取自身利益的最大化，纷纷开始改进生产工艺和技术，扩大生产规模，提高生产效率，以使自己能够在激烈的经济竞争中占有一席之位。而他们进行改革的重点就在于能否充分利用科学技术促进生产的智能化控制，实现工业的自动化。由此可见，智能技术在工业自动化控制中的作用十分重要，新时期我们必须进一步加强对智能控制技术的研究。

关键词：智能仪表；工业自动化控制；应用

引言：随着时代的发展和科技的进步，仪器仪表在工业生产中的应用越来越普遍，并且它的出现极大地减少了人为操作所占的比重，大大提高了生产的效率。而后伴随着科技的进一步发展，智能仪表逐渐出现在人们的视野并在工业自动化控制中广泛应用。本文主要智能仪表技术及工业自动化应用发展展开详细探究。

一、智能仪表概述

（一）简介

智能仪表，也称智能型电磁流量计，它是利用恒流低频三值矩形波或双频矩形波励磁制备而成的，所以它既有矩形波磁场的优点，又能够克服正弦波磁场的缺点；还可以消除电源电压波动、电源频率变化及励磁线圈阻抗变化所造成的误差等。它在工业自动化控制中的应用经历了几个不同的阶段，首先六十年代左右，随着半导体和集成电路的不断发展，出现了一大批的智能化装置，他们就是各种的调节器和执行器等；在七十年代之后，仪表的自动化技术再次得到迅速的发展，一些新技术的产品不断被研发出来，并且都相继的投入到使用当中，尤其是微型计算机的不断发展，在化工自动化技术方面起到巨大的作用二随后又相继的出现微型处理器作为基础研发的仪表，更把自动化的技术推动到了一个更高层次的水平。

（二）特点

第一，精度高。作为典型的智能仪表，智能变送器的测量精度极高，该设备主要工作原理是首先利用内部的处理器实时测量静压、温度等的变化，然后将测量的非线性数据进行校正、滞后和复现性的数据进行相应的补偿，进而使设备输出的信号具有较高的精度，在通常情况下，该设备的精度能够达到±0.1%，而对去数字信号来说其精度更高，能够达到±0.075%；第二，测量范围宽。对于传统变送器来说其能够实现的最大量程是10：1，而对于智能变送器来说，其测量范围有了进一步的拓宽，它能够达到40：1，甚至100：1，在迁移量方面，其能够达到1900%和-200%。所以在其测量范围拓宽的基础上，减少变送器的规格，增强通用性和互换性，给用户使用带来了很大的方便；第三，通信功能强智能变送器具有十分强大的通信功能，它们均可实现利用手操器进行操作，即它们既可以在施工现场对手操器进行相应的插拔操作，也可以在控制室将手操器连接到变送器的信号线上，进而进行零点及量程的校正和重新设置。此外，有的变送器在设置上还可以实现多种形式的输出，其这一特性的存在为实现现场总线通讯奠定了一定的基础；第四，自诊断功能完善智能仪表的制作涵盖了很多高科技的技术，这使得它具有很多的功能，自诊断功能完善就是其中一种。智能仪表的出现，使得通过通信器就可以查出变送器自诊断的故障结果信息成为可能，这极大地缩减了人们排除故障的时间，有利于进一步提高生产效率[1]。

二、智能仪表在工业自动化控制中的应用

（一）获取信息

当前我国工业控制发展相对来说比较缓慢，主要表现为目前我国工业信息化程度比较低。同时经济社会的飞速发展又迫切要求工业控制能够有所提高，这使得现实与需求激烈碰撞，两者之间的矛盾愈演愈烈。而后来随着科学技术的发展，工业自动化程度的不断提高，智能仪表的出现，使得控制人员可以及时获取信息，并在很大程度上减少了工业劳动人员的数量，有效提高了工业生产的效率。（二）系统建模

智能仪表的运用，另一个重要表现是它具有系统建模的作用。何为系统建模？系统建模其实主要就是指数据采集和监控的过程，采集数据可以记录脉冲数，并且可以定时将数据转存到数据寄存器中，监控数据的作用则主要是指对各个生产过程的监控，一旦发生异常情况，它可以及时地察觉并发出警报，通知到工作人员，并且它还可以进行故障的自我分析，进而找出原因，并采取相应的措施，例如自动中断生产、减慢仪器工作速率等等。通过智能仪表的系统建模，工作人员可以及时发现问题、解决问题，从而有利于保障生产的安全性。（三）动态控制

随着科学技术的发展，人工智能的概念越来越频繁的出现在人们的生活中，使得人们对智能控制的了解逐渐深入，并且努力将其应用于工业自动化生产。但是，有些工业虽然应用了智能控制技术，可是由于其缺乏适当的技术管理或是其他原因，智能控制技术的运用并未给工业生产带来实际可观的收益，导致目前我国的智能控制技术并没有得到广泛的应用。且从目前工业自动化生产的现状来看，大部分的智能控制只是应用于了动态的加工过程，工业生产的其他环节主要还是靠人工来完成。而智能控制理应是充分结合工作人员经验和工业生产发展规律，实现加工与控制系统全部联合的一种控制手段。所以只有真正做到智能控制的联合应用，才能充分发挥出其作用，实现工业生产的动态化控制[2]。

三、对于智能仪表技术及其应用未来发展方向的建议（一）智能仪表的智能化程度有待进一步提高

智能仪表的智能化程度表征着其应用的广度和深度，目前的智能仪表还只是处于一个较低水平的初级智能化阶段，但某些特殊工艺及应用场合则对仪表的智能化提出了较高的要求，而当前的智能化理论，如：神经网络、遗传算法、小波理论、混沌理论等已经具备潜在的应用基础，这就意味着我们有必要也有能力结合具体的应用需要下大气力开发高级智能化的仪表技术。（二）智能仪表的稳定性、可靠性有待长期和持续的关注

仪表运行的稳定性、可靠性是用户首要关心的问题，智能仪表也不例外，随着智能仪表技术的不断拓展、新型的智能仪表也将陆续投放市场，这需要我们始终把握一个原则：每一项智能新技术的应用有待实践的检验，是否用户有信心和勇气敢于做“第一个吃螃蟹的人”。这就需要安全性、可靠性技术的并行开发。

（三）智能仪表的潜在功能应用有待最大化

目前工业自动化领域的实际应用尚未将智能仪表的功能发挥最大化，而更多的只是应用了其总体功能的半数左右，而这一应用现状的主要原因是，控制系统的总体架构忽略了诸如现场总线的技术优势，这需要仪表厂商与用户建立良好的合作伙伴关系，加强长期合作，以短期投资促长期效益，通过建立“智能仪表+现场总线”的控制系统架构，确立优化的投资观念，达成和谐共赢的目标。

（四）继续加大国内智能仪表的开发投入

当今时期，对于智能仪表技术的开发和应用来说，其还需要经历一个相当漫长的成熟发展期，并且在这个发展过程中智能仪表开发还面临着一个非常严峻的考验。所以在此形势下，为了更好地实现智能仪表的发展和应用，就需要仪表研究人员齐聚共同探讨当今仪表发展所的有关问题，并且能够在政府的帮扶下，坚持产、学、研的密切结合的原则，切实加大智能仪表研发的投入。

结论：

简而言之，智能仪表具有诸多的优势，它的发展必然会给我国的工业生产带来极大的便利，同时其应用也是工业发展的必然趋势。为此，文章主要对智能仪表技术及工业自动化应用发展进行了分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

参考文献：

[1]路勇.智能自动化仪表在现代煤化工企业中的应用[J].化工管理,2017,(01):101.

[2]黄文平.自动化仪表在我国钢铁工业中的应用现状与发展对策[J].中国管理信息化,2015,(24):179.