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上海徐吉電氣有限公司
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智能【數(shù)顯高壓核相儀】儀表發(fā)展歷程及其技術(shù)優(yōu)勢
2010-6-18 閱讀(1795)
智能儀表建立在微電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,，超大規(guī)模集成電路的嵌入,，將CPU,、存儲器,、A/D轉(zhuǎn)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(xiàn)場總線的應(yīng)用,，智能儀表與控制系統(tǒng)之間的數(shù)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程中的衰減,，長期難以解決的干擾問題得到解決,。此外，由于數(shù)字通訊,，節(jié)省了大量電纜,、安裝材料和安裝費(fèi)用。
智能儀表及其技術(shù)的發(fā)展歷程
歷經(jīng)以模擬技術(shù)為特征的電動單元組合儀表,、以數(shù)?；旌霞夹g(shù)為特征的DDZ-S系列儀表的開發(fā)后，1983年,，美國霍尼韋爾公司向制造工業(yè)推出了新一代智能型壓力變送器,，這標(biāo)志著模擬儀表向數(shù)字化智能儀表的轉(zhuǎn)變。當(dāng)時的這種智能變送器已具有高精度,、遠(yuǎn)距離校驗(yàn)和靈活組態(tài)的特點(diǎn),，并告知用戶：盡管初期購置費(fèi)用較高，但會被較低的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用所補(bǔ)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(xù)在一些生產(chǎn)線上被采用,，它們包括：Rosemount、Foxboro,、YOKOGAWA,、Siemens、E&H,、Bailey,、Fuji和ABB等。但由于缺少高速的智能通訊標(biāo)準(zhǔn),、用戶對于高精度監(jiān)控要求并不突出,、培訓(xùn)等服務(wù)機(jī)制相對薄弱，當(dāng)時的智能應(yīng)用并不樂觀,，只占到了約20%的市場,。
隨著微電子、計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展以及綜合自動化程度的不斷提高,，目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的智能儀表，其技術(shù)也同樣在過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(jù)了應(yīng)用市場的絕大比重,，如何結(jié)合目前智能儀表的工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)并快速跟蹤智能前沿技術(shù)應(yīng)用于我國智能儀表的開發(fā)研究成為振興民族智能儀器儀表的一大突出問題。
智能儀表的優(yōu)勢和特點(diǎn)
智能儀表在工業(yè)自動化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用得益于其突出的技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn),，諸如其高穩(wěn)定性,、高可靠性、高精度,、易維護(hù)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,。利用內(nèi)裝的微處理器,，能夠?qū)崟r測量出靜壓、溫度變化對檢測元件的影響,，通過數(shù)據(jù)處理,，對非線性進(jìn)行校正，對滯后及復(fù)現(xiàn)性進(jìn)行補(bǔ)償,，使得輸出信號更*,。一般情況，精度為zui大量程的±0.1%,，數(shù)字信號可達(dá)±0.075%,。
（2）功能強(qiáng)
智能變送器具有多種復(fù)雜的運(yùn)算功能，依賴內(nèi)部微處理器和存儲器,，可以執(zhí)行開方,、溫度壓力補(bǔ)償及各種復(fù)雜的運(yùn)算,。
（3）測量范圍寬
普通變送器的量程比zui大為10:1,，而智能變送器可達(dá)40:1或100:1,，遷移量可達(dá)1900%和-200%，減少變送器的規(guī)格,，增強(qiáng)通用性和互換性,，給用戶帶來諸多方便。
（4）通信功能強(qiáng)
智能變送器均可實(shí)現(xiàn)手操器進(jìn)行操作,，既可在現(xiàn)場將手操器插到變送器的相應(yīng)插孔,，也可以在控制室將手操器連接到變送器的信號線上，進(jìn)行零點(diǎn)及量程的調(diào)校及變更,。有的變送器具有模擬量和數(shù)字量兩種輸出方式（如HART協(xié)議）,，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場總線通訊奠定了基礎(chǔ)。
（5）完善的自診斷功能
通過通信器可以查出變送器自診斷的故障結(jié)果信息,。
對于智能儀表技術(shù)及其應(yīng)用未來發(fā)展方向的建議
（1）智能儀表的智能化程度有待進(jìn)一步提高
智能儀表的智能化程度表征著其應(yīng)用的廣度和深度,，目前的智能儀表還只是處于一個較低水平的初級智能化階段，但某些特殊工藝及應(yīng)用場合則對儀表的智能化提出了較高的要求,，而當(dāng)前的智能化理論,，如：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法,、小波理論,、混沌理論等已經(jīng)具備潛在的應(yīng)用基礎(chǔ)，這就意味著我們有必要也有能力結(jié)合具體的應(yīng)用需要下大氣力開發(fā)智能化的儀表技術(shù),。
（2）智能儀表的穩(wěn)定性,、可靠性有待長期和持續(xù)的關(guān)注儀表運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性是用戶首要關(guān)心的問題,，智能儀表也不例外,，隨著智能儀表技術(shù)的不斷拓展、新型的智能儀表也將陸續(xù)投放市場,，這需要我們始終把握一個原則：每一項(xiàng)智能新技術(shù)的應(yīng)用有待實(shí)踐的檢驗(yàn),，是否用戶有信心和勇氣敢于做“*個吃螃蟹的人”。這就需要安全性,、可靠性技術(shù)的并行開發(fā),。
（3）智能儀表的潛在功能應(yīng)用有待zui大化
目前工業(yè)自動化領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用尚未將智能儀表的功能發(fā)揮zui大化，而更多的只是應(yīng)用了其總體功能的半數(shù)左右,，而這一應(yīng)用現(xiàn)狀的主要原因是,，控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)忽略了諸如現(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢，這需要儀表廠商與用戶建立良好的合作伙伴關(guān)系,，加強(qiáng)長期合作,，以短期投資促長期效益,，通過建立“智能儀表+現(xiàn)場總線”的控制系統(tǒng)架構(gòu)，確立優(yōu)化的投資觀念,，達(dá)成和諧共贏的目標(biāo),。
（4）繼續(xù)加大國內(nèi)智能儀表的開發(fā)投入
智能儀表技術(shù)及應(yīng)用還需要經(jīng)歷一個較為漫長的成熟發(fā)展期，而對于國內(nèi)智能儀表技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)面臨著更大的挑戰(zhàn),，這種局面召喚著國內(nèi)儀表行業(yè)共同探討智能儀表的發(fā)展問題,，應(yīng)對激烈的競爭市場，擔(dān)負(fù)儀表產(chǎn)業(yè)的歷史使命,，在日益優(yōu)厚的國家及政府扶持政策下,，堅(jiān)持產(chǎn)、學(xué),、研的密切結(jié)合,，繼續(xù)加大國內(nèi)智能儀表的開發(fā)投入。
