淺析智能式儀表在石化行業(yè)的發(fā)展與應用

【摘 要】智能式儀表在當前的生產(chǎn)實踐中廣泛的應用，尤其是在石油化工工業(yè)方面。石油化工的生產(chǎn)中的各項數(shù)據(jù)復雜而且繁多，智能式儀表能發(fā)揮很好的性能。而且隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，智能式儀表與計算機技術(shù)中的數(shù)字通訊巧妙的結(jié)合，使得智能式儀表的功能得到了進一步的加強。本文將主要對智能式儀表在石化行業(yè)的發(fā)展與應用做主要的分析。

【關(guān)鍵詞】智能式儀表 數(shù)字通訊 DE協(xié)議 HART協(xié)議

石油是重要能源，石油化工的發(fā)展關(guān)乎一個國家的發(fā)展。然而在石化行業(yè)的實際生產(chǎn)中有著各種各樣的問題。目前，智能式儀表在石化行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。本文主要通過智能式儀表的發(fā)展與起源，以及結(jié)合一些相關(guān)的產(chǎn)品資料和數(shù)據(jù)，對智能式儀表做主要分析和探討。

一、智能式儀表

一般認為標有SMART或者HART標記的，以及能夠進行參數(shù)設定和數(shù)字通訊的儀表都是智能式儀表。智能式儀表的特點就是通過中央控制單元與外界進行通訊的儀器儀表。

二、與常規(guī)儀表的比較

比較常規(guī)的儀表，智能式儀表主要有一下的優(yōu)點：穩(wěn)定性好，可靠性高，維護簡單；功能強大，性能優(yōu)越；應用的范圍廣；可以采用LCD顯示，便于讀數(shù)；提供相關(guān)的管理信息。

三、起源與發(fā)展

（一）智能式儀表的起源。智能式儀表的前身是Smart Feld Instrument智能式儀表，使用的是HART協(xié)議，是美國Rosemount公司研發(fā)出的，用數(shù)字調(diào)頻信號實現(xiàn)，并能實現(xiàn)雙向通信。并且?guī)в惺殖值耐ㄓ嵠?，大大方便了儀表器的使用。美國另一儀表生產(chǎn)商Honeywell研發(fā)出智能式儀表，并且配有ST-102智能通訊器，這種智能通訊器適用于Honeywell系列儀表。

（二）智能式儀表的發(fā)展。智能式儀表與傳統(tǒng)儀表相比有很多的優(yōu)點，溫度、壓力、液位、流量測量四大參數(shù)的測量方面，智能式儀表的使用越來越普及。

四、智能式儀表的原理和操作界面

（一）原理。智能儀表從產(chǎn)生以來，種類多種多樣，不同的產(chǎn)品在設計、結(jié)構(gòu)方面的都有差異，但是它們的核心部件是相同的，其原理圖如下圖1。

（二）操作界面。智能式儀表與傳統(tǒng)儀表的相比的一大優(yōu)點是在操作上大大優(yōu)化了：1.無按鍵，通過操作軟件來進行操作控制。一般是通過手持的通訊器來進行操作。2.少量的按鍵操作。儀表上有少量的按鍵。3.既有通訊也有按鍵。

五、智能式儀表的通訊

智能式儀表的通訊模式主要分為以下幾種：HART通訊協(xié)議、DE通訊協(xié)議、智能化設備。

（一）HART通訊協(xié)議。HART通訊協(xié)議通過數(shù)字信號和DDL來實現(xiàn)通信。其中主要是通過數(shù)字信號，其主要原理：用1mA的交流電信號調(diào)節(jié)直流回路電路，這樣輸出的信號就不會受到干擾，也不必使用人工的手動控制。

（二）DE通訊協(xié)議。DE通訊協(xié)議是Honeywell系列使用的通訊協(xié)議，其通訊方式可以分為模擬方式和數(shù)字方式。模擬方式采用的是半雙工主從式通訊。

（三）智能化設備。智能式的儀表一般采用的是串行通信或者現(xiàn)場總線。串行通信一般采用RS—232和EIA485接口，其中EIA485應用較為廣泛。因為其抗干擾能力強，適合在現(xiàn)場使用，能很好的應用在物理層。

六、智能式儀表的應用中應注意的問題

（一）由于智能式儀表的參數(shù)選擇性強，因此對于參數(shù)的設置應該確保信號輸出的正確性。

（二）對于觸點刺激輸出的變送器，保證系統(tǒng)穩(wěn)定和回差的正確性。

（三）智能變送器在電壓和溫度和濕度中的使用。

（四）精度的考慮，儀表是測量工具，因此對于精度必須有一定的要求。

1.高精度的要求。對于要求精度比較的高的儀表，有一個參數(shù)必須考慮，那就是絕對測量誤差?？梢愿鶕?jù)絕對誤差來選擇最佳的測量的范圍值。圖2是LR 400雷達液位計的精度曲線圖。其中誤差最小的范圍是2—10m。

2.然而對于儀表的精度和誤差要求是在變化的，精度和誤差必須是符合當下的條件的最適精度。如果刻意追求精度可能使測量中的一些數(shù)據(jù)收到影響。

3.一些儀表具有量程選擇的功能，其中自動量程會從一定程度上使測量的精度下降。因此最好是選擇手動量程，確保測量的精度。

儀表的發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的模擬式到現(xiàn)在的數(shù)字化和智能化的發(fā)展，儀表的功能越來越完善，測量的精度越來越高。對于復雜測量環(huán)境的適應性也將強了。另外隨著各項科技的發(fā)展和進步，儀表上應用的科技也越來越多。DCS與儀表的結(jié)合，使得儀表更加智能化。DCS為實現(xiàn)了遠程控制，并且能實現(xiàn)實時的測量。

參考文獻：

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