智能化儀表在化工控制中的應(yīng)用分析

王藝霏

摘要：隨著我國科技的快速發(fā)展，化工業(yè)設(shè)備越來越先進(jìn)，智能化過程控制成為發(fā)展主流，化學(xué)工程領(lǐng)域中，儀表的應(yīng)用廣泛，智能化儀表顯得尤為重要。本文對(duì)智能化儀表的發(fā)展、智能化儀表的優(yōu)勢進(jìn)行說明分析，主要針對(duì)對(duì)智能化儀表在化工控制中的應(yīng)用進(jìn)行介紹，另外對(duì)智能化儀表的維護(hù)做簡單介紹。

關(guān)鍵詞：智能化儀表；化工控制；應(yīng)用

1 緒論

智能化儀表在化工生產(chǎn)方面或是醫(yī)藥領(lǐng)域都有著的應(yīng)用廣泛，智能化儀表的應(yīng)用有效推進(jìn)了我國現(xiàn)代化建設(shè)的步伐，隨著工業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展，對(duì)控制系統(tǒng)要求日益增高，為滿足化工控制的要求，控制系統(tǒng)日益趨為自動(dòng)化、智能化?；て髽I(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、生產(chǎn)技術(shù)的提升、生產(chǎn)工藝越趨復(fù)雜化，使得智能化應(yīng)用成為必然。本文主要針對(duì)智能化儀表在化工控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)智能化儀表的發(fā)展歷程和具體應(yīng)用進(jìn)行簡要闡述。

2 智能化儀表的發(fā)展歷程和組成

2.1 化工儀表的發(fā)展歷程

化工儀表的發(fā)展歷程大致分為三個(gè)階段：

第一階段：化工儀表為指針式化工儀表，例如彈簧式壓力表、溫度顯示儀等；

第二階段：化工儀表主要為數(shù)字式化工儀表，對(duì)溫度、壓力、液位、速度等測量信號(hào)進(jìn)行數(shù)字量顯示，相對(duì)模擬量顯示，使測量值的顯示更為清晰直觀，并可選擇雙光柱顯示方式。相比指針式化工儀精確度大為提升。

第三階段：此階段化工儀表為智能化，應(yīng)用單片機(jī)、微處理等技術(shù)，通過接口與計(jì)算機(jī)關(guān)聯(lián)，構(gòu)成自動(dòng)測試系統(tǒng)，智能化儀表在化工工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛。

2.2 化工儀表的組成

硬件方面：硬件組成的第一方面是主機(jī)電路，主機(jī)電路的功能是對(duì)數(shù)據(jù)和程序信息進(jìn)行存儲(chǔ)，將信息存儲(chǔ)處理后供儀表使用，主機(jī)電路由讀寫存儲(chǔ)器RAM、微處理器、技術(shù)電路、只讀存儲(chǔ)器ROM、接口組成，硬件的其他構(gòu)成分別為I/O通道，人機(jī)交互部件，接門電路和并行數(shù)據(jù)通信接口以及申請(qǐng)數(shù)據(jù)通信接口構(gòu)成。

輸入信號(hào)主要由模擬量輸入/輸出通道完成，輸出信號(hào)信號(hào)主要由輸入/輸出通道進(jìn)行，員工與智能化儀表之間的交互是人機(jī)聯(lián)系部件的主要功能。

軟件方面：主要由監(jiān)控程序、中斷處理、功能模塊組成，監(jiān)控程序主要為信息接收程序，能后實(shí)現(xiàn)軟件的相關(guān)操作執(zhí)行管理，在人機(jī)交互過程中出現(xiàn)問題時(shí)中斷程序發(fā)送中斷請(qǐng)求，計(jì)算機(jī)接收請(qǐng)求后執(zhí)行相應(yīng)操作，功能模塊實(shí)現(xiàn)自校自檢，抗干擾等功能。

3 智能化儀表的具體應(yīng)用

3.1 記憶功能方面

老式儀表在信息的處理方面采用邏輯電路和時(shí)序電路，老式儀表不具有信息記錄能力，智能化儀表內(nèi)部單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的記錄功能，智能化儀表在與計(jì)算機(jī)關(guān)聯(lián)后應(yīng)用相關(guān)軟件計(jì)算機(jī)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的存儲(chǔ)記錄。

3.2 計(jì)算功能方面

老式儀表采集的數(shù)據(jù)精確度不高，這是由于老式儀表在數(shù)據(jù)采集傳輸上應(yīng)用的是模擬電路，模擬算法具有一定的局限性，使得對(duì)數(shù)運(yùn)輸精確度下降，智能化儀表運(yùn)用數(shù)字電路控制模式，對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的運(yùn)算和傳輸上更為精確。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化功能方面

智能化儀表與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，增強(qiáng)了不同地區(qū)儀表的的關(guān)聯(lián)性，多個(gè)用戶可通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程觀察采集現(xiàn)狀和采集數(shù)據(jù)，例如在距離較遠(yuǎn)的不同地區(qū)，技術(shù)和質(zhì)量監(jiān)控人員可統(tǒng)一對(duì)生產(chǎn)運(yùn)輸進(jìn)行檢測，不需采用人工記錄，智能化儀表數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)，方便數(shù)據(jù)的對(duì)比處理。

3.4 智能化儀表的可編程性

計(jì)算機(jī)軟件的嵌入儀表中取代儀表中的用的硬件邏輯電路，不僅簡化了儀表的硬件結(jié)構(gòu)還可以取代常規(guī)邏輯電路，智能化儀表中單片機(jī)的應(yīng)用使得編程成為一種可能，對(duì)電路進(jìn)行控制應(yīng)用的過程中小程序的使用，可對(duì)簡單數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單處理。

3.5 數(shù)據(jù)處理和誤差修正方面

智能化儀表在實(shí)際工作中具有線性化處理和自驗(yàn)自校功能，微處理器可以對(duì)對(duì)這些問題進(jìn)行簡單處理，

智能化儀表中微處理器能有效減輕硬件負(fù)擔(dān)，微處理器豐富的處理功能有效的減少測量誤差、減少環(huán)境干擾，提高數(shù)據(jù)精確度。

4 智能化儀表的優(yōu)勢

4.1 記憶性強(qiáng)

和傳統(tǒng)儀表相比，智能化儀表記憶功能更為強(qiáng)大，傳統(tǒng)儀表智能對(duì)當(dāng)前時(shí)刻狀態(tài)進(jìn)行記錄，因其采用的是時(shí)序電路和組合邏輯電路，智能化儀表具有存儲(chǔ)器，使得智能化儀表不僅僅能夠記錄當(dāng)前時(shí)刻的數(shù)據(jù)還可以對(duì)過往數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，為數(shù)據(jù)的后期分析提供硬件支持。

4.2 可編程性

通過嵌入式技術(shù)將軟件移植到智能化儀表的單片機(jī)中，使得智能化儀表硬件部分大大簡化，智能化儀表內(nèi)部單片機(jī)的使用，使得程序能夠在儀表中使用，軟件編程在實(shí)行復(fù)雜控制過程中應(yīng)用更為靈活，避免大量硬件的使用，軟件的可編程性可以大量取代硬件的邏輯電路，儀表的精確性、可應(yīng)用廣泛性得以極大提高。

4.3 數(shù)據(jù)處理功能

智能化儀表比傳統(tǒng)的化工儀表優(yōu)勢明顯，智能化儀表的運(yùn)用，可以實(shí)時(shí)的對(duì)測量過程中遇到的問題進(jìn)行處理，如測量過程中線性化處理、自檢自校和干擾問題，智能化儀表運(yùn)用嵌入軟件和微處理器對(duì)以上問題處理能夠?qū)崿F(xiàn)，智能化儀表還可以快速的處理數(shù)據(jù)，智能化儀表通過接口與計(jì)算機(jī)相關(guān)聯(lián)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)及時(shí)上傳至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上專業(yè)人員可以簡便的完場優(yōu)化檢測工作，因此智能化儀表不僅可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，還對(duì)數(shù)據(jù)的優(yōu)化具有一定作用。

5 智能化儀表的維護(hù)

隨著工業(yè)化腳步的加快，智能化儀表的應(yīng)用越來越廣泛，想要保證智能化儀表的正常使用，在日常生活中要加強(qiáng)對(duì)于儀表的檢查維修，在不同的環(huán)境下，智能化儀表的維修標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)不同，想要提高智能化儀表的使用壽命就要通過理論驗(yàn)證的同時(shí)，結(jié)合過往的智能化儀表維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)估其使用壽命，有計(jì)劃的進(jìn)行智能化儀表的更新維護(hù)，防止數(shù)據(jù)采集的間斷，對(duì)小毛病小問題技術(shù)處理避免造成智能化儀表的損壞，保障智能化儀表的更好應(yīng)用。

6 結(jié)語

總而言之，化工儀表經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展后現(xiàn)在日趨智能化。智能化儀表與老式儀表相比增加了記憶、計(jì)算、編程、更正等功能，使工業(yè)流程更精確可靠。同時(shí)要重視智能儀表的維護(hù)保養(yǎng)以保障更好地應(yīng)用。智能化過程控制已成為工業(yè)發(fā)展主流，智能化儀表的功能在今后將更為完善，于化工控制中的應(yīng)用也將更廣泛，必將更有效地推進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)的步伐。

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