智能化儀表在化工控制中的應(yīng)用分析

孫衛(wèi)

摘 要：基于儀器儀表在過程控制中的優(yōu)秀表現(xiàn)，化工行業(yè)的過程控制系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展與更新。同時由于化工行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，而對于生產(chǎn)技術(shù)的要求也逐步提高，對于過程控制的自動化水平提出了一定的要求。因此儀器儀表與化工行業(yè)的發(fā)展相輔相成，起著互相推動的重要作用。

關(guān)鍵詞：智能化；儀器儀表；過程控制

1 儀器儀表智能化的概念

所謂智能化，就是隨著外界條件的變化而做出一種正確反應(yīng)的能力。這里所說的智能化，是一種利用計算機收集信息、處理信息、理解信息和選擇信息來進行智能工作的方式。智能化也是信息技術(shù)發(fā)展的最高層次。而我們這里所說的儀器儀表智能化只能定義為智能技術(shù)的初級階段，其實就是指把儀器儀表與計算機、微電子技術(shù)以及人工智能等現(xiàn)代科技結(jié)合起來。

2 智能化儀表的優(yōu)勢

2.1 記憶性強

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

2.2 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)部單片機的使用，使得程序能夠在儀表中使用，軟件編程在實行復(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。

2.3 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，智能化儀表的運用，可以實時的對測量過程中遇到的問題進行處理，如測量過程中線性化處理、自檢自校和干擾問題，智能化儀表運用嵌入軟件和微處理器對以上問題處理能夠?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算機相關(guān)聯(lián)，對采集到的數(shù)據(jù)及時上傳至計算機，在計算機上專業(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數(shù)據(jù)進行處理和存儲，還對數(shù)據(jù)的優(yōu)化具有一定作用。

3 智能化儀表的發(fā)展歷程和組成

3.1 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，對溫度、壓力、液位、速度等測量信號進行數(shù)字量顯示，相對模擬量顯示，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、微處理等技術(shù)，通過接口與計算機關(guān)聯(lián)，構(gòu)成自動測試系統(tǒng)，智能化儀表在化工工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛。

3.2 化工儀表的組成

硬件方面：硬件組成的第一方面是主機電路，主機電路的功能是對數(shù)據(jù)和程序信息進行存儲，將信息存儲處理后供儀表使用，主機電路由讀寫存儲器RAM、微處理器、技術(shù)電路、只讀存儲器ROM、接口組成，硬件的其他構(gòu)成分別為I/O通道，人機交互部件，接門電路和并行數(shù)據(jù)通信接口以及申請數(shù)據(jù)通信接口構(gòu)成。輸入信號主要由模擬量輸入/輸出通道完成，輸出信號信號主要由輸入/輸出通道進行，員工與智能化儀表之間的交互是人機聯(lián)系部件的主要功能。

4 智能化儀表的具體應(yīng)用

4.1 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)部單片機的嵌入式應(yīng)用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的記錄功能，智能化儀表在與計算機關(guān)聯(lián)后應(yīng)用相關(guān)軟件計算機可以對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的存儲記錄。

4.2計算功能和網(wǎng)絡(luò)化功能方面

老式儀表采集的數(shù)據(jù)精確度不高，使得對數(shù)運輸精確度下降，智能化儀表運用數(shù)字電路控制模式，對復(fù)雜數(shù)據(jù)的運算和傳輸上更為精確。智能化儀表與計算機的結(jié)合，增強了不同地區(qū)儀表的的關(guān)聯(lián)性，多個用戶可通過計算機遠程觀察采集現(xiàn)狀和采集數(shù)據(jù)，方便數(shù)據(jù)的對比處理。

4.3 智能化儀表的可編程性

計算機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的應(yīng)用使得編程成為一種可能，對電路進行控制應(yīng)用的過程中小程序的使用，可對簡單數(shù)據(jù)進行簡單處理。

4.4 數(shù)據(jù)處理和誤差修正方面

智能化儀表在實際工作中具有線性化處理和自驗自校功能，微處理器可以對對這些問題進行簡單處理，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。

5 結(jié)束語

總而言之，化工儀表經(jīng)歷了三個階段的發(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、計算、編程、更正等功能，使工業(yè)流程更精確可靠。同時要重視智能儀表的維護保養(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，必將更有效地推進我國現(xiàn)代化建設(shè)的步伐。

參考文獻：

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