王玉娟（天津海成能源工程技術(shù)有限公司，天津　300392）

探討儀表自動(dòng)化優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

王玉娟
（天津海成能源工程技術(shù)有限公司，天津300392）

在工業(yè)的不斷發(fā)展下，為了完成對(duì)電氣工程的監(jiān)測(cè)，儀表自動(dòng)化優(yōu)化設(shè)計(jì)工程具有十分重要的地位，透過(guò)電氣化數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及整理，通過(guò)無(wú)人操作的方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和調(diào)控，通過(guò)智能化完成工作的所需。在這一狀態(tài)下，不但有效提高了工作效率，還節(jié)約了人工成本。在更為高效的智能化發(fā)展過(guò)程里，儀表自動(dòng)化的運(yùn)用，將變成目前加快工業(yè)高速發(fā)展的有效方式。

儀表自動(dòng)化；優(yōu)化設(shè)計(jì)；技術(shù)

我國(guó)當(dāng)前處在社會(huì)主義現(xiàn)代化階段，經(jīng)濟(jì)獲得了蓬勃的發(fā)展，儀表自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)裝備當(dāng)中具有較大的比例。儀表自動(dòng)化設(shè)備直接決定了產(chǎn)業(yè)中的一切裝備，所以在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，無(wú)法免除一些問(wèn)題，而這些問(wèn)題則會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)的效率有直接影響。所以日常生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)維護(hù)。

1　自動(dòng)化儀表測(cè)速分析

通過(guò)對(duì)自動(dòng)化儀表進(jìn)行掌控，從而分析優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了不令儀表計(jì)量的準(zhǔn)確度受到影響，則需正確掌控儀表性能，而儀表內(nèi)包含了采集、濾波、轉(zhuǎn)換、放大信息等眾多環(huán)節(jié)，對(duì)儀表精密度以及正確性具有較大的影響，因此對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)儀表而言尤為關(guān)鍵。

當(dāng)前對(duì)于編碼器的測(cè)速系統(tǒng)而言，最普遍的測(cè)量形式為周期法、頻率法等。在執(zhí)行頻率法測(cè)量的過(guò)程中，在規(guī)定的時(shí)間里，依照出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)，判斷儀表轉(zhuǎn)速。對(duì)于頻率、周期法測(cè)量?jī)x表的速度而言，依照相應(yīng)的時(shí)間構(gòu)成轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)的程度而判斷儀表的轉(zhuǎn)速，能夠在較大范疇中測(cè)量?jī)x表的速度。依照第三種方式測(cè)量?jī)x表的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過(guò)對(duì)電力進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成儀表測(cè)量轉(zhuǎn)速的精準(zhǔn)度。

通過(guò)單片機(jī)周期法或者頻率方式對(duì)儀表的速度進(jìn)行測(cè)量，可是單片機(jī)中的資源十分有限，為了縮減測(cè)量的時(shí)間，提升儀表的脈沖頻率正確度，把CPLD器件與單片機(jī)給予融合，測(cè)量?jī)x表的速度。測(cè)量?jī)x表轉(zhuǎn)速包含以下三個(gè)方面：

首先，信號(hào)整形電路。通過(guò)放大信號(hào)，有利于CPLD器件的信號(hào)輸入；

其次，測(cè)頻電路。此方面為總體測(cè)量的中心，通過(guò)CPLD器件進(jìn)行測(cè)量；

再次，單片機(jī)電路模塊。這方面是控制CPLD器件的測(cè)量速度與操控，通過(guò)單片機(jī)顯示數(shù)據(jù)，在單片機(jī)內(nèi)讀取數(shù)據(jù)，為CPLD器件傳輸控制命令[1]。

實(shí)現(xiàn)儀表精度測(cè)量轉(zhuǎn)速能夠在圖1中看出。透過(guò)單片機(jī)將信號(hào)發(fā)出，F(xiàn)S輸入信號(hào)，F(xiàn)X輸出信號(hào)。當(dāng)測(cè)量轉(zhuǎn)速前，需要先將信號(hào)的發(fā)送清零。再通過(guò)單片機(jī)將命令發(fā)出。

對(duì)儀表精密度造成影響的一個(gè)主要因素則為采取荷重的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。這一自動(dòng)化儀表在長(zhǎng)時(shí)間的工作當(dāng)中，信號(hào)被放大，應(yīng)當(dāng)先考量穩(wěn)定性及抗干擾性，通過(guò)自穩(wěn)零斬波放大器，經(jīng)由穩(wěn)定性方向而言，運(yùn)用電壓頻率轉(zhuǎn)換器，改進(jìn)儀表的穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)當(dāng)中通過(guò)高性能芯片AD652，控制儀表外端，對(duì)儀表的穩(wěn)定性造成影響[2]。

圖1　轉(zhuǎn)速測(cè)量邏輯圖

圖2　仿真波形圖

2　儀表優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性

通過(guò)分離儀表中控制方面與人機(jī)界面方面進(jìn)行分離，能夠確保在工作當(dāng)中采集數(shù)據(jù)、設(shè)定參數(shù)，即便具備眾多儀表，遠(yuǎn)程信號(hào)線路僅具備一對(duì)，傳達(dá)的距離較遠(yuǎn)，簡(jiǎn)化儀表設(shè)計(jì)，減少成本，有利于維護(hù)儀表。

通過(guò)對(duì)自動(dòng)化儀表的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠提高自動(dòng)化儀表的性能，令自動(dòng)化儀表具備了良好的性能，在工作當(dāng)中，可以自動(dòng)校準(zhǔn)，降低誤差率，提升自動(dòng)化儀表的正確度，降低故障的產(chǎn)生。

在優(yōu)化設(shè)計(jì)自動(dòng)化儀表時(shí)，需對(duì)儀表的精密度、準(zhǔn)確性、靈敏度以及功耗進(jìn)行考量，例如在智能電子儀表中產(chǎn)生的問(wèn)題主要包含了對(duì)測(cè)量的精準(zhǔn)度要求較低，數(shù)據(jù)的誤差約在1%至2%之間，并不會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果，可是電子儀表的價(jià)格卻具有較多的差距。儀表使用環(huán)境十分寬松，通常大多在室內(nèi)進(jìn)行運(yùn)用，并不考量溫度方面，電源電壓也較為穩(wěn)定。電子儀表可以加大體積，無(wú)需考量便攜式。由此對(duì)電子自動(dòng)化儀表采取優(yōu)化設(shè)計(jì)，需對(duì)儀表的構(gòu)造、性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠透過(guò)微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器乃至軟件補(bǔ)償?shù)确绞剑瑴p少儀表硬件的成本，打造出更加便利、更加良好的自動(dòng)化電子儀表。

儀表自動(dòng)化優(yōu)化設(shè)計(jì)把儀表測(cè)量準(zhǔn)確度進(jìn)行提升，降低誤差的產(chǎn)生。并且，可以通過(guò)反復(fù)測(cè)量，統(tǒng)計(jì)誤差，依照誤差時(shí)間以及測(cè)量精確度，排除誤差數(shù)據(jù)，清除誤差，可以通過(guò)RC濾波乃至數(shù)字濾波方式消除誤差，通過(guò)非線性校正、偏差自動(dòng)校正的方式，通過(guò)歸一化方式將儀表測(cè)量準(zhǔn)確度提升消除系統(tǒng)的誤差，能夠通過(guò)良好的檢測(cè)方式自動(dòng)進(jìn)行選擇，這一方式具有良好的測(cè)量準(zhǔn)確度。

對(duì)儀表軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)全新的C51語(yǔ)言，具備了良好的穩(wěn)定性、周期較短、有利于維護(hù)。依照C51語(yǔ)言、LED顯示以及PID自整定儀表軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。即便優(yōu)化設(shè)計(jì)自動(dòng)化儀表，可是在平時(shí)的工作中也無(wú)法免除一些問(wèn)題，維護(hù)自動(dòng)化儀表的日常清潔，能夠降低自動(dòng)化儀表產(chǎn)生故障，確保自動(dòng)化儀表能夠具備穩(wěn)定性，在測(cè)量運(yùn)用中誤差最低，正確度與精準(zhǔn)度較高[3]。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在自動(dòng)化的儀表優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，不但需提高儀表的技能，還能夠提高儀表的硬件，減少儀表的成本與功耗，提升儀表的抗影響能力。自動(dòng)化發(fā)展促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展，隨著新技術(shù)的運(yùn)用，有效保障了企業(yè)的發(fā)展。

[1] 努爾艾力·加帕爾.儀表自動(dòng)化設(shè)備故障與維護(hù)技術(shù)[J].電子制作，2014，（12）：207-208.

[2] 高文龍，薛宜新.淺析自動(dòng)化儀表[J].黑龍江科技信息，2010，（11）：89-90.

[3] 張靈輝.電廠自動(dòng)化儀表分析[J].科技信息，2010，（8）：23-24.

Discussion on Optimization Design Automation Instrumentation Technology

Wang Yu-juan

Under the continuous development of industry，in order to complete the monitoring of electrical engineering，instrumentation，automation engineering design optimization position is very important，data monitoring and sorting through electrification，by way of unattended operation，data collation and regulation，through intelligent work done required.In this state，not only effectively improve work efficiency，but also saves labor costs.In a more intelligent and efficient development process，the use of automated instrumentation，will become an effective way to accelerate the current rapid development of the industry.

Instrument automation；optimization design；technology

TQ056-4

B

1003-6490（2016）03-0077-02

2016-03-20

王玉娟（1984—），女，天津，工程師，主要從事化工裝置儀表選型設(shè)計(jì)及相關(guān)，DCD與SIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。