林前前

（中國石油大慶石化公司化肥廠，黑龍江大慶 163000）

0 引言

“十三五”期間，各行業(yè)的發(fā)展迫切需要裝備，快速提高生產(chǎn)力。在這種形勢下，智能自動化儀表的出現(xiàn)順應(yīng)了時代的發(fā)展。任何一個行業(yè)都會根據(jù)自身發(fā)展需要進(jìn)行技術(shù)改造，使用科學(xué)技術(shù)促進(jìn)生產(chǎn)力的解放。目前，工業(yè)生產(chǎn)越來越多地使用智能自動化儀表設(shè)備。因此，在這個技術(shù)變革的時代，我們要對智能自動化儀表做進(jìn)一步的研究。

1 智能自動化儀表綜述

（1）智能自動化儀表。早期智能自動化儀表主要應(yīng)用于石油冶煉、熱能、冶金和化工等熱力行業(yè)。20 世紀(jì)50 年代后期，電動式儀表主要利用各種電子儀器控制工業(yè)儀表。80 年代，智能自動化儀表通過控制器將自動化技術(shù)與工業(yè)儀表設(shè)備相結(jié)合，然后通過組裝的電子設(shè)備進(jìn)行集成控制。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，自動化工業(yè)儀表主要采用接口通信、微處理器等與計算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的自動化。為此，采用嵌入式軟件對內(nèi)部自動儀表進(jìn)行處理，輸入信號為非線性，這種實(shí)時補(bǔ)償控制方式成為以后的重要研究方式（圖1）。

圖1 智能儀表1

（2）智能自動化儀表的特點(diǎn)：①智能工具通常配備一臺微型計算機(jī)，能夠進(jìn)行某種計算和處理，以及數(shù)據(jù)處理；②高精度儀器的精度通常分為0.1、0.2、0.5、1.0和1.5。精度越低表示精確度越高，誤差越小。例如，變送器的精度可以達(dá)到0.075%。

（3）高性能診斷功能。在工業(yè)發(fā)展中，很容易由于一些不當(dāng)操作引起故障，智能儀器的自診斷功能可以解決這一問題。它減少了人們發(fā)現(xiàn)錯誤和分析錯誤的時間（圖2）。

圖2 智能儀表2

2 智能自動化儀表的應(yīng)用

（1）智能自動化儀表應(yīng)用在獲取信息方面。自動化儀表在工業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展主要是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)。由網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)并存儲數(shù)據(jù)，對信號進(jìn)行處理和存儲，以及校正和零位補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化模式。中國的工業(yè)化進(jìn)程比其他國家慢，智能自動化儀表對信息的獲取能更加的全面和便捷，提高了工業(yè)生產(chǎn)的利用率，減少勞動力（圖3）。

圖3 智能儀表應(yīng)用1

（2）微處理器芯片具有較強(qiáng)的處理能力，實(shí)時操作系統(tǒng)已轉(zhuǎn)化為自動化儀器驅(qū)動。此外，也可以實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)過程并發(fā)出信號，幫助工人解決問題。能夠及時處理和分析誤差，避免工業(yè)生產(chǎn)過程中的許多問題。系統(tǒng)建模應(yīng)采用智能自動測量裝置，通過通信接口收集數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并進(jìn)行直觀分析數(shù)據(jù)（圖4）。

圖4 智能儀表應(yīng)用2

（3）智能技術(shù)可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，在智能化技術(shù)飛速發(fā)展的時代，人們對智能化的需求越來越高，國家也大力推行產(chǎn)業(yè)的智能化。國家大力發(fā)展智能產(chǎn)業(yè)，人們對智能的需求越來越大。由于當(dāng)前階段對技術(shù)的研究還不是很成熟，生產(chǎn)技術(shù)中需要的操作只能借助人工來進(jìn)行，智能化更多的是應(yīng)用于動態(tài)加工過程。智能化技術(shù)如果能充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)規(guī)律，智能化制造將達(dá)到另一高度（圖5）。

圖5 智能儀表應(yīng)用3

3 智能自動化儀表的發(fā)展趨勢

（1）自動化程度高。目前，大多數(shù)自動化設(shè)備都使用集成電路、微處理器和與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的接口通信技術(shù)。結(jié)合計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行操作，對輸入的信號進(jìn)行非線性處理，不僅可以追溯錯誤，而且可以在線控制生產(chǎn)。潛在問題可以提前反饋，及時解決。

（2）簡單控制。隨著自動化行業(yè)的發(fā)展，簡單控制系統(tǒng)的優(yōu)勢就凸顯出來。它是一種可以使智能化儀表與現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高度集中、開放、安全、雙向的系統(tǒng)。

（3）網(wǎng)絡(luò)控制。該系統(tǒng)由自動化儀表和無線網(wǎng)絡(luò)組成一個化工控制系統(tǒng)。同時，自動化儀表與無線網(wǎng)絡(luò)所形成的系統(tǒng)能夠在化工行業(yè)形成一套控制系統(tǒng)。

4 結(jié)論

自動化儀表已滲透到每一個工業(yè)生產(chǎn)面，智能化儀表控制生產(chǎn)、邏輯運(yùn)算、實(shí)時測控與在線測控，讓智能化信息交流更為迅速。目前，我國的智能化儀表還處于發(fā)展中，當(dāng)務(wù)之急是要緊跟時代步伐，研究出適合國情的自動化儀表。同時，要勇于面對自動化儀表智能化的挑戰(zhàn)，積極應(yīng)對。