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智能控制儀表范文1
Abstract： This paper presents a new distributed temperature control system which was designed and manufactured for controlling electric fornace and monitoring interrelated temperature parameters in course of the high pressure deuterium or tritium gas soaks into tiny balls. By configuration design technique， various of functional windows were designed to achieve the good maintainability and reliability of the system above-mentioned. A set of intelligent instruments and a suit of monitoring configuration software were used as the kernel of the remote monitoring system. A graphical human machine interface was applied to display the realtime status and error treatments of the system， which made the operation of this system easier and safer for the operators. The experiments have demonstrated its reliability and effective. The temperature control system for automatic monitoring of other industrial site versatility. Monitoring system interface can be distributed across multiple site FP23 intelligent temperature controller to read and write operations can be remotely intelligent temperature controller integrated in the control network， on the one hand between the heat treatment applied to traditional technological innovation， the other applicable electric equipment in supporting new projects， which greatly facilitates the scene temperature table operation and control. Adapted to the current temperature monitoring system， we are now working with a lot of help， through this article， suggestions， we want to work with more realistic guiding significance.
關鍵詞： 智能儀表；系統組態；PID；分布式系統
Key words： intelligent instrument；system configuration；PID；distributed system
中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）20-0208-03
0 引言
智能溫控儀采用微型計算機接口技術，具有自適應、自學習的能力，具有可編程性，可記憶特性，具有四則運算、邏輯判斷、命令識別等運算功能，其內置微處理器，溫度控制在工業領域有著非常廣泛的應用[1]。智能儀表在過程控制中可以完成自動控制的功能，提供了工業標準的RS485通信接口及相關協議，同時還能進行智能控制即集中控制和管理[2]。
1 溫度控制系統控制策略的選擇
溫度控制系統多采用分離的溫度調節儀表和基于PLC的閉環反饋控制系統兩種控制方案[3]。前者多應用于經濟型的溫度控制系統中，該控制方案具有價格低的優勢，但在控制功能上受到很多限制。后者多用于精確高檔型的溫度控制系統中，成本較高，內部控制策略、算法較為復雜，會降低PLC運行效率。
近年推出的智能溫控表自帶PID控制和模糊控制等功能，溫度模擬量信號完全可以不進入PLC，溫度回路的閉環調節功能由智能溫控表來獨立完成，實現對溫度模擬量的閉環測量和控制。本文控制策略以溫控儀作為控制核心，可大大減輕PLC的運行負擔，提高其運行效率。另外，該策略以溫控儀通信口連接上位機，可實現人機交互、圖形顯示、數據處理、報表打印等功能。
2 FP23智能儀表通信原理
在系統的開發中選用了配置有RS485通信接口的FP23溫控儀，利用該接口通過編制相應的通信驅動程序即可以實現上位計算機與溫控儀的信息交互。由于計算機提供的都是RS232串口，因此計算機與溫控儀的通信采用RS232/RS485轉換器。上、下位機采用主、從方式進行通信，多臺儀表的通信靠地址（設備號）的不同來區分。通信中，發送方需將發送線置于低阻態，發送完成后，發送線需重新恢復到高阻關閉態。接收方在接收數據完成后，又成為發送方。通訊時，上位機必須根據溫控儀設定的地址，共同約定的數據格式、波特率等通訊規約，發送通信文件，下位溫控儀在接收地址、字符格式和校驗正確后才能進行正常的通信。FP23溫控儀通信應答格式與上位機通信發送格式大同小異，具體可參照生產廠家隨產品附帶的溫控儀通信協議[4]。
3 分布式監控系統
3.1 溫度控制系統組成 該控制系統由研華IPC工控機、串口轉換模塊、FP23智能溫控儀表、固態繼電器、加熱爐、熱電偶等組成。該系統設計成分布式（DCS）控制系統，采用3級控制結構，上位機（最高級）采用工控微機作集中管理機，實施上位監視和控制，下位機（次高級）采用多臺FP23智能儀表，實施分散控制，為確保系統的高可靠性，DCS系統應既可以由上位微機控制管理，亦可降級至控制柜面板分散控制或手動控制.溫度控制系統組成見圖1。
上位機選用研華工控機作為現場的監控操作站，通過RS232到RS485轉換器連接多臺FP23智能儀表，實現雙向、高速數據通信，能夠完成配方的下載、管理，關鍵工藝參數的設定，實現控溫過程的溫度曲線、運行狀況記錄。同時在上位機上運行監控軟件，實現整個系統的工藝流程、圖表顯示和故障報警處理等功能。FP23智能儀表作為系統的下機位，按照上位機給定的工藝參數進行現場爐溫測量與調節，亦可脫離上位機單獨運行。由PID調節器輸出的開關控制信號送入固態繼電器，調節電爐的加熱功率，來達到精確的控溫效果。加熱系統主要由電爐和床體兩部分組成。加熱系統分為3個溫度區，每個分區的溫度設定值可各不相同?？刂葡到y中對象的擾動主要有：各分區間按照工藝要求所設定溫度值的差異、電爐外殼冷卻水流量變化帶走的熱量的變化等。
3.2 溫度控制原理圖如圖2。
4 監控程序的設計
4.1 通訊設計 由于三臺FP23溫控儀表通過RS485通訊接口與上位機進行通訊，現對溫控系統進行分布查詢通訊設計，其流程如圖3。
4.2 系統參數設定 為了實現溫控表與PLC或上位機的串行通信，需對FP23溫控表進行通信參數設定。FP23溫控表的參數設定如下：Add=1-3（分別為3塊溫控表的地址），BPS=2（通信速率為9600bit/s），BIT=3（7位數據位，奇校驗，2位停止位），INT=150（發送時間間隔為150ms）。
4.2.1 曲線運行參數設置 在上位機進行組態軟件編程，按工藝流程溫控要求創建溫度設置曲線（多段曲線）庫，存于上位機，并可隨時修改溫控參數（升溫速率，SV，PID號等）；通過組態軟件在上位機的控制界面中進行曲線設置腳本程序編寫，形成圖4設置窗口。
4.2.2 溫控儀PID參數設置 下載溫度設置曲線至溫控儀，在圖5窗口顯示設置曲線并可自動進行PID自整定，將每步PID參數自動置曲線庫對應曲線的PID參數，以備工藝實驗溫控調用。當然也允許手動修改對應曲線的PID參數，已達到更精細的控制要求。
4.3 溫度控制動態曲線監控 溫控參數設置和相關數據通訊由溫控儀RS485與上位機（一體機）串口實現。上位機組態軟件動態曲線通過程序形窗口曲線，如圖6所示，溫度控制的功能是：在曲線庫里選擇整定后的溫度設置曲線下載至溫控儀，進行對應的溫控對象控制，并在上位機監控界面上上載顯示溫度設置曲線（粗線），同時實時顯示溫度運行曲線（細線）運行情況。
4.4 數據管理 其文件名是由軟件自動命名的文件名，包含了工藝始運行的日期、時間、爐號、工藝名稱等重要信息，查找起來一目了然，可通自由報表窗口菜單項打開、查看或打印。完整的曲線是熱處理品質保證的有力依據，也是技術員做質量分析的必不可少的參考資料，這意味著曲線的顯示和打印是管理系統中十分重要的一環。
5 結論
該溫控系統采用計算機分布式控制，利用基于組態軟件設計的FP23溫控儀與計算機的串口通信及，實現人機界面對工業現場儀表的實時監控，對加熱電爐實行集中控制和管理，實現了生產過程自動化，并提高了控溫水平。
參考文獻：
[1]袁秀英.組態控制技術[M].北京：電子工業出版社，2003：18-19.
[2]李志全.智能儀表設計原理及其應用[M].上海：華東理工大學出版社，2003：23-27.
[3]何衍慶，俞金壽，蔣慰孫.工業生產過程控制[M].北京：化學工業出版社，2005：35-39.
智能控制儀表范文2
所謂的舞蹈藝術中的氣息就是在進行舞蹈表演的過程當中各個舞蹈動作的快慢及大小的控制與交替。舞蹈藝術作為一種通過肢體表演來實現其內部蘊含的美術全而表達的藝術形式之一，這個過程中需要運用合理的氣息來進行全而的配合。
舞蹈演員具有優秀的氣息控制能力，能夠幫助其將舞蹈語高有效的傳遞與舞蹈觀眾，能夠實現對于舞蹈深層靈魂的挖掘。在進行舞蹈表演的過程當中，通過優秀的氣息控制能力能夠將舞蹈內部包含的肢體動作的鏈接與起下、肢體動作的運動頻率等相關的看似簡單的肢體肌肉活動成為一套完整的生命運動，最終達到使整個舞蹈藝術通過演員的表演而顯現出其內部具有的生命活力。
舞蹈演員在進行舞蹈氣息控制鍛煉的過程當中，要注意對于每個舞蹈動作時間的長短和每個舞蹈動作銜接的快慢的控制，最終做到通過舞蹈中氣息的控制達到，以舞蹈氣息帶動進行舞蹈的肢體，然后再有通過舞蹈的肢體帶動整個舞蹈的韻律，這樣的舞蹈表演形式整體才是一氣呵成而不是機械生硬。
二、舞蹈藝術中肢體控制能力
舞蹈藝術中肢體的控制能力主要包含兩個方而，肢體肌肉的整體素質和肢體幅度的控制能力。所謂的肢體肌肉整體素質是指在進行舞蹈表演過程中實現舞蹈翻轉及跳躍的舞蹈運動能力;肢體幅度的控制能力是指整個舞蹈身體的柔韌度及身體內部各個關節張開和閉合的幅度在整個身體的控制范圍之內，舞蹈演員只有將這兩者做好，才能在舞蹈表演的過程當中實現較好的肢體能力的控制。
在進行舞蹈藝術中肢體控制能力的訓練過程當中，舞蹈演員應當首先采用壓腿及耗腰等一些較為嚴格的訓練內容來實現對于自身身體潛能的最大挖掘。當該項達到相關的標準之后，舞蹈演員應在其基礎之上，通過對肢體動作運行的力量和準確的路線的控制，最終達到通過肢體控制實現舞蹈藝術中美學的全而表達。
舞蹈演員在進行肢體力量的訓練過程當中，應注意對于肢體力量分配的訓練，合理的舞蹈演員力量的分配訓練在很大程度上能夠提升舞蹈的整體美感和質感，因為舞蹈演員在進行相關舞蹈的表演過程當中往往需要通過不同的力量分配最終實現對于不同肢體語高的全而表達，最終能夠達到不同舞蹈內涵的充分表達。
智能控制儀表范文3
關鍵詞：智能測控儀表；CAN總線；單片機
中圖分類號：TB22文獻標識碼：A文章編號：1672-3198(2009)06-0299-02
智能儀表是自動化學科的重要組成部分，隨著科學技術的迅速發展及工業控制自動化程度的提高，尤其是微電子、計算機和通信技術日新月異的變化，對現場檢測控制儀表的智能化程度的要求也越來越高，同時，工業生產規模也在不斷擴大，對生產過程的集中監控要求也日趨迫切，這就要求儀表具備較強的遠距離通訊的功能，智能儀表逐漸向數字化、網絡化和智能化方向發展。智能儀表一方面可以進行人機對話及與外部儀器設備對話，通過現場總線接入自動測試系統；另一方面，使用者借助面板上的鍵盤和顯示屏，可用對話方式選擇測量功能，設置參數?，F場總線的產生反映了儀器儀表自身發展的需要。而在計算機數據傳輸領域內，長期以來使用RS―232通信標準，盡管被廣泛的使用，但卻是一種低數據速率和點對點的數據傳輸標準，無能力支持更高層次的計算機之間的功能操作。同時，在復雜或大規模應用中，需要使用大量的傳感器、執行器和控制器等，它們通常分布在非常廣的范圍內，所以在底層，的確需要一種造價低廉而又能適應工收現場環境的通信系統，現場總線就是在這種背景下應運而生的。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網，是應用在生產現場、在微機化測量控制設備之間實現雙向串行多節點數字通信的系統，也被稱為開放式、數字化、多點通信的低層控制網絡，是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。由于它適應了工業控制系統向分散化、網絡化、智能化發展的方向，在減少系統線纜，簡化系統安裝、維護和管理，降低系統的投資和運行成本，增強系統性能等方面的優越性，它一經產生便成為全球工業自動化技術的熱點，受到全世界的普遍關注。
自20世紀80年代末以來，有幾種類型的現場總線技術己經發展成熱并且廣泛應用于特定的領域。這些現場總線技術各具特點，有的已經逐漸形成自己的產品系列，占有相當大的市場份額。幾種比較典型的現場總線有CAN總線、LonWorks總線、PROFIBUS總線等。CAN(ControlAreaNetwork)總線是山德國BOSCII公司為實現汽車內部測量與執行部件之間的數據通信而設計的現場總線。與一般的通信總線相比，CAN總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性，使其應用范圍不再局限于幾汽車工業，而向機械工業、過程工業等領域發展，更適合現場級工業監控設備的互聯。CAN總線規范已經成為國際標準，被公認為幾種最有發展前途的現場總線之一。具體來說，CAN具有以下特點：結構簡單，只有兩根線與外部相連；通信方式靈活，以多主方式下作而不分主從，可以點對點、點對多點及全局廣播方式發送和接收數據；廢除了傳統的站地址編碼，而代之以對通信數據塊進行編碼；采用短幀格式，每幀數據長度最多為8個字節，可滿足工業控制領域的一般要求。同時8個字節不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性；采用非破壞性總線仲裁技術；采用CRC檢驗并提供相應的錯誤處理功能，保證了數據通信的可靠性；CAN節點具有自動關閉功能，在節點錯誤嚴重的情況時自動切斷與總線的聯系，這樣可不影響總線正常工作。
1智能測控儀表的系統結構
一個典型的基于CAN總線的智能測控儀表的系統結構，系統主要由兩部分組成：上位機和智能測控儀表，測控儀表的主要任務是接收來自上位機的命令完成工業現場的各種模擬量的采集和實現對各種生產設備的控制，而上位機則負責對整個智能測控系統進行監控和管理，其任務包括CAN節點狀態消息的顯示及報警、向CAN節點發送命令及控制參數、接收CAN節點數抓、曲線顯示、存儲打印等。這些功能可利用現代微機豐富的資源和強大的功能實現，除此之外，通過對采集數據的后臺處理，還可實現諸如數字濾波PFT變換等智能化功能，CAN通信采用兩線接口，要進行通信的各節點的控制器通過CAN驅動器連接到CAN總線上，各節點在CAN通信中沒有物理地址，而是采用軟件ID辨識的方式對在總線上廣播的信息進行過濾，以及當多個節點需要同時信息傳送時決定信息傳送的優先級。
芯片與CAN總線的通信通過CAN總線收發器進行，CAN總線收發器是CAN控制器和物理總線間的接口，提供對總線的差動放人和接收功能。要實現PC機與CAN總線的通信，必須借助于PC機的CAN通信卡，這種卡市場上有很多，可根據需要進行選擇，亦可自行設計。
2智能測控儀表的接口設計
CAN總線是一種串行數據通信協議，在CAN總線通信接口中集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層功能，可以完成對通信數據的成幀處理。
SJA1000是Philips公司PCA82C200型CAN控制器的后續產品，在軟件和引腳上均與PCA82C200兼容，井增加了許多新的功能，性能更佳，尤其適用于對系統優化、診斷和維護要求比較高的場合。SJA1000的功能由以下幾部分構成：接口管理邏輯；發送緩沖器，能夠存儲1個完整的報文事(擴展的或標準的)；驗收濾波器；接收F1F0；CAN核心模塊。
SJA1000的一端與單片機相連，另一端與CAN總線相連。但是，為了提高單片機對CAN總線的驅動能力，可以把82C250作為CAN控制器和物理總線間的接口，以提供對總線的差動發送能力和對CAN控制器的差動接收能力。
若用SJA1000作為流量計的CAN控制器，與CPU(單片機)相連，再通過PCA82C250組成CAN總線。這種結構很容易實現CAN網絡節點中的信息收發，從而實現對現場的控制。
CAN通信協議主要由CAN控制器完成，SJA1000是適用于汽車和一般工收環境控制器局域網(CAN)的高集成度控制器，具有完成高性能通信協議所要求的全部特性，具有簡單總線連接的SJA1000可完成物理層和數據鏈路層的所有功能，應用層功能可由微控制器完成，SJA1000為其提供多用途的接口。
SJA1000操作期間，在上電之前必須配置控制線路(中斷、復位、片選等)建立與CAN控制器之間通信的硬件連接。初始化、CAN通信采用中斷方式數據發送和接收子程序。
如果在上電后獨立CAN控制器在引腳17得到1個復位脈沖(低電平)，它就能夠進入復位模式。在對SJA1000寄存器設置前，CAN控制器通過讀復位模式請求標志來檢查是否己進入復位模式，因為要配置信息的寄存器只有在復位模式才能寫入，并涉及到對控制寄存器CR、驗收碼寄存器(ACR)驗收屏蔽寄存器(AMR)、總線定時寄存器(BTRO和BTR1)輸出控制寄存器(OCR)的初始化編程。時鐘分頻寄存器可以選擇BasicCAN或PeliCAN工作模式，設置CLKOUT引腳使能用來選擇頻率，設置是否使用旁路CAN輸入比較器和是否使用TX1輸出用為專門的接收中斷輸出。驗收代碼和驗收屏蔽寄存器的設置可以過濾信息，為收到的信息定義驗收代碼；為與驗收代碼相關位比較定義驗收屏蔽代碼。
總線定時寄存器定義總線上的位速率。輸出控制寄存器定義CAN總線輸出引腳TX0和TX1的輸出模式，定義TX0和TX1輸出引腳配置是懸空、下拉、上拉或推挽以及極性。中斷寄存器設置允許識別的中斷源。
3結語
多個智能儀表通過CAN接口與PC連成總線網，其系統運行良好。這種基于現場總線的智能儀表系統抗干擾性強、性能可靠，無論是測量速度、精確度和自動化程序還是性價比都是傳統儀表不能比擬的，是今后儀器儀表發展的方向。
參考文獻
[1]柯艷明.智能測控儀表系統的CAN總線通信方案[J].山西電子技術，2007，(2)：29-31.
智能控制儀表范文4
[關鍵詞]自動化儀表；鋼鐵工業；智能化
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.24.137
[中圖分類號]TP273 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2015）24-0-01
隨著現代科技的不斷進步和發展，自動化水平不斷發展，各行各業應用的自動化儀表也在不斷更新。我國的鋼鐵工業儀表在過去20年進入了一個快速發展的階段，經歷了由普通儀表、自動化儀表，再到專業用途儀表的發展過程，儀表的種類越來越多，儀表的自動化和智能化水平越來越高，智能控制功能也越來越強大。這些儀表不但能提升生產效率和產量，還能為鋼鐵企業節能減排；不僅能生出來精良的產品，還能完善產品的質量。鋼鐵工業中的自動化儀表具有抗震動性強、耐高溫與抗粉塵等新特征，能適應鋼鐵企業復雜的、多變的工業環境，還能解決鋼鐵工業中的控制管理和維修，為鋼鐵企業管理決策提供技術支持，最終實現企業贏利的目的。
1 自動化儀表在我國鋼鐵工業中的應用現狀
鋼鐵生產過程繁雜且冗長，一般包括選礦、燒結、高爐、轉爐、軋鋼等工序。鋼鐵生產過程中的高溫、高輻射和粉塵對鋼鐵工人的健康影響較大，有些鋼鐵生產過程還對鋼鐵工人的人身安全帶來威脅。為了保證生產的正常運行，保證工人人生、財產安全，鋼鐵工業中開始使用大量的自動化儀表。整體上來說，我國鋼鐵工業中的自動化儀表差異較大，大型企業擁有雄厚的資金，從國外引進成套或部分先進的自動化儀表，技術水平較高；中型企業資金狀況不是非常好，采用我國自制的一些自動化儀表。但最近幾年，我國鋼鐵產業產能過剩，鋼鐵企業重新組合，幾乎所有的鋼鐵集團企業都購進大量的先進設備，提高了企業的自動化控制水平。這些自動化儀表以包括許多自動化控制系統、涵蓋了PLC技術、現場總結技術和智能控制技術等，但這些技術的完整性仍然不是很好，仍有進一步提升的空間。
2 自動化儀表在我國鋼鐵工業中的發展對策
2.1 智能化控制與先進控制相結合
所謂智能控制，就是指系統或設備在無人干預的情況下自動的實現操作。自動化儀表的智能控制就是指通過智能控制器自動實現儀表的數據收集，數據存儲和數據處理。智能化儀表內含智能控制器，是一種高科技產品，主要使用了傳感技術、微電子技術、界面技術等。下一代鋼鐵工業自動化儀表應該是智能化控制與先進控制相結合的產物，通過兩者的結合，提高鋼鐵工業工程化水平，能真正發揮PLC系統、DCS系統的真正作用。
2.2 設備診斷與維護管理相結合
傳統的的鋼鐵工業自動化儀表對維護或維修檢測是定期維修制度，只能按設備管理方法做預防或預警。下一代自動化儀表應包括設備故障自診斷技術和設備狀態檢測技術，這種預報維修（狀態維修）能非常好的維護管理好設備。設備診斷與維護管理相結合的機制能實現自動化儀表的設備故障自檢，能提高設備的使用效率。利用檢測技術、信號處理技術、識別技術和預測技術獲取反映設備故障的真實信息，從中提取能真正反映設備狀態征兆的特征參數并通過它識別和估計所處的狀態，對已被識別出的故障動態趨勢以及最終達到危險程度的時間和范圍做出估計和評價，為維護決策提供智能控制，最后實現鋼鐵企業的經濟效益。
2.3 現場總線控制系統
現場總線控制技術起源于20世紀80年代，使用現場總線控制技術設計的自動化控制系統稱為現場總線控制系統，包括德國BOSCH公司的CAN，基金會公司的現場總線等。這些系統的子系統之間獨立性比較明顯，同是各子系統之間又是可集成的。所謂現場總線控制系統就是指一個全分散、全數字化、全開放和可互操作的生產過程自動控制系統，各子系統均采用不同儀表實現人機互動操作?，F場總線控制系統全球非常多，包括60多個不同廠家生產的現場總線控制系統，在實現各種系統的無縫集成、溝通生產現場、控制設備、企業更高的系統管理層之間的聯系等方面有其獨特的優勢?，F場總線控制系統在鋼鐵工業中的應用非常廣泛，貫穿鋼鐵工業生產的全過程，包括選礦、燒結、高爐、轉爐、軋鋼等工序，以現場總線控制技術為支撐的自動化控制系統具有精確性好，維護性和擴展性好，子系統之間的集成度高等特點。
2.4 專業用途儀表
隨著鋼鐵工藝與自動化設備的發展，鋼鐵工業過程中經常使用到特殊環境下的自動化儀表，例如極高溫度、高速旋轉、極高熔點等，這就要求開發一些專業用途的自動化儀表。專業用途儀表通常采用傳感技術、微處理技術和其他現代新技術，將有助于提高鋼鐵企業的自動化水平。鋼鐵工業最新的自動化儀表包括CCD元件，紅外線、光纖、射線檢測裝置等，這些儀表能保證鋼鐵企業的自動化生產，靈活運用到鋼鐵企業生產全過程中的某些環節，隨時監控和靈活處理生產工藝流程中的故障，提升鋼鐵工業綜合生產水平。
3 結 語
數字技術、信息技術和智能控制技術的飛速發展，促使自動化儀表相關技術必須進一步技術創新。自動化儀表是信息技術、數字技術、智能控制技術的高科技結晶。只有將現代高科技、先進控制技術等運用到鋼鐵工業自動化儀表中來，才能真正提高鋼鐵企業的市場競爭力，才能促進鋼鐵企業長足發展，提高鋼鐵企業的盈利水平。
主要參考文獻
智能控制儀表范文5
【關鍵詞】智能化；過程控制；網絡控制
1.儀器儀表“智能”的概念
什么是智能化的儀器儀表？至今雖然沒有一個明確的統一的定義，但作者感到在儀器儀表的刊物、廣告、等中不恰當的使用“智能化”的情況較多，把一些還不具有智能功能的儀表也稱為智能儀表的現象時有出現。到底應該如何理解和表達儀器儀表的“智能化”，什么樣的儀器儀表才能稱作智能化的儀器儀表，作者希望理論界和實業界達到一個共同認識，能對實際的儀器儀表有一個合理的、恰當的表達。智能化的儀器儀表應能隨著外界條件的變化做出正確的反應，模仿和擴充人的智能行為。從信息技術發展的幾個層次看，“數字化”是最低層次，“智能化”是最高層次。它具有總結經驗、理解、推理、判斷和分析的能力?！爸悄芑钡臉酥臼侵R的表達與應用。因此，在儀器儀表中，“智能”的含義可有兩個層面即采用人工智能的理論方法和技術具有擬人智能的特性和功能。
2.智能儀器儀表的研究開發與實用化的進展
智能儀器儀表發展很快，在國內市場上已經出現了各種智能化儀表，例如，具有自動進行差壓補償的智能節流式流量計，具有對圖譜進行分析和數據處理的智能色譜儀等等。國際上品種更多，例如，美國Honeywell公司生產的DSTJ-3000系列智能變送器，能進行差壓值狀態的復合測量，可對變送器本體的溫度、靜壓等實現自動補償美國Foxboro公司生產的數字化自整定調節器，采用了專家系統技術，能根據現場參數迅速地整定調節器的調節參數。智能儀器儀表的研究開發是當前自動控制領域熱點之一，有相當多的智能儀器儀表已進入實用化階段，可從以下幾方面進行分析：
2.1傳感器
智能變送器中，由硅制成的微傳感器可按需要把信號放大、處理及控制集成到一塊硅芯片上，已研制開發出多種結構的固態硅微傳感器和集成化智能變送器，它們具有信號處理及某些智能功能。
2.2變送器
智能變送器在實用過程中，經歷了數?；旌系饺珨底值陌l展階段。在初期階段的智能變送器可輸出模擬和數字兩種信號。例如，具有代表性的產品有：ST3000差壓變送器、3051C差壓變送器、STT3000溫度變送器等，它們的主要特點是具有補償功能和校正能力，如差壓變送器有溫度壓力補償能力，溫度變送器有非線性校正能力，通過現場通信能對變送器進行遠程組態、調零調量程和自診斷。所有自動控制中的大量信息都必須通過變送器引入系統，變送器必須適應和滿足控制系統的技術要求。現場總線控制系統中的變送器必須是數字式的，具有數字通信能力。同時技術性能有很大提高，一般都具有控制功能，具有自診斷自校正和報警功能，具有更大的量程比。由于現場總線的多標準，變送器也適應不同標準現場總線協議，出現了與不同標準現場總線配套的智能變送器。與此同時還出現了多參數變送器，它可以接受多個輸入參數，具有更多的智能功能。值得一提的是，傳感器大都存在交叉靈敏度，表現在傳感器的輸出值不只決定于1個參量，當其他參量變化時輸出值也要發生變化，使得測量性能不穩定，測量精度低。多傳感器信息融合技術的出現解決了這類問題，所謂多傳感器信息融合技術，它是通過對多個參數的監測并采用一定的信息處理方法達到提高測量精度的目的。
2.3執行器
執行器在自動控制系統中起著十分重要的作用。智能執行器方面，由于廣泛采用和吸收微計算機控制、微機械等新技術、新成果，應用“微機隨動系統”結構模式，尤其是電動執行器智能化得到了進展。就國內也出現許多新的具有智能功能的執行器。例如上海銳凱儀表有限公司的RK-Z系列電動執行器就是其中之一。它具有多種控制方式、自診斷、多協議通信等功能。美國StoneL公司把高度可靠的固態閥位傳感器和現場總線技術相集成，生產了低成本、高可靠的智能閥位指示器，具有多種防護等級和通信協議。其中通信協議有：AS-I（執行器傳感器接口）協議，Modbus協議，DeviceNet協議，FF協議。另外，通過網關可實現與Profibus 或者Ethernet及其他協議通信。
3.智能控制器乃是儀器儀表智能化開發、應用的主流方向
在控制工程中，直至今天大多數仍然采用PID及其改進形式的控制器。隨著智能控制技術的發展，出現了現代PID控制器?，F代PID控制器是將自適應控制、最優控制、智能控制等控制策略引入PID控制中的PID控制器。把專家系統、模糊控制、神經網絡等智能控制理論整合到PID控制器中，就構成為智能型PID控制器。目前有以下幾種類型基于專家系統的智能PID控制器，它是根據專家知識和經驗選出反映系統特征的參數，作為專家知識或規則存入專家系統知識庫中，再根據實時參數結合上述知識或規則，采用某種推理機制得出調節控制器的參數，從而得到最好的控制效果基于模糊控制的智能PID控制器，它是在傳統的PID控制基礎上，根據知識建立模糊控制規則基，得到模糊PID控制的形式，再對控制器的輸入進行模糊化、去模糊化處理最終得到離散的模糊控制器。它適用于高階、時變和非線性的控制對象，已有模糊PI控制器、模糊PD控制器、模糊PI+D控制器、模糊PD+I控制器等多種形式基于神經網絡控制的智能PID控制器，它是應用神經網絡的自學習能力和對非線性函數的逼近能力，按一定的最優指標，調整PID控制器的參數，適應被控對象的變化，得到最好的控制效果。根據神經網絡的形式不同，可分為神經元PID控制器，神經網絡PID控制器，遺傳神經網絡PID控制器，模糊神經網絡PID控制器等多種形式。無論專家系統的智能PID控制器，模糊控制的智能PID控制器，還是神經網絡的智能PID控制器，它們的共同特點是把控制經驗、實驗數據等或歸結為知識庫，或制成模糊規則表，或用來訓練神經網絡，來表達出系統的輸入、輸出信息和控制器輸出之間的關系，并能在線進行自調整和自學習。從而使得智能PID不但不要求對象有精確的數學模型，而且還能處理非線性，時變性和不確定性因素。因而智能PID控制器適用于非常廣泛的過程控制，在工業控制中得到了越來越廣泛的應用。例如，在PH值控制系統、球形儲罐的液位控制系統、汽溫控制系統和CFB鍋爐汽包水位以及多級倒立擺的控制系統等具有嚴重非線性、時變性或具有較大擾動的過程中獲得了成功的應用。
4.結束語
進入21世紀，迎來了控制系統的網絡控制新時代，自動化儀器儀表也進入了數字化、智能化和網絡化的新階段。智能化已經成為儀器儀表目前技術水平的重要標志之一?？刂评碚撆c控制系統技術的發展，帶動了儀器儀表技術的發展和進步，而儀器儀表技術的新進步，同樣對控制系統的發展起到了支持、推進的作用。理論和實踐表明，不能孤立地看待儀器儀表技術的發展，而應從控制系統的角度，把儀器儀表技術融入控制系統技術之中。關注儀器儀表技術的發展現狀及其與控制系統技術之間的互動，有助于國家自動化技術的新進展和提高國家的自動化水平。
智能控制儀表范文6
關鍵詞：電廠儀表 自動化校驗 智能管理
隨著科學技術的不斷進步，發電廠企業在自動化儀表方面取得了很大的進展，國家電力事業機組容量擴大，電廠儀表自動化程度也大幅提升。新的技術不斷被利用，DCS網絡型分散控制系統在80年代初就被采用，在自動化的校驗方面以及智能管理方面做了很大的改進。下面先講一講電廠儀表自動化校驗的意義。
一、電廠儀表自動化校驗的意義
發電廠的儀表自動化校驗需要結合智能儀器、計算機設備、熱能工程知識，來分析控制熱力學參數。它通過檢測、控制管理在生產過程中實現安全、提高產量和質量、增加效率、降低能耗。通過計算機進行遠程的操作控制，在現場總線方面，它的核心是計算機操作系統。電廠的不同之處在于涉及的設備很多，自動化校驗系統也很龐大，加上生產過程也很復雜，在惡劣的生產環境下，絕大多數的設備需要經受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。SIS技術在慢慢走向成熟，DCS的迅速發展掀起了電廠建設儀表自動化校驗的新浪潮，電廠紛紛轉向儀表自動化化的發展方向。單元機組實現了集中控制和電氣控制，采用一臺單元機組僅安排一位值班工作人員操作，使電氣控制、汽輪、鍋爐達到整體的效果，這一點，使我國的電廠儀表自動化校驗水平就會在國際上具有很高的競爭力。隨著電廠儀表自動化校驗過程中，新技術的不斷采用，有關新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發利用。控制系統和控制裝置發展速度日新月異，在生產實踐過程中也要廣泛的采用新理論和新策略。
二、電廠儀表自動化的校驗與智能管理
1．電廠儀表自動化的校驗
電廠儀表自動化校驗工作通過自動化儀表綜合體系來實現，以計算機為中心，校驗系統對電廠儀表自動化的溫度、熱電阻、電壓、真空、熱電偶、電流、頻率等儀表進行校驗。儀表綜合校驗系統只需要相關的校驗員接線，然后剩下的工作由計算機控制完成，然后監測數據進入數據庫，使電廠實現自動化校驗的網絡管理。此外還需要對電廠儀表建立完善的使用設備管理制度，強化儀表校驗的時限管理力度，降低電廠儀表維護時對精確度的影響。使電廠機組可以安全的、高效的運行。對現代電廠儀表的自動化校驗，通過相關的校驗儀器可以進行，在這個過程還要對其進行科學的管理，來保障校驗的結果質量，保障電廠機組的正?；M行。這需要根據電廠系統自動化儀表的實際情況進行合理的管理來保障校驗后的質量。
2．電廠儀表自動化的智能管理
DCS的普及使單位機組的監控更好實現，電廠采用的信息智能化的軟件和相關的儀表被人們開發出來。比如可以對現場智能傳感器設置遠程控制和組態的儀表智能管理軟件，也可以遠程的修正安裝位置和零位漂移。對精度進行智能的標注，計算出各個產生的誤差，把生成的曲線報告標定好，自動跟蹤記錄儀器儀表的狀態變化，例如掉電、取壓管路是否堵塞、零位是否漂移。閥門智能控制軟件可以智能的對閥門進行在線組裝、調試和標定，判斷閥門是否卡住，閥芯是否磨損等。做完閥門性能的全面評估后對實現維護提供策略。掌管重要轉動設備狀態的智能控制軟件對重要轉動設備狀態進行分析，重要轉動設備包括送風機、給水機、引風機，它的采用要建立在可靠狀態的監控技術上，通過振動和機電診斷，對是否存在不平衡、負荷過重、軸承磨損等現象進行綜合快速分析，識別出發生故障的原因，在故障還沒有達到惡劣的影響程度下發出警報，對停止檢修提供幫助和指引。智能化報警軟件可以對報警的信號進行統計、分析和預測，對機組未來可能的發展趨勢和發展狀態進行分析判斷，用指導工作人員的方法操作。還要故障預測軟件、狀態維修軟件、故障診斷軟件，它們都具有專業性，對正在運行的機組進行安全的全面分析判斷，最大限度發揮機組的潛力。電廠儀表自動化的智能管理會轉變機組檢修的方式，改變以往定期式、被動式的方式，轉向預測式、主動式的維修方式，檢修計劃也會根據實際機組的運行狀況進行科學的、合理的安排。
三、引進儀表自動化校驗技術，提高電廠效益
電廠儀表自動化技術不斷提高，儀表的自動化程度也在不斷提高。儀表運行一段時間后進行的校驗工作，可以保證儀表測量數據的準確性。傳統的儀表校驗需要校驗機構定期校驗，校驗費用高、機組還需要停機。這就影響了電廠的經濟效益。由于電廠的運行特殊，電廠設備管理人員需要采用先進的儀表校驗技術，例如移動式的儀表校驗設備來保障機組的正常運行。不單獨停機，進行儀表自動化的校驗工作。這樣可以減少單獨停機給電廠帶來的經濟效益損失，從而間接地提高了經濟效益。利用數字活塞式壓力器、綜合校驗儀器對儀表進行自動化校驗工作。使電廠儀表的工作效率得到提高，檢驗精度得到保障。這些先進的校驗儀器還具有操作簡單的特點，可以進行自動檢定、自動辨別誤差、自動控溫、自動數據處理、自動的輸出檢定結果，讓儀表檢定變得簡便，促進了電廠的工作效率，也保障了經濟效益。
總結：
總的來講，電廠儀表自動化校驗和智能管理離不開工作人員技術水平的提高。通過有效提高電廠儀表校驗的能力，對電廠儀表進行合理的智能管理，將改變以前落后的儀表校驗指標，完成對機組運行監控維護的高效處理，也提高了電廠的經濟效益。
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