智能自动化仪表在工业生产中的应用和发展

刘会霞，张宁，刘润虎，黄璜

(西京学院，陕西 西安 710123)

国家“十二五”期间，各个行业飞速发展，对能提高生产力的设备更是紧需。在这一发展形势下，智能自动化仪表的出现顺应了时代的发展。各个行业依据自身的发展需要进行技术改革，利用科学技术提高生产力的自动化，解决了技术跟不上工业发展的燃眉之急。现在，智能自动化仪表在工业生产中的应用越来越广泛，所以，在这个科技改变生活的时代，我们要对智能自动化仪表做进一步的研究。

1 智能自动化仪表概述

1.1 智能自动化仪表。智能自动化仪表，在早期主要应用于运载石油冶炼、热能动力、冶金以及化工等热力生产行业，后来，二十世纪五十年代，出现的电动式仪表主要利用各种电子仪器控制工业仪表。在八十年代，智能自动化仪表通过一种控制装置把自动化技术与工业仪表进行了有效结合，然后通过组装的电子设备进行集成控制。随着信息技术的发展，自动化工业仪表主要采用接口通信、微处理器等与计算机连接来实现技术的自动化。在此过程中经由嵌入式软件对自动化仪表的内部进行处理，对输入的信号进行非线性处理，压力和温度的实时补偿，再经过故障诊断等来实现总线的控制，这种实时补偿控制方式也将成为以后的重要研究方式。

1.2 智能自动化仪表的特点

1.2.1 精度高。仪表的精度等级通常分为几个等级：0.1级，0.2级，0.5级，1.0级，1.5级，精度越低表示精确度越高，误差越小。智能自动化仪表的精度较高，例如变送器的精度已经到达了±0.1%，更加精密的可以达到0.075%。

1.2.2 计算能力强。智能化仪表中一般都带有微型计算机，能进行一些运算和数据处理并对数据处理进行存储。

1.2.3 自我诊断功能强大。在工业发展中，很容易由于一些不当的操作引起故障，特别是无人照看的情况下，很容易造成事故的发生，智能自动化仪表的自我诊断功能恰好可以解决这个困难。它能够在线分析故障原因，查找故障，解决故障，大大缩减了人们查找问题的时间，提高生产率。

2 智能自动化仪表的应用

2.1 智能自动化仪表应用在获取信息方面。自动化仪表在工业应用中发展主要依托于信息化，信息技术是发展的重中之重。获取信息经由网络采集数据、处理数据并存储数据，对信号进行修正和零点补偿，同时对工业生产进行监测。而我国近年工业化发展较其它国家缓慢，主要是由于前期，国家和企业对这方面醒悟的晚。而智能自动化仪表的出现对信息的获取能更加的全面和便捷，提高了工业生产的利用率，减少工人的劳动力。

2.2 智能自动化仪表应用在系统建模方面。智能自动化仪表借助通讯接口采集数据，把采集的数据经过传送传达到微处理芯片中进行数据的处理，把模拟量转换为数字量可以更直观的分析出数据误差。微处理芯片的处理能力强大，实时操作系统控制到自动化仪表中。另外，它实时监测生产过程，一旦出现问题，立即发出信号，通知工作人员。它还可以对故障进行及时处理、分析，避免了很多工业生产过程中出现的问题。

2.3 智能自动化仪表应用在动态控制方面。在智能化技术飞速发展的时代，人们对智能化的需求越来越高，国家也大力推行产业的智能化。对于我国工业生产来说，智能化的控制还是处于低端，企业吸收接纳智能化技术，并应用到自己工业生产中去。但是由于当前阶段对技术的研究还不是完全成熟，生产技术中所需要的操作只能借助人工来进行，智能化更多的是应用于动态的加工过程。智能化技术如果能充分发挥自身的优势，结合工业生产规律，那将达到智能化制造的另一高度。

3 智能自动化仪表的发展趋势

3.1 网络性。自动化仪表与计算机紧密连接，通过对软硬件的操作达到对自动化仪表的实时监测，对故障的反馈能及时做出反应。同时，自动化仪表与无线网络所形成的系统能够在工业化工行业形成一套控制系统。

3.2 总线性。对于传统的仪器来说，例如变送器，执行器以及其它现场仪器来说，集中式和分布式的控制较为广泛，随着自动化行业的发展，这种控制方式越来越难以适应于复杂、远程和广泛的测量和控制任务，在这种情况下现场总线控制系统的优势就凸显出来了。它是一种可以使智能化仪表与现场的网络连接起来，实现数据高度集中、开放、安全、双向的系统。

3.3 自动化程度高。现在的自动化的设备大多采用了集成电路、微处理芯片、接口通信等技术，结合计算机技术进行操作，对输入的信号进行非线性处理，温度及压力补偿，零点漂移及修正。不但能够故障监测，还能对工业生产制造进行在线控制，对可能出现的问题提早反馈并及时处理。

4 结语

自动化仪表渗透于工业生产的各个环节，智能化仪表控制生产、逻辑运算、实时测控与在线测控，让智能化信息交流更为迅速。目前，我国的智能化仪表还处于发展中，我们当务之急要紧跟时代的步伐，积极吸取国外的经验，努力创新，研究出适合自己国家的自动化仪器。同时，我们要勇于面对自动化仪器智能化的挑战，积极应对。

5 致谢

在此，要感谢“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题基金项目的资金资助。