工业仪表自动化校验方法与智能化管理的实施策略

工业仪表自动化校验方法与智能化管理的实施策略

刘旭云

德州实华化工有限公司 山东省德州市 253000

摘要：随着市场经济的飞速发展，电力能源的需求不断增加。在自动化技术方面，仪表自动化技术逐渐应用到工业的各个方面。在新时代下，对于工业生产来说，仪表自动化校验以及智能化管理是其不可或缺的一部分，发挥着关键性的作用。因此，本文作者对此进行了相关的分析。

关键词：工业自动化仪表；校验方法；智能化；系统

  伴随着自动化技术的不断更新，自动化仪表广泛的运用在工业、农业以及人们日常生活当中。在工业生产中，自动化仪表是非常重要的监测设备，只有保证自动化仪表的正常运行，才能保持工业生产的稳定性。

  一、自动化仪表现场校验的概述

        作为机械设备中的核心部件，自动化仪表控制着整个设备的运行，在我国多个行业占据着重要位置。我国已经拥有多样化的仪表种类，较为完善的技术以及科学合理的布局。现阶段，我国自动化行业发展的速度越来越快，成功研发了智能化的执行结构。其中流量计以及变送器在市场中占据着较大的市场份额。相比国际先进技术，我国在智能化、精密度等方面仍然需要完善。

2. 常用的校验方法

（1）使用现场校验方法。①顺时针关闭气压截止阀，根据被检表量程选择合适的压力模块，并连接到气压系统的任一输出口；②逆时针将气压调节阀旋至最外端，关闭输出口侧的低压回检阀；③检验普通压力表，先在通大气的情况下校验零点，压力模块也在通大气时压力清零；校验变送器时，接好线后先在通大气的情况下校验零点，按下气压单元操作面板上的压力清零触摸键，然后由上位机软件读取零点测量值；④升压过程检定可先用截止阀控制，当完全打开截止阀压力无法上升时，然后用伺服调压阀逐点升压至满量程；⑤降压过程检定可先逆时针旋转调压阀，当压力无法下降时，可逆时针打开输出口侧回检阀放气，直至零点；⑥若气压控制单元通讯与计算机接通，则可在上位机软件中打开“显示屏”显示标准模块示值。在上位机软件中，鼠标左键双击单元格即可填入压力模块示值；⑦当所有检定点校验完毕，计算机就给出测试结果及有关文件，可以选择打印或保存。

  （2）使用液压系统进行校验。①根据被检表量程选择合适的压力模块，并连接到液压系统任一输出口；②校验普通压力表，先在通大气的情况下校验零点，压力模块也在通大气时进行压力清零；校验变送器时，接好线后先在通大气的情况下校验零点，按下液压单元操作面板上的压力清零触摸键，然后由上位机软件读取零点测量值；③连接标准及被检仪表，顺时针关闭补液罐截止阀，逆时针将液压伺服调压阀调至外端；④顺时针缓慢旋转液压调压阀，若液压控制单元的通讯与计算机接通，则可在上位机软件中打开“显示屏”显示标准模块示值。在上位机软件中，鼠标左键双击单元格即可填入压力模块示值；⑤依次类推，逐点上升校验，至被校表满刻度后，逆时针旋转液压伺服调压阀，再依次回检到零，一个循环结束，再做下一个循环校验。

二、工业自动化仪表的智能化重要作用

       智能化指的是产品囊括了多个新功能。譬如，如果仪表进行湿度、压强补偿，就要专门对湿度和压强进行测试，利用运算设施来专项计算，此时一台智能化的计量变送设备就能完成以上所有工作。智能化是工业自动化仪表的主导发展方向。智能化执行设备拥有了多样化的自测性能，也能进行简易的检修预报。在执行设备的杆子延伸达到限定长度时，系统会予以警告，以便维修工程师及时检修。在阀门的操作过多时也会警告工程师及时介入，从而降低了故障率。

2. 工业仪表自动化智能化管理研究

        （1）检测仪表和执行器的智能化 

　　当今检测仪表多含有嵌入式CPU微计算机系统，多可以完成现场数字显示，一般产品名称前标有“智能式XXX”的仪表，都可以完成数字滤波、非线性校正、自校零或自校准、自动量程切换、自动补偿、自诊断等功能，此外，各种仪表还可以完成各种专门功能。

        （2）无线智能化

        工业化要求高效率、可靠性、高质量、能耗小等。目前企业生产规模正在逐渐扩张，假如仪表趋于通讯无线智能化，保养和操作的工程师人数将大幅降低，其他工程机构和消费者都会因此受益匪浅。所以制造近距离、稳定性高的无线智能化仪表是现阶段的一大趋势。现场总线的发展前景十分光明，应该被广泛推广普及，然而繁杂的全球标准限制了其发展。

        （3）高性能的处理器

        当前采用的自动化仪表中，控制处理器绝大多数都是单片机，然而，随着诸多芯片技术和微电子技术的发展，高性能处理器已经逐渐成为自动化仪表中常采用的处理器。到目前为止，我国的微型处理器主要有Motorola的Power PC、Intel和AMD以及Motorola的IBM，一般RISC嵌入式的处理器在相关方面的市场中，比ARM处理器系列更加占有优势。不同的客户可以根据自身的需求以及自动化仪表的性能、体积、价格等诸多方面，对需要的处理器进行有效的选择，同时在该方面的基础上，对高级的计算方式进行充分的运用，从而提高并加强相关方面的功能。　　

       （4）实现网络化技术 

　　自动化仪表的网络化和智能化，从根本上来说都与计算机网络技术有着密不可分的关联。Internet就是实现网络化技术的根本关键点，通过对Internet的有效连接来实现自动化仪表网络化功能。一般自动化仪表中采用的MCU为16位和8位的居多，同时支持TCP/IP协议。其中，嵌入式的微型EMIT技术接入互联网是最具有代表性的。该技术将高性能的处理器当作网关，网络方面的协议在网关上，一般只要通过红外、CAN等就可以与诸多设备进行有效的连接。此外，网关还能发送相关命令，对设备中存在的变量进行有效的修改和控制，该设计都具有绝对的优势。

   操作系统并非自动化仪表中必要的系统。目前，在诸多自动化仪表当中，处理器的功能以及存储器的功能都有着不同程度的限制，仪表中硬件功能的不断增强以及成本的不断降低，整体功能逐渐变得更加复杂，功能的要求也在不断的增加。实时性的有效操作可以使得硬件配置不再变得过分苛刻，同时还可以有效的提高工作的效率。

       （5）软硬件协同设计分析

        ①在系统设计初期便应当对系统进行功能验证及性能验证，通过与实现无关语言对系统功能进行描述，可选择VHDL当作算法级描述语言，同时也可对C语言实行必要修改以及扩充，将其当作行为级描述语言，从而模拟验证系统功能。

        ②以系统功能描述为基础，依据设计目标以及相关约束条件对系统进一步进行分解，对系统中软件部分与硬件部分进行划分，从而保证能够并行进行系统设计，从而尽最大可能使系统方案实现最优化。

        ③在系统模拟通过之后，应当实行系统软件与系统硬件综合，最终使整个系统设计能够得以完成。在仪表系统设计过程中，通过对这种新型设计思想的合理应用，不但能够使社会成本在很大程度上降低，可使设计周期有效缩短，并且还能够防止重复设计情况出现，使系统设计能够提高合理性，并且能够提高其成功率。

结束语：

        工业自动化仪表和智能化是密不可分的。　随着计算机技术、数字处理技术、网络通信技术等新技术的发展，工业自动化仪表的各项性能正经历着根本性的变革，未来将朝着更加智能化、高精度化的方向发展。

 参考文献：

 [1]祁少宁.工业自动化仪表的智能化分析[J]. 电子技术与软件工程，2014，11：262. 

 [2]汪卿，周鹏.探讨石油化工工业自动化仪表及系统的发展和现状[J]. 中国石油和化工标准与质量，2012，05：222.