韦卫
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摘要:近年来,随着互联网技术的普及,使得很多仪器仪表行业需要借助多种高科技技术,比如信息通信。微电子、微机械等技术的研发成果,并逐渐趋向于智能化,网络化发展。目前已经在医药、交通、教育、环保等各行业中得到了广泛应用,同时由于智能设备的普及也逐渐影响人们日常生活并推动社会发展。
关键词:智能化控制技术;电子技术仪器仪表系统;应用;发展;分析
1自动化仪器仪表的基本概念
自动化仪器仪表,是具有多能的原组器件,结合的很多的科学知识与技术,在物理,化学等等方面发挥着非常重要的作用。在使用过程中,充当着设备以及工具的角色,能够有效,快速的测出我们需要的数据。从广义上来讲,仪器仪表具有报警,自动控制以及传递信号等等的功能。其在使用过程中所起的作用就是将信息进行形式上的转换,对输入对信息按照一定的规则进行转换,变成我们所需要的信号形式。自动化仪器仪表不是一个器件,而是很多自动化原件的组合,其实现的主要功能就是实现自动化。就目前的发展情况来看,自动化仪器仪表主要涉及的领域包括流量控制,压力控制以及温度控制等等的内容,其功能具有很强的自动化控制性,在很多行业中得到了广泛的应用,比如说是国家电网,煤矿开采,智能家居控制等等。对于一般的自动化仪表来讲,按照功能主要包括以下几个模块:传感器模块、变送器模块、显示器模块、报警功能。这些模块有各自功能,将信号的采集,收集,分析以及表达有机的结合在一起,最终可以将测量的结果很直观的表现在仪表中。
2智能化仪器仪表技术特点
在1983年由美国研发了智能压力变送器,标志着智能仪表发展的开始,也标志着仪器仪表从传统模拟仪表逐渐向数字智能化发展。由于随着互联网、通信等技术的发展,从一定程度上也能够推动仪器仪表技术的快速发展,当前的智能仪器仪表具备以下特点:(1)高度集成化,现代仪器仪表主要的特征是硬件逐渐趋于模块化、集成化发展,能够使仪器设计更为简洁灵活,体积小,具备丰富的功能,能够实现数据的采集,处理,输出以及基本沟通,比如智能数字多用表除具备传统测量之外,还能够实现平均值,极值等数据分析处理,极大程度上提升了员工的工作效率。(2)硬件软件化,在当前智能发展基础下仪器仪表采用多功能的通用接口,能够编制多种软件完成匹配,从一定程度上拓展了仪器仪表功能,能够提升仪器仪表的试运行效率。比如数字处理技术能够提升信号处理分析能力,软件高速处理能够实现传统硬件无法解决的问题,同时随着不断优化编程软件技术,使其能够在运行环境中实现软件的更新换代,使软件具有可拓展性、通用性的特点。(3)功能网络化,由于操作系统和微处理器具有较强的功能,当前现代仪器仪表具备双向通信,不仅能够实现信号的自动采集控制,同时还能够利用计算机完成信息分析传输,甚至还可以实现远程操控,基于互联网的控制系统能够打破时间、空间限制,使用户可通过客户端游览数据,掌握当前设备的运行情况,同时也可以利用数据库,智能软件等完成数据分析,进一步能够生产节约时间提供更为精准的决策支持,准确快速地进行命令的下达。(4)多功能化,由于当前智能仪器仪表具有多功能通用性特点,很多设备都配有这GPIB接口总线,能够与PC客户端多种可控仪器构成多功能网络,形成通用平台,能够调取软件后形成不同功能的系统,完成较为复杂的任务,比如具备任意波形发生器,频率合成器等功能的函数方程器,相比专用脉冲发生器来说性能要好,而且能够为不同测试功能提供优化的解决方案。(5)自动化,通过接触人机交互,多媒体PC技术,能够实现无人看守的自动转换、调零校准、诊断等功能,比如数字示波器能够根据被测信号的频率,设置垂直灵敏度,能够在屏幕上实时显示信号,从一定程度上提升工作效率。
3发展现状
社会的不断进步带动了各行业领域的迅速发展,比如计算机信息技术、电子信息技术等,这都为电气自动化仪器仪表控制技术的发展提供了新的路径与方向,降低了生产成本,实现了资源共享。
随着电气自动化仪器仪表控制技术的不断成熟,其在化工行业领域中得到了有效地应用与推广,并取得理想的成绩。大量实践证明:电气自动化仪器仪表控制技术可以实时监测设备的使用情况,发现和解决其在生产过程中的各类问题,降低安全事故发生的几率。目前,电气自动化仪器仪表控制技术一直处于不断更新与完善的过程中。在未来,随着科学技术的日新月异,电气自动化仪器仪表控制技术势必会实现长足的发展。
4电子技术仪器仪表系统控制器的改造过程
以埋刮板输送机的仪器仪表集控系统控制器改造为例,粮油加工行业使用的埋刮板输送机由封闭断面的壳体(机槽)、刮板链条,驱动装置、张紧装置及安全保护装置等部件组成,在输送飞扬性、有毒、高温、易燃易爆的物料时,可改善工作条件,减少环境污染。埋刮板输送机的断链和失速保护可以用一只图尔克的非接触式传感器进行检测脉冲信号,但埋刮板输送机的跳链保护(俗称错牙保护)要另外再用两只图尔克的非接触式传感器进行检测脉冲信号,当检测的信号同步时,说明埋刮板输送机链条工作正常,两侧同步工作,没有发生错牙或跑偏现象,图尔克电感式传感器NI35-CP40-FZ3X2需要从现场控制箱上取AC220V电源到现场的该接近开关上,然后通过该接近开关的常开点或常闭点再返回到配电室PLC柜内,重新分配IO点进行编程。埋刮板输送机的仪器仪表集控系统控制器改造过程中可将最近国内外下位机PLC、上位机Cimplicity与工控电脑的技术进行各项指标对比,先确定技术要求,以支持以太网通讯、支持IO分布式控制、多站点、环形网络连接为技术要求目标,再对设备进行选型和确定控制系统,结合现有的电气化、构筑物、空间、检修条件等客观因素进行合理配置、补充和改造。
根据集控系统智能化改造计划,新的PLC支持分布式IO控制方式,只需更换原PLC,西门子公司生产的可编程序控制器,在我国的应用也相当广泛,因此采购西门子公司博途系列S1200PLC产品。使用西门子博途系列S1200PLC产品构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低,西门子博途系列S1200PLC产品带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息;上位机选用GE数字集团Cimplici-ty11和Tracker软件,能够帮助操作人员做出更明智、更快的决策,更好地管理粮油加工企业运营;其他IO采集模块以站点形式存在,因此不要更改整体的电气连接,只需更改局部电气接入方式,既不影响生产任务,同时能高效完成集控系统智能化改造任务。
埋刮板输送机的仪器仪表集控系统控制器改造后,操控上先进可靠,有利于生产控制要求的扩展,提高有效生产效率,同时大幅度降低维护管理成本,有效减少维护以及操作人员的冗杂劳动,与PC计算机上通信提供数据,为厂家提供先进的报表统计、生产监控系统WEB移动终端显示等功能,可提高生产事件的实时响应速度,快速处理突发故障。
5结语
综上所述,自动化电子技术仪器仪表的智能化控制技术在未来发展过程中,控制技术的程序和软件还应继续完善和改进,使自身功能得到完善,性能更加优异,在控制技术中融合大数据和物联网技术,嵌入高级计算机系统,嵌入高级算法如神经网络算法、蚁群算法、贝叶斯网络机械检修控制算法、模糊数学算法等,对采集的数据进行数据计算和分析,实现仪器仪表自我控制,促进自动化仪器仪表行业的发展。
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