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何為智能儀表？
點(diǎn)擊次數(shù)：1220 發(fā)布時(shí)間：2018-4-3
何為智能儀表？
有夢(mèng)想，才不會(huì)因走得太遠(yuǎn)而忘記為什么出發(fā)，人生的旅程才不至于寂寥。
如果每天都向著一個(gè)目標(biāo)前進(jìn)，哪還有時(shí)間休閑？
如果每天都離夢(mèng)想更近一步，滄海桑田也只是轉(zhuǎn)瞬之間。
既然選擇了遠(yuǎn)方，就要日夜兼程。
何為智能儀表？
從簡(jiǎn)單的氣動(dòng)設(shè)備到精密智能儀表的進(jìn)化源自用戶(hù)對(duì)于更高性能、更便捷的維護(hù)和更長(zhǎng)壽命的需求。智能儀表不但能滿(mǎn)足這些需求，還能提供更多，雖然代價(jià)就是智能儀表更加復(fù)雜，但是一旦理解并安裝了智能儀表，不僅有助于降低過(guò)程控制和信息系統(tǒng)生命周期的復(fù)雜度，還能提升性能和降低成本。
有句老話(huà)說(shuō)得好，想要控制過(guò)程，必先測(cè)量過(guò)程，今天這句話(huà)仍舊奏效。這句老話(huà)的推論就是只有具備值得信賴(lài)的過(guò)程測(cè)量信息，用戶(hù)才會(huì)在進(jìn)行控制改進(jìn)時(shí)感覺(jué)放心。
例如，一個(gè)過(guò)程需要zui小10gpm（加侖每分鐘）的流量。如果操作人員不信任流量測(cè)量?jī)x表的精度，安全起見(jiàn)就會(huì)將流量設(shè)置在11gpm，哪怕會(huì)增加原材料成本和處置費(fèi)用。有了可信賴(lài)而且的智能流量?jī)x表，操作人員就可以放心地將流量減小至10.1gpm，通過(guò)提率節(jié)約成本。
智能儀表能夠在儀表故障發(fā)生之前，將目前操作中的問(wèn)題或者潛在的問(wèn)題告知操作人員，進(jìn)而減少故障的發(fā)生。使用大多數(shù)測(cè)量設(shè)備可以很容易地發(fā)現(xiàn)顯著的故障，但是只有智能儀表才能發(fā)現(xiàn)細(xì)微問(wèn)題，而這些細(xì)微問(wèn)題正是導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確的罪魁禍?zhǔn)?，更是故障的前兆?/span>
何為智能儀表？
智能儀表的定義在過(guò)去幾十年里發(fā)展演化（表1）。老式的非智能儀表是3-15psi氣動(dòng)設(shè)備，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單循環(huán)控制器完成控制作業(yè)。信息通常以指示表的形式在本地顯示，技術(shù)員在現(xiàn)場(chǎng)，使用鋼筆和白紙手動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)需要自動(dòng)記錄并分析，那么需要使用本地圖表記錄儀。
過(guò)程變量按照比例換算成1-5、4-20、10、50mAdc信號(hào)輸出為儀表增加了一定程度的智能性。一旦數(shù)據(jù)可以遠(yuǎn)程變送，遠(yuǎn)程測(cè)量、顯示和控制就有可能實(shí)現(xiàn)。
帶有中央處理和I/O的控制系統(tǒng)的并行發(fā)展引入了新方法，能夠更有效地采集4-20mA儀表產(chǎn)生的信息，并將這些信息轉(zhuǎn)換成工程單位，集中處理并記錄這些信息?；芈饭╇妰x表也成為可能，可以通過(guò)一個(gè)電流源對(duì)多臺(tái)變送器供電，通常是通過(guò)模擬I/O模塊完成。
微處理器越來(lái)越耐用，可以直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)儀表中，這是智能儀表前進(jìn)的一大步，使本地?cái)?shù)據(jù)信號(hào)處理成為可能，造就了*批真正的智能儀表，因?yàn)檫@些設(shè)備可以將模擬4-20mA信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，本地微處理器也可以完成一些儀表級(jí)別的任務(wù)，即校準(zhǔn)和診斷。
既然智能儀表可以將過(guò)程變量和其他參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，那么現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生就水到渠成。zui初的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使用現(xiàn)有的4-20mA信號(hào)線(xiàn)作為物理傳輸媒介，手持校準(zhǔn)設(shè)備可以接入4-20mA電流環(huán)路的任意位置。除了手持設(shè)備，一些離散控制系統(tǒng)隨之獲得了通訊功能并可以對(duì)過(guò)程變量和設(shè)備診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字存取。
很多供應(yīng)商都有自己的網(wǎng)絡(luò)，使用現(xiàn)有的4-20mA信號(hào)作為傳輸媒介，HART技術(shù)的適時(shí)出現(xiàn)，統(tǒng)一了各種不兼容的網(wǎng)絡(luò)。HART成為了供應(yīng)商的中立基礎(chǔ)，并zui終發(fā)展成為的多層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊協(xié)議，被大多數(shù)儀表和控制系統(tǒng)供應(yīng)商支持。因此，智能設(shè)備也貼上了HART的標(biāo)簽。
為了使用過(guò)程變量的數(shù)字值來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制并將更多信息發(fā)送至遠(yuǎn)程主機(jī)，人們對(duì)性能有更高的要求，而HART已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足。隨著微處理器的功能越來(lái)越強(qiáng)大，除了過(guò)程變量之外，智能儀表能夠提供更多有價(jià)值的信息，這進(jìn)一步刺激了對(duì)更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)的需求。
專(zhuān)門(mén)為了將儀表和自動(dòng)化系統(tǒng)連接的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始出現(xiàn)，其中*是基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)H1和Profibus PA。這些平臺(tái)不再使用4-20mA輸出，轉(zhuǎn)而使用*電子和軟件標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提升速度、改進(jìn)診斷，帶來(lái)了嵌入式本地控制等新功能。這兩種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和其他現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)被標(biāo)準(zhǔn)化組織采納，成為多家智能儀表供應(yīng)商的嵌入通訊選擇。
zui近，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的強(qiáng)大的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，導(dǎo)致聚焦于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和遠(yuǎn)程存取站點(diǎn)之間通訊的特定供應(yīng)商和基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案獲得發(fā)展。HART通訊基金會(huì)開(kāi)發(fā)了向后兼容的無(wú)線(xiàn)技術(shù)并且獲得IEC62591標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)可。ISA SP 100.11a委員會(huì)也正在致力于無(wú)線(xiàn)儀表通訊的標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)可工作。
今天，智能儀表的大概定義就是包含一個(gè)或者多個(gè)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通訊選項(xiàng)的設(shè)備。由于數(shù)字通訊要求使用微處理器，所以現(xiàn)代智能儀表還能提供很多種類(lèi)的其他功能。
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