工业自动化仪器仪表数字化系统技术及其发展

何　飞

工业自动化仪器仪表数字化系统技术及其发展

何飞

（江苏蓝丰生物化工股份有限公司，江苏新沂 221400）

在信息技术、网络技术等大范围推广和应用的新形势下，工业自动化仪器仪表数字化系统技术有了新的发展，不但能更好地满足各行业的发展需求，还能大力推动我国工业自动化仪器仪的表现代化发展。就新控制系统给工业自动化仪器仪表提出的相关要求进行分析和探讨。

工业自动化；仪器仪表；数字化；系统技术

在我国全面实施“十一五”计划后，工业自动化发展的研究重点主要为如下几个方面：一是，新型传感器技术；二是，数字化传输技术，等等，以不断推动工业仪器仪表设备的数字化发展，从而有效提高各种工业自动化仪器仪表的整体性能。

1　新控制系统给工业自动化仪器仪表提出的相关要求

在工业生产过程中，需要的设备有很多种，如启动器、变送器和传感器等，而在工业自动化技术不断推广的情况下，各种仪器仪表的使用有了更高的要求，如设备具有的多样性，需要其设备层具有一定开放性，因此，生产厂商必须严格按照相关标准制造，才能更好的达到相关要求，并且，来自不同厂商的设备需要具有一定交互性、兼容性，才能更好的实现不同设备之间的通信，从而大大提高工业自动化水平。在整个工业自动化系统中，仪表设备被称作是Infranet，即最底层次，是工厂自动化系统的重要基础。

根据上述内容可知，在新控制系统推出的情况下，想要通过各种软件来实现系统的相关功能，则工业自动化仪器仪表需要满足如下几个要求：一是，信号必须全数字化。在通信网络环境下，信号必须全数字化，才能具有更强的抗感染能力、更高的精度，从而保证信号转换时的可靠性、精确度等。二是，互连性。在充分利用微处理器的情况下，各种仪器仪表设备的控制是通过智能设备来完成的，因此，各种仪器仪表需要具备互连性，才能更好的减少维修工作、成本等，从而提高工业自动化仪器仪表的工作效率。三是，相互操作性。在各种仪器仪表具有较好相互操作性的情况下，用户可以根据自己的实际情况选择最合适的制造商、设备、仪表等，以保障故障问题发生时不会影响正常生产。四是，功能可靠性。通过采用统一的标准进行仪器仪表的生产，它们具有比较可靠的功能，从而避免操作人员学习多种操作内容、寻找不一样的连接方式，对于降低故障发生率、提高系统的整体可控性等有着极大作用。五是，技术、标准的系统性。在技术、标准公开的情况下，仪器仪表的制造采用相同的方式，用户可以选择自己需要的仪器仪表，从而实现各种数据的共享、最有效利用。六是，通信线的供电具有兼容性。在新的控制系统中，各种软件的充分运用，要求仪器仪表的通信线供电必须具备兼容性，如FCS全数字化系统的推出，可以真正发挥各种信息的作用，从而大力推动我国工业自动化发展。

2　工业自动化仪器仪表数字化系统技术和发展分析

工业数字化发展需要不断创新各种技术，才能促进工业自动化仪器仪表数字化系统技术进一步发展。总的来说，在上述情况下，数字化仪器仪表的研发有了新的方向：

2.1嵌入式技术的合理应用

在微计算机硬件技术和软件技术快速发展的新形势下，嵌入式技术的合理应用，使得数字化仪器仪表设备的嵌入式系统研发成为了最关注的重点。例如：uClinux具有很强大的功能，并且，Linux操作系统是完全免费的，从而使各种性能较好、成本很低的仪器仪表设备产品得到大量研发。目前，MCF5282是新研发出来的一种微处理器，具有很好的工作性能，如运算能力很好，可以有效处理数字信号的运算，并且SIM单元有很多的外围器件接口，如DMA模块、Ethernet模块等，可以使控制器外围的电路设计更加简单，最终减少功耗、设计成本等。

2.2多功能集成和网络互连互操作性

在现代的各种数字化仪器仪表中，其不但有补偿、变换和检测等功能，还能运算、控制，以通过一个仪器仪表来进行多个传感器信息的处理，从而实现多功能集成。在这种情况下，用户只需要根据自己的需求购买仪器仪表，操作人员只需要在控制室检测它们的工作状态，就可以完成各种生产，并实现故障问题的预测和及时处理，从而全面提高工业自动化仪器仪表数字化系统的稳定性。同时，仪器仪表具有的网络互连互操作性，可以真正实现网络的分布式控制，并使连接更加灵活、高效和可扩展等，从而提高数字化系统的可靠性。例如：Lon Works控制网络的合理应用，是在Neuron芯片的基础上形成的，可以使通信协议被固化，并且，总线拓扑网络的长度可以达到2km，自由拓扑的网络可以达到500m，从而实现全数字双向多站的数字通信。另外，光机电仪器仪表的一体化模式，是充分利用微计算机硬件技术、软件技术、小型元器件等共同构建而成的，是未来工业自动化仪器仪表数字化发展的重要方向。

3　结束语

总之，在信息技术、制造技术相互结合与应用的大环境下，制造业快速向着数字化方向发展，必须高度重视工业自动化中的数字化仪器仪表的技术与发展，才能更好地推动我国工业可持续发展。

［1］ 孙柏林.2013年自动化领域十大热点话题［J］.电气时代，2014，（1）：43-51.

［2］ 肖经伦.智能自动化仪器仪表在工业领域的应用与发展［J］.中国石油和化工标准与质量，2014，（8）：232.

Industrial Automation Instruments of Digital Technology and its Development

He Fei

Under the new situation of large-scale information technology，network technology promotion and application of industrial automation instruments of digital technology with new development system，not only to better meet the development needs of various industries，but also vigorously promote China's industrial automated instrumentation modernization.This paper analyzes and discusses the relevant requirements of the new control system cost industrial automation instruments proposed.

industrial automation；Instruments；digital；system technology

TP216

A

1003-6490（2016）06-0042-01

2016-05-25

何飞（1979—），男，江苏徐州人，助理工程师，主要从事仪表安装维护工作。