智能化仪表在化工控制中的应用分析

王艺霏

摘要：随着我国科技的快速发展，化工业设备越来越先进，智能化过程控制成为发展主流，化学工程领域中，仪表的应用广泛，智能化仪表显得尤为重要。本文对智能化仪表的发展、智能化仪表的优势进行说明分析，主要针对对智能化仪表在化工控制中的应用进行介绍，另外对智能化仪表的维护做简单介绍。

关键词：智能化仪表；化工控制；应用

1 绪论

智能化仪表在化工生产方面或是医药领域都有着的应用广泛，智能化仪表的应用有效推进了我国现代化建设的步伐，随着工业现代化快速发展，对控制系统要求日益增高，为满足化工控制的要求，控制系统日益趋为自动化、智能化。化工企业生产规模的扩大、生产技术的提升、生产工艺越趋复杂化，使得智能化应用成为必然。本文主要针对智能化仪表在化工控制中的应用进行分析，对智能化仪表的发展历程和具体应用进行简要阐述。

2 智能化仪表的发展历程和组成

2.1 化工仪表的发展历程

化工仪表的发展历程大致分为三个阶段：

第一阶段：化工仪表为指针式化工仪表，例如弹簧式压力表、温度显示仪等；

第二阶段：化工仪表主要为数字式化工仪表，对温度、压力、液位、速度等测量信号进行数字量显示，相对模拟量显示，使测量值的显示更为清晰直观，并可选择双光柱显示方式。相比指针式化工仪精确度大为提升。

第三阶段：此阶段化工仪表为智能化，应用单片机、微处理等技术，通过接口与计算机关联，构成自动测试系统，智能化仪表在化工工业上应用最为广泛。

2.2 化工仪表的组成

硬件方面：硬件组成的第一方面是主机电路，主机电路的功能是对数据和程序信息进行存储，将信息存储处理后供仪表使用，主机电路由读写存儲器RAM、微处理器、技术电路、只读存储器ROM、接口组成，硬件的其他构成分别为I/O通道，人机交互部件，接门电路和并行数据通信接口以及申请数据通信接口构成。

输入信号主要由模拟量输入/输出通道完成，输出信号信号主要由输入/输出通道进行，员工与智能化仪表之间的交互是人机联系部件的主要功能。

软件方面：主要由监控程序、中断处理、功能模块组成，监控程序主要为信息接收程序，能后实现软件的相关操作执行管理，在人机交互过程中出现问题时中断程序发送中断请求，计算机接收请求后执行相应操作，功能模块实现自校自检，抗干扰等功能。

3 智能化仪表的具体应用

3.1 记忆功能方面

老式仪表在信息的处理方面采用逻辑电路和时序电路，老式仪表不具有信息记录能力，智能化仪表内部单片机的嵌入式应用实现了数据的记录功能，智能化仪表在与计算机关联后应用相关软件计算机可以对数据进行相应的存储记录。

3.2 计算功能方面

老式仪表采集的数据精确度不高，这是由于老式仪表在数据采集传输上应用的是模拟电路，模拟算法具有一定的局限性，使得对数运输精确度下降，智能化仪表运用数字电路控制模式，对复杂数据的运算和传输上更为精确。

3.3 网络化功能方面

智能化仪表与计算机的结合，增强了不同地区仪表的的关联性，多个用户可通过计算机远程观察采集现状和采集数据，例如在距离较远的不同地区，技术和质量监控人员可统一对生产运输进行检测，不需采用人工记录，智能化仪表数据建立数据库存储，方便数据的对比处理。

3.4 智能化仪表的可编程性

计算机软件的嵌入仪表中取代仪表中的用的硬件逻辑电路，不仅简化了仪表的硬件结构还可以取代常规逻辑电路，智能化仪表中单片机的应用使得编程成为一种可能，对电路进行控制应用的过程中小程序的使用，可对简单数据进行简单处理。

3.5 数据处理和误差修正方面

智能化仪表在实际工作中具有线性化处理和自验自校功能，微处理器可以对对这些问题进行简单处理，

智能化仪表中微处理器能有效减轻硬件负担，微处理器丰富的处理功能有效的减少测量误差、减少环境干扰，提高数据精确度。

4 智能化仪表的优势

4.1 记忆性强

和传统仪表相比，智能化仪表记忆功能更为强大，传统仪表智能对当前时刻状态进行记录，因其采用的是时序电路和组合逻辑电路，智能化仪表具有存储器，使得智能化仪表不仅仅能够记录当前时刻的数据还可以对过往数据进行展示，为数据的后期分析提供硬件支持。

4.2 可编程性

通过嵌入式技术将软件移植到智能化仪表的单片机中，使得智能化仪表硬件部分大大简化，智能化仪表内部单片机的使用，使得程序能够在仪表中使用，软件编程在实行复杂控制过程中应用更为灵活，避免大量硬件的使用，软件的可编程性可以大量取代硬件的逻辑电路，仪表的精确性、可应用广泛性得以极大提高。

4.3 数据处理功能

智能化仪表比传统的化工仪表优势明显，智能化仪表的运用，可以实时的对测量过程中遇到的问题进行处理，如测量过程中线性化处理、自检自校和干扰问题，智能化仪表运用嵌入软件和微处理器对以上问题处理能够实现，智能化仪表还可以快速的处理数据，智能化仪表通过接口与计算机相关联，对采集到的数据及时上传至计算机，在计算机上专业人员可以简便的完场优化检测工作，因此智能化仪表不仅可以对数据进行处理和存储，还对数据的优化具有一定作用。

5 智能化仪表的维护

随着工业化脚步的加快，智能化仪表的应用越来越广泛，想要保证智能化仪表的正常使用，在日常生活中要加强对于仪表的检查维修，在不同的环境下，智能化仪表的维修标准也应不同，想要提高智能化仪表的使用寿命就要通过理论验证的同时，结合过往的智能化仪表维护经验，预估其使用寿命，有计划的进行智能化仪表的更新维护，防止数据采集的间断，对小毛病小问题技术处理避免造成智能化仪表的损坏，保障智能化仪表的更好应用。

6 结语

总而言之，化工仪表经历了三个阶段的发展后现在日趋智能化。智能化仪表与老式仪表相比增加了记忆、计算、编程、更正等功能，使工业流程更精确可靠。同时要重视智能仪表的维护保养以保障更好地应用。智能化过程控制已成为工业发展主流，智能化仪表的功能在今后将更为完善，于化工控制中的应用也将更广泛，必将更有效地推进我国现代化建设的步伐。

参考文献：

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