工業自動化儀器儀表數字化系統技術及其發展

何　飛

工業自動化儀器儀表數字化系統技術及其發展

何飛

（江蘇藍豐生物化工股份有限公司，江蘇新沂 221400）

在信息技術、網絡技術等大范圍推廣和應用的新形勢下，工業自動化儀器儀表數字化系統技術有了新的發展，不但能更好地滿足各行業的發展需求，還能大力推動我國工業自動化儀器儀的表現代化發展。就新控制系統給工業自動化儀器儀表提出的相關要求進行分析和探討。

工業自動化；儀器儀表；數字化；系統技術

在我國全面實施“十一五”計劃后，工業自動化發展的研究重點主要為如下幾個方面：一是，新型傳感器技術；二是，數字化傳輸技術，等等，以不斷推動工業儀器儀表設備的數字化發展，從而有效提高各種工業自動化儀器儀表的整體性能。

1　新控制系統給工業自動化儀器儀表提出的相關要求

在工業生產過程中，需要的設備有很多種，如啟動器、變送器和傳感器等，而在工業自動化技術不斷推廣的情況下，各種儀器儀表的使用有了更高的要求，如設備具有的多樣性，需要其設備層具有一定開放性，因此，生產廠商必須嚴格按照相關標準制造，才能更好的達到相關要求，并且，來自不同廠商的設備需要具有一定交互性、兼容性，才能更好的實現不同設備之間的通信，從而大大提高工業自動化水平。在整個工業自動化系統中，儀表設備被稱作是Infranet，即最底層次，是工廠自動化系統的重要基礎。

根據上述內容可知，在新控制系統推出的情況下，想要通過各種軟件來實現系統的相關功能，則工業自動化儀器儀表需要滿足如下幾個要求：一是，信號必須全數字化。在通信網絡環境下，信號必須全數字化，才能具有更強的抗感染能力、更高的精度，從而保證信號轉換時的可靠性、精確度等。二是，互連性。在充分利用微處理器的情況下，各種儀器儀表設備的控制是通過智能設備來完成的，因此，各種儀器儀表需要具備互連性，才能更好的減少維修工作、成本等，從而提高工業自動化儀器儀表的工作效率。三是，相互操作性。在各種儀器儀表具有較好相互操作性的情況下，用戶可以根據自己的實際情況選擇最合適的制造商、設備、儀表等，以保障故障問題發生時不會影響正常生產。四是，功能可靠性。通過采用統一的標準進行儀器儀表的生產，它們具有比較可靠的功能，從而避免操作人員學習多種操作內容、尋找不一樣的連接方式，對于降低故障發生率、提高系統的整體可控性等有著極大作用。五是，技術、標準的系統性。在技術、標準公開的情況下，儀器儀表的制造采用相同的方式，用戶可以選擇自己需要的儀器儀表，從而實現各種數據的共享、最有效利用。六是，通信線的供電具有兼容性。在新的控制系統中，各種軟件的充分運用，要求儀器儀表的通信線供電必須具備兼容性，如FCS全數字化系統的推出，可以真正發揮各種信息的作用，從而大力推動我國工業自動化發展。

2　工業自動化儀器儀表數字化系統技術和發展分析

工業數字化發展需要不斷創新各種技術，才能促進工業自動化儀器儀表數字化系統技術進一步發展。總的來說，在上述情況下，數字化儀器儀表的研發有了新的方向：

2.1嵌入式技術的合理應用

在微計算機硬件技術和軟件技術快速發展的新形勢下，嵌入式技術的合理應用，使得數字化儀器儀表設備的嵌入式系統研發成為了最關注的重點。例如：uClinux具有很強大的功能，并且，Linux操作系統是完全免費的，從而使各種性能較好、成本很低的儀器儀表設備產品得到大量研發。目前，MCF5282是新研發出來的一種微處理器，具有很好的工作性能，如運算能力很好，可以有效處理數字信號的運算，并且SIM單元有很多的外圍器件接口，如DMA模塊、Ethernet模塊等，可以使控制器外圍的電路設計更加簡單，最終減少功耗、設計成本等。

2.2多功能集成和網絡互連互操作性

在現代的各種數字化儀器儀表中，其不但有補償、變換和檢測等功能，還能運算、控制，以通過一個儀器儀表來進行多個傳感器信息的處理，從而實現多功能集成。在這種情況下，用戶只需要根據自己的需求購買儀器儀表，操作人員只需要在控制室檢測它們的工作狀態，就可以完成各種生產，并實現故障問題的預測和及時處理，從而全面提高工業自動化儀器儀表數字化系統的穩定性。同時，儀器儀表具有的網絡互連互操作性，可以真正實現網絡的分布式控制，并使連接更加靈活、高效和可擴展等，從而提高數字化系統的可靠性。例如：Lon Works控制網絡的合理應用，是在Neuron芯片的基礎上形成的，可以使通信協議被固化，并且，總線拓撲網絡的長度可以達到2km，自由拓撲的網絡可以達到500m，從而實現全數字雙向多站的數字通信。另外，光機電儀器儀表的一體化模式，是充分利用微計算機硬件技術、軟件技術、小型元器件等共同構建而成的，是未來工業自動化儀器儀表數字化發展的重要方向。

3　結束語

總之，在信息技術、制造技術相互結合與應用的大環境下，制造業快速向著數字化方向發展，必須高度重視工業自動化中的數字化儀器儀表的技術與發展，才能更好地推動我國工業可持續發展。

［1］ 孫柏林.2013年自動化領域十大熱點話題［J］.電氣時代，2014，（1）：43-51.

［2］ 肖經倫.智能自動化儀器儀表在工業領域的應用與發展［J］.中國石油和化工標準與質量，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

何飛（1979—），男，江蘇徐州人，助理工程師，主要從事儀表安裝維護工作。