智能化儀表在化工控制中的應用分析

王藝霏

摘要：隨著我國科技的快速發展，化工業設備越來越先進，智能化過程控制成為發展主流，化學工程領域中，儀表的應用廣泛，智能化儀表顯得尤為重要。本文對智能化儀表的發展、智能化儀表的優勢進行說明分析，主要針對對智能化儀表在化工控制中的應用進行介紹，另外對智能化儀表的維護做簡單介紹。

關鍵詞：智能化儀表；化工控制；應用

1 緒論

智能化儀表在化工生產方面或是醫藥領域都有著的應用廣泛，智能化儀表的應用有效推進了我國現代化建設的步伐，隨著工業現代化快速發展，對控制系統要求日益增高，為滿足化工控制的要求，控制系統日益趨為自動化、智能化。化工企業生產規模的擴大、生產技術的提升、生產工藝越趨復雜化，使得智能化應用成為必然。本文主要針對智能化儀表在化工控制中的應用進行分析，對智能化儀表的發展歷程和具體應用進行簡要闡述。

2 智能化儀表的發展歷程和組成

2.1 化工儀表的發展歷程

化工儀表的發展歷程大致分為三個階段：

第一階段：化工儀表為指針式化工儀表，例如彈簧式壓力表、溫度顯示儀等；

第二階段：化工儀表主要為數字式化工儀表，對溫度、壓力、液位、速度等測量信號進行數字量顯示，相對模擬量顯示，使測量值的顯示更為清晰直觀，并可選擇雙光柱顯示方式。相比指針式化工儀精確度大為提升。

第三階段：此階段化工儀表為智能化，應用單片機、微處理等技術，通過接口與計算機關聯，構成自動測試系統，智能化儀表在化工工業上應用最為廣泛。

2.2 化工儀表的組成

硬件方面：硬件組成的第一方面是主機電路，主機電路的功能是對數據和程序信息進行存儲，將信息存儲處理后供儀表使用，主機電路由讀寫存儲器RAM、微處理器、技術電路、只讀存儲器ROM、接口組成，硬件的其他構成分別為I/O通道，人機交互部件，接門電路和并行數據通信接口以及申請數據通信接口構成。

輸入信號主要由模擬量輸入/輸出通道完成，輸出信號信號主要由輸入/輸出通道進行，員工與智能化儀表之間的交互是人機聯系部件的主要功能。

軟件方面：主要由監控程序、中斷處理、功能模塊組成，監控程序主要為信息接收程序，能后實現軟件的相關操作執行管理，在人機交互過程中出現問題時中斷程序發送中斷請求，計算機接收請求后執行相應操作，功能模塊實現自校自檢，抗干擾等功能。

3 智能化儀表的具體應用

3.1 記憶功能方面

老式儀表在信息的處理方面采用邏輯電路和時序電路，老式儀表不具有信息記錄能力，智能化儀表內部單片機的嵌入式應用實現了數據的記錄功能，智能化儀表在與計算機關聯后應用相關軟件計算機可以對數據進行相應的存儲記錄。

3.2 計算功能方面

老式儀表采集的數據精確度不高，這是由于老式儀表在數據采集傳輸上應用的是模擬電路，模擬算法具有一定的局限性，使得對數運輸精確度下降，智能化儀表運用數字電路控制模式，對復雜數據的運算和傳輸上更為精確。

3.3 網絡化功能方面

智能化儀表與計算機的結合，增強了不同地區儀表的的關聯性，多個用戶可通過計算機遠程觀察采集現狀和采集數據，例如在距離較遠的不同地區，技術和質量監控人員可統一對生產運輸進行檢測，不需采用人工記錄，智能化儀表數據建立數據庫存儲，方便數據的對比處理。

3.4 智能化儀表的可編程性

計算機軟件的嵌入儀表中取代儀表中的用的硬件邏輯電路，不僅簡化了儀表的硬件結構還可以取代常規邏輯電路，智能化儀表中單片機的應用使得編程成為一種可能，對電路進行控制應用的過程中小程序的使用，可對簡單數據進行簡單處理。

3.5 數據處理和誤差修正方面

智能化儀表在實際工作中具有線性化處理和自驗自校功能，微處理器可以對對這些問題進行簡單處理，

智能化儀表中微處理器能有效減輕硬件負擔，微處理器豐富的處理功能有效的減少測量誤差、減少環境干擾，提高數據精確度。

4 智能化儀表的優勢

4.1 記憶性強

和傳統儀表相比，智能化儀表記憶功能更為強大，傳統儀表智能對當前時刻狀態進行記錄，因其采用的是時序電路和組合邏輯電路，智能化儀表具有存儲器，使得智能化儀表不僅僅能夠記錄當前時刻的數據還可以對過往數據進行展示，為數據的后期分析提供硬件支持。

4.2 可編程性

通過嵌入式技術將軟件移植到智能化儀表的單片機中，使得智能化儀表硬件部分大大簡化，智能化儀表內部單片機的使用，使得程序能夠在儀表中使用，軟件編程在實行復雜控制過程中應用更為靈活，避免大量硬件的使用，軟件的可編程性可以大量取代硬件的邏輯電路，儀表的精確性、可應用廣泛性得以極大提高。

4.3 數據處理功能

智能化儀表比傳統的化工儀表優勢明顯，智能化儀表的運用，可以實時的對測量過程中遇到的問題進行處理，如測量過程中線性化處理、自檢自校和干擾問題，智能化儀表運用嵌入軟件和微處理器對以上問題處理能夠實現，智能化儀表還可以快速的處理數據，智能化儀表通過接口與計算機相關聯，對采集到的數據及時上傳至計算機，在計算機上專業人員可以簡便的完場優化檢測工作，因此智能化儀表不僅可以對數據進行處理和存儲，還對數據的優化具有一定作用。

5 智能化儀表的維護

隨著工業化腳步的加快，智能化儀表的應用越來越廣泛，想要保證智能化儀表的正常使用，在日常生活中要加強對于儀表的檢查維修，在不同的環境下，智能化儀表的維修標準也應不同，想要提高智能化儀表的使用壽命就要通過理論驗證的同時，結合過往的智能化儀表維護經驗，預估其使用壽命，有計劃的進行智能化儀表的更新維護，防止數據采集的間斷，對小毛病小問題技術處理避免造成智能化儀表的損壞，保障智能化儀表的更好應用。

6 結語

總而言之，化工儀表經歷了三個階段的發展后現在日趨智能化。智能化儀表與老式儀表相比增加了記憶、計算、編程、更正等功能，使工業流程更精確可靠。同時要重視智能儀表的維護保養以保障更好地應用。智能化過程控制已成為工業發展主流，智能化儀表的功能在今后將更為完善，于化工控制中的應用也將更廣泛，必將更有效地推進我國現代化建設的步伐。

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