【摘 要】智能式儀表在當(dāng)前的生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛的應(yīng)用，尤其是在石油化工工業(yè)方面。石油化工的生產(chǎn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)復(fù)雜而且繁多，智能式儀表能發(fā)揮很好的性能。而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能式儀表與計(jì)算機(jī)技術(shù)中的數(shù)字通訊巧妙的結(jié)合，使得智能式儀表的功能得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)。本文將主要對(duì)智能式儀表在石化行業(yè)的發(fā)展與應(yīng)用做主要的分析。

【關(guān)鍵詞】智能式儀表 數(shù)字通訊 DE協(xié)議 HART協(xié)議

石油是重要能源，石油化工的發(fā)展關(guān)乎一個(gè)國(guó)家的發(fā)展。然而在石化行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中有著各種各樣的問(wèn)題。目前，智能式儀表在石化行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。本文主要通過(guò)智能式儀表的發(fā)展與起源，以及結(jié)合一些相關(guān)的產(chǎn)品資料和數(shù)據(jù)，對(duì)智能式儀表做主要分析和探討。

一、智能式儀表

一般認(rèn)為標(biāo)有SMART或者HART標(biāo)記的，以及能夠進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和數(shù)字通訊的儀表都是智能式儀表。智能式儀表的特點(diǎn)就是通過(guò)中央控制單元與外界進(jìn)行通訊的儀器儀表。

二、與常規(guī)儀表的比較

比較常規(guī)的儀表，智能式儀表主要有一下的優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好，可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)單；功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越；應(yīng)用的范圍廣；可以采用LCD顯示，便于讀數(shù)；提供相關(guān)的管理信息。

三、起源與發(fā)展

（一）智能式儀表的起源。智能式儀表的前身是Smart Feld Instrument智能式儀表，使用的是HART協(xié)議，是美國(guó)Rosemount公司研發(fā)出的，用數(shù)字調(diào)頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)，并能實(shí)現(xiàn)雙向通信。并且?guī)в惺殖值耐ㄓ嵠?，大大方便了儀表器的使用。美國(guó)另一儀表生產(chǎn)商Honeywell研發(fā)出智能式儀表，并且配有ST-102智能通訊器，這種智能通訊器適用于Honeywell系列儀表。

（二）智能式儀表的發(fā)展。智能式儀表與傳統(tǒng)儀表相比有很多的優(yōu)點(diǎn)，溫度、壓力、液位、流量測(cè)量四大參數(shù)的測(cè)量方面，智能式儀表的使用越來(lái)越普及。

四、智能式儀表的原理和操作界面

（一）原理。智能儀表從產(chǎn)生以來(lái)，種類多種多樣，不同的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)方面的都有差異，但是它們的核心部件是相同的，其原理圖如下圖1。

（二）操作界面。智能式儀表與傳統(tǒng)儀表的相比的一大優(yōu)點(diǎn)是在操作上大大優(yōu)化了：1.無(wú)按鍵，通過(guò)操作軟件來(lái)進(jìn)行操作控制。一般是通過(guò)手持的通訊器來(lái)進(jìn)行操作。2.少量的按鍵操作。儀表上有少量的按鍵。3.既有通訊也有按鍵。

五、智能式儀表的通訊

智能式儀表的通訊模式主要分為以下幾種：HART通訊協(xié)議、DE通訊協(xié)議、智能化設(shè)備。

（一）HART通訊協(xié)議。HART通訊協(xié)議通過(guò)數(shù)字信號(hào)和DDL來(lái)實(shí)現(xiàn)通信。其中主要是通過(guò)數(shù)字信號(hào)，其主要原理：用1mA的交流電信號(hào)調(diào)節(jié)直流回路電路，這樣輸出的信號(hào)就不會(huì)受到干擾，也不必使用人工的手動(dòng)控制。

（二）DE通訊協(xié)議。DE通訊協(xié)議是Honeywell系列使用的通訊協(xié)議，其通訊方式可以分為模擬方式和數(shù)字方式。模擬方式采用的是半雙工主從式通訊。

（三）智能化設(shè)備。智能式的儀表一般采用的是串行通信或者現(xiàn)場(chǎng)總線。串行通信一般采用RS—232和EIA485接口，其中EIA485應(yīng)用較為廣泛。因?yàn)槠淇垢蓴_能力強(qiáng)，適合在現(xiàn)場(chǎng)使用，能很好的應(yīng)用在物理層。

六、智能式儀表的應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題

（一）由于智能式儀表的參數(shù)選擇性強(qiáng)，因此對(duì)于參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該確保信號(hào)輸出的正確性。

（二）對(duì)于觸點(diǎn)刺激輸出的變送器，保證系統(tǒng)穩(wěn)定和回差的正確性。

（三）智能變送器在電壓和溫度和濕度中的使用。

（四）精度的考慮，儀表是測(cè)量工具，因此對(duì)于精度必須有一定的要求。

1.高精度的要求。對(duì)于要求精度比較的高的儀表，有一個(gè)參數(shù)必須考慮，那就是絕對(duì)測(cè)量誤差。可以根據(jù)絕對(duì)誤差來(lái)選擇最佳的測(cè)量的范圍值。圖2是LR 400雷達(dá)液位計(jì)的精度曲線圖。其中誤差最小的范圍是2—10m。

2.然而對(duì)于儀表的精度和誤差要求是在變化的，精度和誤差必須是符合當(dāng)下的條件的最適精度。如果刻意追求精度可能使測(cè)量中的一些數(shù)據(jù)收到影響。

3.一些儀表具有量程選擇的功能，其中自動(dòng)量程會(huì)從一定程度上使測(cè)量的精度下降。因此最好是選擇手動(dòng)量程，確保測(cè)量的精度。

儀表的發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的模擬式到現(xiàn)在的數(shù)字化和智能化的發(fā)展，儀表的功能越來(lái)越完善，測(cè)量的精度越來(lái)越高。對(duì)于復(fù)雜測(cè)量環(huán)境的適應(yīng)性也將強(qiáng)了。另外隨著各項(xiàng)科技的發(fā)展和進(jìn)步，儀表上應(yīng)用的科技也越來(lái)越多。DCS與儀表的結(jié)合，使得儀表更加智能化。DCS為實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，并且能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的測(cè)量。

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