智能仪表的发展与应用

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：智能仪表是在DDZ-Ⅲ型电动组合仪表的基础上发展起来的，它是把微机技术引入到自动化仪表技术中的代表，主要有DDZ-S系列仪表和单（多）回路调节仪表。DDZ-S系列仪表1）DDZ-S系列仪表继承了电动单元组合仪表的优点，是以模拟、数字、计算机技术为基础的成套新型自动化仪表，也称为第4代单元组合式仪表。

智能仪表是在DDZ-Ⅲ型电动组合仪表的基础上发展起来的，它是把微机技术引入到自动化仪表技术中的代表，主要有DDZ-S系列仪表和单（多）回路调节仪表。另外，市场上还有些单独测量温度、压力、流量的仪表，可控制、调节、与微机接口、打印。

（1）DDZ-S系列仪表

1）DDZ-S系列仪表（以下简称S系列仪表）继承了电动单元组合仪表的优点，是以模拟、数字、计算机技术为基础的成套新型自动化仪表，也称为第4代单元组合式仪表。

S系列仪表由变送单元、转换单元、控制单元、设定单元、显示单元、辅助单元以及数据链路、操作监控和执行机构等9类产品组成，约80个基本品种，上千种规格。

根据用户的不同要求，S系列仪表可以构成数据采集系统、单（多）回路控制系统。此外，它还可以通过数据通信总线与上位计算机联网，组成复杂程度各异的两级开放型控制系统。由S系列仪表构成的经济型控制室仪表系统的结构见图5-44所示。

2）S系列仪表的特点 ①品种、规格齐全，组成系统灵活、可扩充性强；②贯彻标准化、系列化、通用化的设计原则；③具有数据采集与处理、反馈控制、逻辑控制、数学运算、程序给定、顺序控制、批量控制、集中监视操作、打印制表、监督控制等综合控制功能；④系列中具有可编程功能的仪表，可以根据控制系统的要求生成用户所需要的控制策略；系列中具有通信功能的仪表可构成两级控制系统；⑤S系列仪表采用DC4～20mA（DC1～5V）信号与DC0～10mA信号两种信号制，以DC4～20mA为主；⑥DC24V集中供电与AC220V供电并存，以DC24V为主；⑦盘装仪表采用双轨制（国际上流行的以“12”为模与国家标准以“10”为模的盘面外形尺寸）；⑧具有较强的自诊断功能（S系列仪表具有对CPU、RAM、ROM以及输入、输出回路故障诊断功能，仪表一旦发生故障时，显示器上立刻显示故障代码，并能发出仪表故障状态信号，便于快速、正确地找到故障部位）；⑨具有掉电保护功能，使RAM中的现行数据及各种设定参数得到保护。

图5-44 由S系列仪表构成的经济型控制室仪表系统结构示意图

（2）单（多）回路调节仪表该类仪表是以微处理器为核心，采用数字和模拟技术相结合的一种通用调节仪表，包括可编程单回路调节器、固定程序调节器、可编程复合运算器、系统程序组态器，有时还有可编程脉宽或断续调节器。

单回路调节器一般具有5个模拟输入信号、2～3个模拟输出信号，但在这些输出信号中，只有一个为电流输出信号（DC4～20mA），因此，只能控制一个执行器工作。多回路调节器具有多个电流输出信号，能同时控制多台执行器工作。单（多）回路调节器技术指标见表5-24。

表5-24 单（多）回路调节器的主要技术指标

（续）

注：PV－测量值；SP－设定值。

单（多）回路调节器的原理电路见图5-45。单回路调节器的软件系统包括：1）监控管理程序它管理调节器各部分的工作，要求实时性强、可靠性高。因此，监控管理程序被固化于调节器的EPROM中。2）应用程序一般由过程软件包和组态软件组成。过程软件包驻留在调节器内，除有数十种运算、控制功能模块外，还有自诊断功能。组态软件是一种面向问题的系统语言（也是一种连接程序），能将不同的功能模块组合在一起，实现不同的运算控制策略，用户可在组态器（硬件）上靠组态软件的支持来编制用户自己的控制策略。不同的调节器配有不同的组态器。组态通常采用系统流程组态法和程序表格填写法两种方式。3）通信程序主要执行本机与上位操作站之间的信息交换。

图5-45 单（多）回路调节器的原理框图

智能仪表的发展与应用

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