摘要：目前，我国已正式进入信息时代，伴随通信技术与计算机网络技术的飞速发展，促进工业自动化仪表也向着智能化的方向发展。本文首先介绍了我国工业自动化仪表和系统智能化的发展现状，然后围绕其智能化过程展开分析和研究，最后从不同方面探讨了未来发展趋势，旨在推动工业领域实现可持续发展。
关键词：工业自动化；仪表；系统；智能化
引言
西方发达国家研究自动化仪表的时间较早，现已能应用自如。现阶段整个世界范围内的自动化仪表都向着总线网络技术与智能化的方向前进，对较差条件与繁杂工况的适应力越来越强，有效解决了各种各样的现场检查问题。改革开放后，我国在此方面取得了不小成就，实现自动化仪表和系统智能化指日可待。
一、工业自动化仪表和系统智能化发展现状分析
所谓工业自动化仪表和系统，具体是指采用新兴的集成电路技术与微处理器技术，搭配相应的嵌入式技术，让仪表和系统拥有智能化功能，让其在保证工业生产进程中的参数测定基础上，进一步有效掌控工业生产流程，为工业自动化仪表性能的优化创造了有利条件。在智能化仪表和系统实际运作过程中，各项测定数据均可通过数字的方式来呈现，进而让远程控制工业生产成为现实。为实现工业自动化仪表和系统的智能化，相关人员采用了各种各样的先进技术，比如现场总线技术、计算机技术、网络技术以及通信技术等等。在此过程中，最关键的一个步骤就是实现其总线化和智能化。现阶段，国内关于智能化工业自动化仪表和系统的探究和运用已收获了诸多成果，CAN总线以及PROFIBUS总线的有关产品也收获了良好的运用成果。
二、智能化过程研究
工业自动化仪表和系统的智能化，第一步是从控制器落实的，率先出现的此种智能化仪表和系统的代表方式是能编程的单回路调节器，用微处理器当做其控制器的中心。在具体运作过程中，其输出与输入的信号属于模拟量信号，需要采用数字式过程调整装备，使用人员可自己编制有关程序，在其系统构成中，逻辑计算部分、回路控制部分、通信部分以及数字运算部分通过合理的构成模式集于一体，但其在工作中若想充分发挥所有功能，必须完成各种程序的编写。就现场仪表而言，其属于过程控制系统自动化中的现场设施，主要由几下几部分构成：一是变送器；二是在线分析仪表；三是检测仪表；四是执行器。伴随各种技术的不断创新和发展，现场总线技术的使用范畴不断扩大，利用率也逐渐提高，推动现场仪表向着总线化和智能化方向发展是一种必然趋势[1]。
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三、工业自动化仪表和系统智能化的发展趋势
（一）电源转换技术的运用
对此技术而言，其在促进工业自动化仪表和系统实现智能化的作用主要体现在以下几方面：
第一，整改后的DC/AC加强了输入压力的适应力以及抗影响能力与过流/过压保护能力，过去的自动化仪表使用的是模拟电源，输入交流电压后及时完成变压器的分离、滤波、稳压与整流等工作，整改后的DC/AC转换主要利用高压隔离变压器、滤波稳压和开关管，进行直流电压的输出。
第二，DC/DC的分离创新与电压转化不再是幻想，把其工作温度范畴从-40℃调整到+80℃，有效提高工作效率和质量，具有良好的稳定性，无故障时间平均下来可多达一百万小时，大大增加了仪表的生命周期。
（二）数字电位器与Flash存储器的运用
在工业自动化仪表和系统中运用Flash存储器，提升了仪表的读写速率，其擦除重复写的功能为人们提供了更多的操作便利。另外，此存储器可在断电条件下保存十年时间，由于其占据容量大、价格低的优势，因此备受广大用户的喜爱和认可。数字电位器则通常应用在量程协调、零点转移以及对比度调整等工作中，其优势主要体现在掉电状态下仍然可保存电阻值，有效解决了传统仪表在经历掉电以后需要再次调节对比度的不足，不必装备选装要件。加上数字电位器的稳定性更突出，可以在环境非常差的情况下应用。所以，工业自动化仪表和系统里的数字电位器和Flash存储器，现已都变成其实现智能化的必备硬件[2]。
（三）嵌入式Internet技术的运用
把Internet和自动化仪表连接在一起，此设想在最开始提出时总是会遇见前者各种通信协议互不适应的问题，其对计算机计算速率、存储器有着严格要求，通常仪表大部分使用的都是16位/8位MCU，对IP/TCP等Internet协议在系统内使用大量资源予以一定支持。不只使用了性能优越的32位处理器及相关硬件平台，针对现存的16位/8位仪器仪表，嵌入式也提出了互联网化的处理方案，具有代表性的是嵌入式微型网络技术Emit。利用此技术和InternetEmit相连，网关选择性能较好的嵌入式处理器，同时在此网关上匹配好网络协议。
嵌入式Internet技术的运用，充分展现出系统的无限潜能，提升了已有测量技术标准，转变了在相同位置进行信息搜集、剖析与呈现的固定方式，让用户可自主掌控远程仪器设施，促进工业自动化仪表和系统的智能化发展。
（四）软硬件协同设计方式的研发和使用
过去的工业自动化仪表和系统设计，以分别设计硬件和软件的方式为主，对其展开集成检测，如果发现某设计环节存在问题，则要重新设计整个系统，不但加大了成本投入，还耽误了研发周期。嵌入式系统的开发和使用，推动了工业自动化仪表和系统的软硬件协同研发，先是区分软硬件的相关功能，制定出一个合理的分解方案，在正式研发硬件之前，认真检查软硬件各自嵌入系统所应有的功能。总的来讲，可分成四大阶段：一是系统功能叙述与区分阶段；二是硬件和软件的设计阶段；三是协同模拟阶段；四是软件和硬件的融合阶段，从而结束整个设计工作。
结论：综上所述，伴随现代信息技术的飞速发展，工业自动化仪表和系统也渐渐实现了智能化发展。当下，其集成化、数字化以及网络化发展还有待完善，加上一些新兴技术如：软硬件协同设计、嵌入式Internet技术、数字电位器与Flash存储器、电源转换技术的广泛运用，为工业化实现可持续发展打下良好基础。
参考文献：
[1]李克.工业自动化仪表及系统的智能化研究[J].电子测试,2017(07):81-82.
[2]卞正岗.工业自动化仪表及系统的智能化现状和发展趋势[J].自动化博览,2014(11):26-28.
论文作者:郑锟
论文发表刊物:《科技研究》2018年12期
论文发表时间:2019/3/27
标签：系统论文; 工业自动化仪表论文; 仪表论文; 技术论文; 存储器论文; 嵌入式论文; 电位器论文; 《科技研究》2018年12期论文;