工业自动化仪器仪表数字化系统技术与发展探析

工作的技术人员具有一定的借鉴意义。

关键词：工业自动化；仪器仪表；数字化系统

1前言

随着数字化技术的不断发展，越来越多的工业自动化仪表已经采用了数字化技术，进而极大地提高了工业自动化的生产效率，为企业带来了良好的经济效益。在实际的使用过程中，工业自动化仪表较多的用于现场在线操作，由于其工作环境一般较为恶劣，因此，更加注重仪表的实用性、抗干扰性等。为了进一步提高工业自动化仪器仪表的工作精度，将数字化技术有效的应用于仪器仪表之上，能够为仪器仪表的正常工作提供可靠的保障。

2工业自动化仪器仪表数字化特点

2.1开放的技术和标准

开放式互联网中的技术和标准都是公开的，各个制造商都能对其进行利用，在进行生产的过程中能按照相同的技术和标准进行设计制造，这样就为不同产品之间的连接提供了基础。由于所采用的技术标准和规格都是相似的，用户就能将不同制造商的通信网络进行有效的连接，而不论是否为同层网络，都能实现有效的互连，同时，不同的用户之间还能共享网络数据库中的海量资源，进而进一步提高数据资料的共享性，为用户带来更多的便利。因此，工业自动化仪器仪表运用数字化技术时，要采取开放的技术和标准。

2.2互连与互操作

工业自动化仪器仪表的数字化互连是指在实际的工作现场通过有效的运用总线系统（如图1），进而为工业自动化仪器仪表智能化的实现提供了物质基础，其中所有的信号传输到一个由微处理器组成的控制核心之中，经过智能处理之后，再将其输送至命令的执行单元。由于整个现场的设备进行了有效的互连，因此，现场的所有儀器仪表之间能够通过一对信号传输线进行有效的互连。当现场需要增加一定的设备和仪表时，只需增设一对信号传输线就能实现有效的连接，进而大大降低了安装与维护的费用。互操作是指用户能够随意选择不同制造商生产的设备与仪表，而不需要为集成不同品牌的仪器仪表而大费周折，大大降低了为集成各品牌产品在软硬件上的投资。

2.3全数字通信

工业自动化仪器仪表数字化系统需要采用开放式的通信系统，将过程控制与管理进行有机的结合，不仅能与Ethemet进行有效的连接，还能支持现场总线，使得工业自动化仪器仪表在应用中实现实时全数字通信，并提高其通信的可靠性。通过采用全数字化的信号进行传输，能够有效的提高传输过程中信号的抗干扰能力以及传输信号的精度，能够为数字化系统提供精确的现场工作状况数据。同时，采用全数字化的通信还有利于通信网络的构建，进而将工作现场的所有的设备仪器进行有效的连接。

3工业自动化仪器仪表数字化系统技术与发展

3.1嵌入式技术

嵌入式系统的软硬件是相互依存的，为了对软硬件进行科学合理的设计，就需要对软硬件的功能进行有效的划分，进而确保系统的整体功能得以实现，同时还要对实现的系统进行一定的验证。传统自动化仪器仪表主要使用的就是8位和16位的单片机，随着仪器仪表使用功能的不断增加，这就导致单片机无法进行有效的适应，而采用嵌入式的DSP研发与应用能够极大地提高处理器的整体性能，进而为实际生产提供有效的支持。同时，嵌入式的操作系统能够实现实时系统的任务调度，并且能够提高工作效率，使自动化仪器仪表中使用实时操作系统成为可能。

3.2仪器仪表的多功能集成

传统的工业自动化仪器仪表的功能都比较单一，仅能对流量、温度以及压力等某一数据进行测量，无法用于多个数据的有效的测量，而数字化的仪器仪表除了能够完成检测、变换以及补偿等功能外，还具有一定的控制和运算能力，通过一个数字化仪器仪表便能对多个传感信息进行分析处理，实现多传感信息融合。通过将多种功能有效的集成于数字化的仪器仪表之上，能够对组态进行统一，进而避免了设备仪器种类不同而造成的组态差异，工作人员就能够及时的掌握现场仪器仪表的工作状况，并结合实际工作需要进行有效的调节，能够大大提高系统的可维护性、可控性以及可靠性。

3.3仪器仪表设备的网络互连互操作性

数字化的系统能够对工业自动化仪器仪实现分布式的网络控制，进而使整个控制系统更高效、灵活、便于维修以及扩展等。例如，使用LonWorks控制网络中挂接的仪器仪表设备，能够对现场的仪器仪表设备实现有效的互连互操作，进而提高现场自动化仪器仪表的工作效率，为现场生产工作的顺利进行提供可靠的保障，如图2所示。

4结语

总而言之，通过将数字化系统技术有效的融入到工业自动化仪器仪表之中，能够有效的提高现场的检测效率，为生产的正常进行提供可靠的保障。本文对工业自动化仪器仪表数字化特点进行了比较深入的分析，并对工业自动化仪器仪表数字化系统技术与发展进行了一定的论述，对于促进工业自动化仪器仪表的数字化发展具有一定的推动作用。

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