技术文章

当前页面: 首页 >技术文章 >新一代过程控制智能仪表

新一代过程控制智能仪表

--CX 系列数据采集和控制站

供稿:上海横河国际贸易有限公司 2003/11/24 0:00:00

0 人气:5874

自动化科学技术的发展是同半导体技术、通讯技术、自动控制技术、图形处理技术和计算机技术等技术发展息息相关的。
  自动化仪表技术是自动化科学的重要组成部分。近几十年,这些支撑自动化发展的工业技术取得了长足的进步。这些技术在测控领域的应用导致了仪表和检测技术发生了巨大的变革——从最初的地基式仪表、电动组合式仪表、组装式仪表,发展到现在带有微处理器,具备了记忆、判断和处理功能的过程测控智能仪表以及测试系统。最早的地基式仪表是将检测、PID调节和执行功能集成为一体,可实现对单个对象的测控;但是随着生产过程的大型化,要求对生产对象进行集中监控,这样地基式仪表已经不能满足需要,采用晶体管分立元件的电动组合仪表逐步取代了地基式仪表,从而实现生产过程的中央监控;伴随集成电路技术的成熟和应用,组装式仪表以其接口信号统一、体积小、性能稳定而成为自动化仪表的主流产品;70年代,大规模集成电路出现,使得自动化仪表领域再一次发生变革,具有代表性的集散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)和内嵌微处理器(CPU)智能仪表相继问世。这三种自动化仪表技术的成本及其复杂程度相差很大,其应用范围也各有侧重。DCS价格昂贵、结构复杂是面向大中型的自动化控制系统;PLC则是面向中小性测控系统,其主要用于对机械加工为主的开关量的控制;对于内嵌CPU的智能仪表而言,它是以微处理器为核心部件,借助计算机技术和测控技术等设计制造出来,并用软件代替一部分硬件功能的新型仪表,除了具备原有模拟仪表的功能和特点以外,还要具备以下六个特征:
(1)可编程功能;
(2)丰富的控制功能。除PID反馈控制外,还可以实现串级、逻辑控制的功能;
(3)演算功能;
(4)自动补偿、自校正、自诊断、进行巡检功能;
(5)标准通讯接口;
(6)数据保存和显示。
  智能仪表体积小、功能强大,是自动化仪表行业的热点。世界各大自动化仪表公司,如Honeywell、日本横河(YOKOGAWA)电机、SIEMENS等相继增大投资加强研发力度,许多新型智能仪表不断推出。其中日本横河(YOKOGAWA)公司的DAQSTATION CX系列测量和控制工作站以其优越的性价比而引人注目。DAQSTATION CX系列测量和控制工作站是日本横河电机凭借其在以往智能仪表开发数十年技术的基础上,结合了当前工厂自动化技术的发展水平同时充分考虑目前工厂用户对自动化的要求,而开发出的新型智能仪表产品。它是一种将测控和无纸记录仪功能集成为一体的控制器,能够提供快速启动监测,控制,测量和数据记录的功能。
  智能仪表是带微处理器的过程测控仪表。从智能仪表几个主要特征分析,DAQSTATION CX系列产品具有以下特征:
  第一,内嵌了控制回路。这是该智能仪表的与众不同之处。依据机型的不同,控制回路可以多达六个。控制方式多样,即可以是每个控制回路单独的控制,也可以将两相临的控制回路组成串级回路,还可以改变某一回路的两个PV(Process Value)值,从而构成PV切换控制回路;
  第二,备强大的数据显示功能。一方面,它可以显示所有测量回路的数据,另一方面,它也可以显示所有控制回路的数据。在设计人机界面(HMI)时,充分的考虑了界面的友善性,让用户可以在数字、曲线、棒图等形式之间选择自己喜欢的数据显示形式;
  第三,先进的通信功能。对于近距离小范围,它提供了RS-232 /C2或RS-422-A/485通信方式,对于远距离大范围,它提供了以太网接口,采用TCP/IP协议,互连网能够延伸到的地方就可以进行通信。这样远近相宜完全可以满足现代化工厂对智能仪表的需求;
  第四,操作简单。虽然DAQSTATION CX 功能强大,但设计者本着人性化的需求,采用了基于菜单的方式进行操作,简化了操作的复杂程度。对于仪表本体的操作和设定,即可以通过仪表本体上的键盘或者使用PC;
  第五,外部控制回路的扩展。对于某些工厂而言,控制对象较多时,DAQSTATION CX本体可通过外部扩展端子板,外接横河电机公司的绿系列(Green Series)产品,以ModBus协议与之进行通讯,这样,最多可再增加16个外部控制回路。
  我们注意到,国内外有许多厂家同时也正在从事智能仪表研究和开发。我们对国内智能仪表产品进行了调研。国内某自动化仪表公司在此领域的已经生产出了相应产品,对其功能进行研究,同时和DAQSTATION CX系列产品的主要功能进行了对照如下表一:
  表一:功能比较表(√—表示有此功能,×—表示没有此功能)



  通过以上的对照,我们发现,国内的智能仪表在许多功能、稳定性方面有着或多或少的不足,而DAQSTATION CX则并非仅仅是无纸记录仪,而是严格遵照智能仪表的主要特征进行设计,它是日本横河电机公司在其成熟产品——DX数据采集站(无纸记录仪)的基础上追加了控制的功能,因而是将控制、记录仪和网络功能集成为一个单一紧凑的新一代智能仪表。
  我们知道,每一种产品都有自己应用定位。DAQSTATION CX系列产品是一种定位于石油、石化、化工、电厂、造纸、钢铁冶金、食品、医药行业和自来水厂和污水处理厂等用于过程控制的新型的智能仪表。由于它是将测控和无纸记录仪功能集成为一体的控制器。对于以上的应用行业,它一方面可以实时地以用户喜欢的方式显示被测对象的数据,以便观测,同时将这些数据保存在存储体(软盘、ATA快闪存储卡或Zip盘中)上;另一方面,它具有(2~6)个内建控制回路,若有必要 ,同时还可以通过外部扩展模块,另外增加1~16个控制回路,从而实现对生产过程的控制。它具有以下两类控制:第一,温度控制;第二,流量和液位控制。从DAQSTATION CX系列产品的功能就决定了它的应用范围如下:
  第一,热处理的温度控制和环境测试;
  第二,冶金、木材、制陶和饮食行业的炉温控制;
  第三,自来水厂和污水处理厂的远程监测和控制报告;
  第四,食品、药品储藏中温度控制、加工过程的温度控制,以及储藏、加工过程中的温度等生产过程中的重要参数的记录和保存;
  第五,其他需要中小规模的温度控制、液位控制或流量控制,以及需要监控并记录相关数据的有关工厂单位。  对于石油、石化、化工、电厂、造纸、钢铁冶金、食品、医药和自来水厂和污水处理厂等行业,它们的监控对象主要是中小型过程控制系统。集测控和数据采集为一体的DAQSTATION CX系列测量和控制工作站无论从性能和价格上来说无疑都是上上之选。

更多内容请访问 上海横河国际贸易有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=44418)

手机扫描二维码分享本页

工控网APP下载安装

工控速派APP下载安装

 

我来评价

评价:
一般