过程控制与检测仪表小论文

测控技术可以提高建造的效率与建设成本，进而提高人们的生活质量，这是我为大家整理的2000字的测控技术论文，仅供参考!

智能测控仪表技术探析

【摘要】分析了现场总线特点，提出了智能测控仪表系统的CAN总线通信方案，阐述了智能仪表中通用CAN通信接口的硬件设计与软件实现框图。

【关键词】智能;测控仪表

1 引言

现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网，是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的低层控制网络，是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。由于它适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向，在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性，它一经产生便成为全球工业自动化技术的热点，受到全世界的普遍关注。

自20世纪80年代末以来，有几种类型的现场总线技术己经发展成热并且广泛应用于特定的领域。这些现场总线技术各具特点，有的已经逐渐形成自己的产品系列，占有相当大的市场份额。几种比较典型的现场总线有CAN总线、LonWorks总线、PROFIBUS总线等。CAN(ControlArea Network)总线是山德国BOSCII公司为实现汽车内部测量与执行部件之间的数据通信而设计的现场总线。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，使其应用范围不再局限于几汽车工业，而向机械工业、过程工业等领域发展，更适合现场级工业监控设备的互联。CAN总线规范已经成为国际标准，被公认为几种最有发展前途的现场总线之一。具体来说，CAN具有以下特点：结构简单，只有两根线与外部相连;通信方式灵活，以多主方式下作而不分主从，可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接收数据;废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码;采用短帧格式，每帧数据长度最多为8个字节，可满足工业控制领域的一般要求。同时8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性;采用非破坏性总线仲裁技术;采用CRC检验并提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性;CAN节点具有自动关闭功能，在节点错误严重的情况时自动切断与总线的联系，这样可不影响总线正常工作。

2 智能测控仪表的系统结构

一个典型的基于CAN总线的智能测控仪表的系统结构，系统主要由两部分组成：上位机和智能测控仪表，测控仪表的主要任务是接收来自上位机的命令完成工业现场的各种模拟量的采集和实现对各种生产设备的控制，而上位机则负责对整个智能测控系统进行监控和管理，其任务包括CAN节点状态消息的显示及报警、向CAN节点发送命令及控制参数、接收CAN节点数抓、曲线显示、存储打印等。这些功能可利用现代微机丰富的资源和强大的功能实现，除此之外，通过对采集数据的后台处理，还可实现诸如数字滤波PFT变换等智能化功能，CAN通信采用两线接口，要进行通信的各节点的控制器通过CAN驱动器连接到CAN总线上，各节点在CAN通信中没有物理地址，而是采用软件ID辨识的方式对在总线上广播的信息进行过滤，以及当多个节点需要同时信息传送时决定信息传送的优先级。

芯片与CAN总线的通信通过CAN总线收发器进行，CAN总线收发器是CAN控制器和物理总线间的接口，提供对总线的差动放人和接收功能。要实现PC机与CAN总线的通信，必须借助于PC机的CAN通信卡，这种卡市场上有很多，可根据需要进行选择，亦可自行设计。

3 智能测控仪表的接口设计

CAN总线是一种串行数据通信协议，在CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可以完成对通信数据的成帧处理。

SJA1000是Philips公司PCA82C200型CAN控制器的后续产品，在软件和引脚上均与PCA82C200兼容，井增加了许多新的功能，性能更佳，尤其适用于对系统优化、诊断和维护要求比较高的场合。SJA1000的功能由以下几部分构成：接口管理逻辑;发送缓冲器，能够存储1个完整的报文事(扩展的或标准的);验收滤波器;接收F1F0;CAN核心模块。

SJA1000的一端与单片机相连，另一端与CAN总线相连。但是，为了提高单片机对CAN总线的驱动能力，可以把82C250作为CAN控制器和物理总线间的接口，以提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。

若用SJA1000作为流量计的CAN控制器，与CPU(单片机)相连，再通过PCA82C250组成CAN总线。这种结构很容易实现CAN网络节点中的信息收发，从而实现对现场的控制。

CAN通信协议主要由CAN控制器完成，SJA1000是适用于汽车和一般工收环境控制器局域网(CAN)的高集成度控制器，具有完成高性能通信协议所要求的全部特性，具有简单总线连接的SJA1000可完成物理层和数据链路层的所有功能，应用层功能可由微控制器完成，SJA1000为其提供多用途的接口。

SJA1000操作期间，在上电之前必须配置控制线路(中断、复位、片选等)建立与CAN控制器之间通信的硬件连接。初始化、CAN通信采用中断方式数据发送和接收子程序。

如果在上电后独立CAN控制器在引脚17得到1个复位脉冲(低电平)，它就能够进入复位模式。在对SJA1000寄存器设置前，CAN控制器通过读复位模式请求标志来检查是否己进入复位模式，因为要配置信息的寄存器只有在复位模式才能写入，并涉及到对控制寄存器CR、验收码寄存器(ACR)验收屏蔽寄存器(AMR)、总线定时寄存器(BTRO和BTR1)输出控制寄存器(OCR)的初始化编程。时钟分频寄存器可以选择BasicCAN或PeliCAN工作模式，设置CLKOUT引脚使能用来选择频率，设置是否使用旁路CAN输入比较器和是否使用TX1输出用为专门的接收中断输出。验收代码和验收屏蔽寄存器的设置可以过滤信息，为收到的信息定义验收代码;为与验收代码相关位比较定义验收屏蔽代码。

总线定时寄存器定义总线上的位速率。输出控制寄存器定义CAN总线输出引脚TX0和TX1的输出模式，定义TX0和TX1输出引脚配置是悬空、下拉、上拉或推挽以及极性。中断寄存器设置允许识别的中断源。

4 小结

多个智能仪表通过CAN接口与PC连成总线网，其系统运行良好。这种基于现场总线的智能仪表系统抗干扰性强、性能可靠，无论是测量速度、精确度和自动化程序还是性价比都是传统仪表不能比拟的，是今后仪器仪表发展的方向。

现代电子测控技术的应用分析

摘要：现代电子测控技术是基于计算机技术、信息技术、网络技术、电子技术等基础上来实现的，是一项综合性技术，随着现代社会的发展，目前在很多领域中都得到了广泛的应用。本文中主要对现代电子测控技术的应用进行了探讨，对该项技术的发展前景进行了展望。

关键词：电子测控;技术;特点;发展现状

中图分类号：K826文献标识码： A

随着现代社会的发展以及各种需求的不断增长，电子测控技术也得到了快速的发展。该技术是现代高新技术的重要组成部分，是集计算机技术、信息技术、电子技术、网络技术和光电技术等多种高新技术为一体的综合性技术。随着相关技术的更新换代，测控技术也不断走向网络化、信息化和智能化的道路。现代测控技术就是依靠人工将实时监控到的数据录到电脑中去，并结合现代计算机处理技术进行相关数据分析，得到有用的信息。随着现代测控技术的发展，数据信息的速度和准确率上都有较大的提升。现代社会不断发展、人民生活水平的日益提高，现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域，尤其是在国防、航天、电子、农业等重要领域起着不可忽视的作用。

1现代电子测控技术介绍

现代测控技术就是依靠人工将实时监控到的数据录到电脑中去，并结合现代计算机处理技术进行相关数据分析，得到有用的信息。现代测控技术主要是在现代测控系统的指导性进行自动化控制，它主要依赖的就是现代计算机处理技术。现代测控系统的组成。现代测控系统主要有控制器、程控设备和仪器、测控应用软件、总线与接口和被测试对象等五大部分组成。控制器是测控系统的控制和指挥中心，主要指的是计算机等;程控设备和仪器包括有各种程控开关及仪器、、存储器件和显示器件等;测控软件有驱动和应用程序等;总线和接口是各种设备和仪器的连接通道，有连接器、插槽等;被测试对象则是根据任务的不同进行确定的。按照结构不同可以把现代测控系统划分为基本型、闭环控制型和标准型三类。

2现代电子测控技术的特点

随着相关技术的更新换代，市场日趋激烈的竞争环境和人们需求的多样化、高要求化，测控技术也在实现自身技术的突破，不断走向网络化、数字化、分布式化和智能化的道路。

网络化

随着网络覆盖面的扩大，计算机技术和现代信息技术的不断发展，测控技术与现代计算机技术、网络技术和通信技术的日益密切，测控技术逐步走向网络化。除此之外，传感器技术在测控系统中的应用也使得现代测控技术使用的更加便捷。现代测控技术的不断更新与发展，其应用范围也在日益深化，逐渐应用到国防、航天、电子、农业等重要领域。

数字化

现代测控技术就是依靠人工将实时监控到的数据录到电脑中去，并结合现代计算机处理技术进行相关数据分析，得到有用的信息。由此可见，使用现代测控技术就是为了有效监测被试对象，以期获得有用的信息。在信息高速发达的社会，数字化技术是现代高新技术发展的必经之路。数字化主要包含有通信数字化、信号数字化了、多媒体数字化等。多媒体数字化主要应用于教学，通信数字化主要使得人们无线交流起来更加便捷。

智能化

智能化是现代信息技术发展的主题，像最基本的手机、电脑都是智能化的产物，机器人同样是智能化发展的结果。随着现代测控技术的发展，数据信息的速度和准确率上都有较大的提升。为了使得技术发展的更加人性化、精确、方便，那么在现代测控系统里使用智能化仪器则成了必然的需求。仪器智能化在人工智能和微电子技术的发展基础上也得到了较快的发展，智能化仪器在工业中的应用必将促进工业的快速发展。

分布式化

分布地点不同的测控设备能够有效地选择最适宜的仪器，测控技术的分布化是基于微型计算机技术以及网络技术的，现代测控系统是由有效的联合分布式设备组建而成的。生产控制分布式仪器的过程是一个集测试、控制、管理为一体的全程自动化过程，这就使得测控成本得到了有效的降低，同时增加了测控效率。分布式即是将测控系统中的五大部分有机的联系起来，利用分布化的结构将整个系统有机的协调起来，实现测控系统的有效运转。现代测控系统的分布式特点能够实现安全可靠，故障部分不会对其他系统部分产生影响;新接口和新功能的开发更加便捷，系统功能得到了增强;同时并行的处理方式具有高速运行的特点;具有灵活的使用方式，能够组建多模块以及单模块系统等[2]。测控系统的分布式管理不仅提高了生产的效率，更是有效节约人工监测成本。借助计算机网络技术为微型计算机技术的发展，分布式测控技术也将不断更新完善。

3现代电子测控技术的发展现状

现状。随着先进科学技术和社会经济的迅猛发展，现代测控技术的应用范围得到了很大的拓展，具有很快的发展速度，同时极大地提高了测控技术水平。但是，仍然存在着很多大大小小的问题，测控技术在我国没有进入高水平的发展阶段，在微型化、数字化以及智能化等方面仍落后于发达国家。所以，我国需要加强先进技术和设备的引进和应用，借鉴国外先进技术和有效的发展模式，尽量与国际技术发展接轨，不断开拓创新，尽量缩小发展差距，达到高水平的现代测控技术。

前景。测控技术的发展逐步面向全球化和网络化等，更加紧密地加强了世界各国的联系，逐步趋近于科学先进的发展态势。社会经济的市场发展很大程度上促进了现代测控技术的不断进步，进而与社会发展融合，带动科学技术的全球化发展。目前，各个产业的发展迅速，也带来了测控技术的飞速发展，分析现代测控技术的发展可以发现，开放化和标准化是其清晰的发展趋势。随着相关技术的更新换代，市场竞争环境日趋激烈化和人们需求的多样化、高要求化，测控技术也在实现自身技术的突破，不断走向网络化、数字化、分布式化和智能化的道路。在信息化高速发展的现代社会，现代测控技术的发展前景依然还是非常广阔的。现代测控技术的应用尤其是在工业发面的应用，逐步推动了社会的发展和进步。

4现代电子测控技术的应用

现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域，尤其是国防、航天、电子、农业等重要领域起着不可忽视的作用。

农业、航天领域

航天飞行过程中飞行目标的控制和测量是通过现代测控技术实现的，它主要可以完成以下几个功能：航天器的物理参数和运动参数测量、宇航员生理信息测量、跟踪测量航天器、控制指挥飞行目标、监视飞行状态等。农业方面也融合了测控技术的应用，比如：对粮食温度进行测量，高温报警，启动通风机进行粮仓的通风。

新型传感器技术

新型传感器技术是测控技术的重要方面，能够应用在生活生产的各个领域。例如：监测火车的机车状况、监控心内压系统等均应用了智能传感器;气体微型化传感器主要应用在防伪、国防、机器人、化工、医学、交通等方面;集成传感器的应用领域主要有：视觉测量、压力测量、温度测量等;数字传感器的应用主要集中在环境温度测量以及银行监控等方面。

远程测控

远程测控是现代测控技术的重要内容，主要包括：无线通信、电话网以及专线的远程测控，可以应用在远程监测电网电站以及输送石油的管道和机器人等方面。现代测控技术能够远程控制燃气、水电的自动抄袭以及诊断设备故障等。

5总结

作为新世纪的高新技术，随着现代社会不断发展、人民生活水平的日益提高，现代测控技术更是延伸到人们生活的各个领域，尤其是在国防、航天、电子、农业等重要领域起着不可忽视的作用。随着竞争环境和人们需求的多样化、高要求化，测控技术也在实现自身技术的突破，逐步走向系统化、网络化和智能化之路。

参考文献

[1]陈辉,常江,张连军.测试技术实验教学改革与学生创新能力的培养[J].实验技术与管理,2007(2)

[2]况迎辉,祝学云,陈建元.现代测控技术创新实践平台建设的探索与实践实验[J].技术与管理,2009,26(11)

[3]李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].实用科技，2010(16)

[4]侯晓婷.测控技术在电子技术方面的应用[J].华东科技，2013(05)

仪表自动化论文

古典文学常见论文一词，谓交谈辞章或交流思想。当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。以下是我整理的仪表自动化论文，欢迎阅读！

摘要： 工业自动化仪表是指在工业生产过程中对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表，是化工自动化系统的重要组成部分。在实际生产中，自动化仪表一旦出现故障，化工生产往往就无法正常进行。本文阐述了对自动化系统、自动化仪表的认识，对化工自动化仪表进行了分类，并列举了化工生产中自动化仪表系统常见的故障，并对故障进行了详细分析，希望能够为相关领域的技术研究人员提供一定的参考。

关键词： 自动化系统；自动化仪表；仪表系统；常见故障；分析

一、对化工自动化仪表的认识及分类

随着现代科技的进步，自动化控制系统得到了越来越广泛的应用，自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。自动化检测仪表系统是自动化控制系统中重要子系统之一，一般的自动化检测仪表主要由传感器、变送器、显示器三个部分组成，这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，都不能称为完整的仪表。

化工自动化仪表分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。按仪表所使用的能源分类可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表；按仪表组合形式可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表；根据仪表有否引入微处理机器可分为自动化仪表与非自动化仪表；根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等。仪表覆盖面比较广，任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分开来。

二、 化工生产过程中自动化仪表系统故障的判断思路。

自动化仪表常见故障从大的方面主要可以分为以下几类：第一，化工自动化仪表自身质量问题。第二，化工自动化仪表安装问题。 第三，化工自动化仪表的操作问题。由于化工生产操作具有管道化、流程化、全封闭等特点，尤其是现代化的企业自动化水平很高，工艺操作与检测仪表密切相关，操作人员通过检测仪表显示的各类工艺参数，诸如温度、物料流量、容器压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常以及产品的'质量是否合格，根据仪表指示进行加量或减产，甚至停车。

仪表指示出现异常现象（指示偏高、偏低、不变化、不稳定等）本身包含两种因素：一是工艺因素，仪表正确地反映出工艺异常情况；二是仪表因素，由于仪表（测量系统） 某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力，除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外，还需熟悉测量系统中每一个环节，同时，应对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性有所了解。

总之，分析现场仪表故障原因时，要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化，这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因，所以，要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑，仔细分析，检查原因所在。

三、常见故障实例分析

1.微差压变送器零点漂移严重

当多台微差压变送器出现严重零点漂移，有些出现分时段的规律性时，造成这种现象的主要原因有以下几点：1）变送器质量不好；2）导压管路不畅通；3）温度影响；4）机械位移影响。

为了解决这一问题，我们首先要检查导压管路，检测是否有应力的存在，如果发现有较大应力，就要进行应力消除工作。其次，变送器安装不牢固就会产生机械位移，造成变送器零点漂移，因此需要检查变送器安装情况，检查各变送器支架安装是否牢固，如发现部分变送器支架安装不牢固，就需要进行变送器紧固工作，此时故障基本可以被排除。

2.数字温度（K型）仪显示随室温变化

补偿回路故障是导致数字仪表随控制室温度变化而变化的主要原因，当出现这一现象时，首先要将仪表通入标准信号判断是否时数显仪出现故障，如数显仪显示与标准信号存在较大误差，可以判定数显仪存在故障，对数显仪进行维修排除故障后，如数显仪显示依旧随室内温度发生变化，则此时需要检测补偿导线是否存在故障，如通过测试现场冷端和控制室温差发现与仪表显示误差相当，则可初步判断补偿导线没有补偿作用，此时需要更换补偿进行故障排除。

3.双法兰液位变送器显示偏高并分时段波动。

对于安装在常压储罐上的双法兰液位变送器，若在仪表设置好后初期显示正常，液位变化时会出现较大误差，静液面时分时段显示波动，此时往往会造成溢液或空罐而造成浪费或影响生产。产生这一故障的原因主要有以下三方面：1）导压管（毛细管）可能泄露；2）介质过于粘稠；3）罐体排气不畅。进行故障分析时首先要考虑到要液位计不可能堵塞，需要着重分析液位计本身和介质性质，另外还需要考虑环境因素的影响。从液位计分时段波动的现象可以判断出其对温度敏感，可初步判断可能是罐装的导压介质不正常，毛细管有空隙，然后将负压法兰移至下方观察一段时间，如果情况有所改善，则可以判断出为负压毛细管有气隙，将毛细管拆除后故障即可排除。

4.流量计不显示。

流量计不显示故障处理思路及处理措施：

第一，检查电源接线、电源等级，确保电源等级及接线正确；

第二，检查显示器插键是否松动，若松动，便需要重新插紧显示器插件。

第三，检查内部变压器或保险管是否烧坏，如烧坏则需要更换变压器或保险。

同时要注意转换器向下安装会造成管道中液体向转换器渗漏，造成绝缘下降，甚至短路，因此一定要严格按照转换器安装规程进行正确安装。

5 调节阀出现故障

调节阀现场常见问题是阀不动作、震荡、振动、动作迟缓、泄漏量大，下面逐个对这些故障进行分析：

（1）阀不动作

第一种现象是无气源、无信号，造成这种现象的原因主要有一下3个方面：气源未打开或气源压力太少；气源含有杂质导致气源管或过滤器、减压阀堵塞；过滤器减压阀堵塞或故障。

第二种现象有气源、无法动作，此时需要根据故障现象进行相应的检修处理：

1）现象：DCS 指令信号无输出，此时需要检查相应的指令线；

2）现象：定位器无显示、无输出：此时需要更换定位器；

3）定位器气路输出泄露：则需要进行焊接工作消除泄露现象；

4）现象：阀杆或阀芯卡涩、变形：此时需根据实际损坏情况进行处理或更换；

5）现象：手轮位置不对：此时需要将手轮调节到释放位置。

（2）调节阀震荡

当气源压力满足要求，指令信号也稳定，但调节阀的动作仍不稳定时，首先需要检查定位器位置是否正确，并进行相应处理；其次检查定位器自身是否发生故障：若定位器发生故障需要检修或者更换定位器；此外，检查定位器输出管路是否漏气，消除漏气现象；最后检查阀杆运动与接触部分是否顺畅，若不顺畅则需要加润滑剂或重新安装阀杆。

（3）调节阀振动

此时可按照故障现象进行相应处理：安装底座不稳：加固底座；附近有振动设备引起：消除振源；阀芯与衬套磨损严重：更换衬套；调节阀选型不对：更换合适的阀门；阀门介质流向与关闭方向相反：改变阀安装方向。

（4）调节阀动作迟缓

此时可按照故障现象进行相应处理：气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏：更换膜片；执行机构中O型圈破损：更换O 型密封圈；阀体内有粘物堵塞：消除堵塞；阀杆不直导致摩擦阻力大：处理阀杆。

（5）调节阀泄漏量大

此时可按照故障现象进行相应处理：阀芯被磨损，内漏严重：消除内漏；阀杠长短不合适，阀未调好关不严：调整阀杆，调整阀；阀体内密封环坏：更换密封环；介质压差太大，执行机构关不严：增大气源，改进执行机构；阀内有异物：清除异物；气源压力低或接头气管漏气：调整气源，消除泄漏。

四、总结

文章探讨了如何在化工自动化生产过程中检查和处理自动化仪表的故障，为处理和判断自动化仪表常见故障提供了一些有效的工作方法和思路。化工自动仪表作为化工生产中的重要设备，分析其常见故障并制定故障排除计划，配合后续维护、校检工作可显著降低故障发生率。

现代社会科技技术发展日新月异，新型自动化仪表不断涌现，自动化仪表系统不断升级，作为自动化控制方面的工作人员只有坚持不断学习、与时俱进，深刻了解和掌握各种仪表的工作原理，熟悉和掌握相关工艺流程，全面分析故障原因，不断积累维修经验，才能在自动化仪表出现故障时做到准确快速判别及妥善处理，迅速恢复生产。