工业自动化仪表是现代工业生产装置的耳目与神经,在生产过程中担负着对各种与生产有关的参数如温度、湿度、酸碱度、压力、流量、液位等的检测、变换、分析、控制的任务。同生产的关系极为密切,待别在能源、化工、轻纺、食品等行业中,自动化仪表的作用就更为重要。我们知道,生产中的许多参数是影响生产效率与产品质量的重要因素。因此,以工业自动化仪表为核心的工业生产监测与控制系统已在现代化生产中发挥着越来越重要的作用。
福建省力得自动化设备有限公司开发的LD系列智能型工业自动化仪表正是根据当前国内工业生产的需要而研制的最新一代智能型仪表。下面对LD系列仪表的主要结构和性能作一简要介绍。
温度、湿度、酸碱度等非电参量的检测结果,必须转换成电参量后才能送入仪表进行处理。由图可见,转换是由各种类型的传感器来完成的。LD系列仪表中采用新型有源滤波电路,并在数据处理程序中增加了对各种干扰信号进行识别与排除的处理过程,仪表抗干扰能力得以大大提高。经实测,仪表可承受共模250V与串模200mV的干扰电压,大大高于国家标准的要求(如国标中抗串模干扰指标值为50mV)。仪表输入部分还具有智能保护与显示功能。若仪表输入信号的强度超过规定值时,仪表自动停止工作,并在显示器上显示“上超”或“下超”提示符;如果传感器外部馈送线发生断路现象,仪表自动识别后即显示“外部开路”提示符;若仪表内部的线性放大线路发生故障,则显示“内部故障”提示符。仪表的智能功能大大方便了操作人员,缩短了故障寻找时间。

LD系列仪表采用了新一代单片机,并在程序处理方面进行了大量的优化工作,最有效地利用了有限的存储空间,使仪表具备有进行多种不同的温度函数计算的功能。用户只要根据需要对仪表进行不同的设定,仪表就能与不同型号的传感器配合使用,实现了一表多用。这样既方便了用户,也大大减少了作为备品备件的仪表的数量,对降低生产成本有重要的意义。该仪表还具有多通道巡回检测的功能,可同时对多个回路的信号进行检测,经过处理后再分别予以显示与控制。
该仪表利用微机的高速处理能力,在进行数据处理的同时,不断地周期性地检测对应于零输入时仪表的输出值,在数据处理过程中预先考虑这些数值的影响并予以消除,达到自动校零之目的。
仪表的A/D转换是采用电压/频率转换电路。输入电压经A/D转换后输出脉冲频率,再由微机对该脉冲进行计数与处理,就得到所对应的测量值。
仪表的整定采用全自动数字调校方法,它突破了常规的思路,充分发挥了新一代单片机的优势,利用专门设备的整定程序来完成对仪表的整定。在整定程序运行过程中,计算机不断检测仪表各部分的运行情况与对应的参数,并据此计算出整机运行时所需要的各种最佳的工作参数值,这些工作参数值被自动地存储在可擦除的只读存储器中。整定程序运行结束,整台仪表的整定过程即告完成。这样既保证了仪表可以稳定地工作在最佳状态,大大提高了其测量精度与抗干扰能力,同时在检修或更换元器件时,也只要在仪表上重新运行整定程序,就能保证仪表完全恢复其原有的工作性能。
LD系列仪表的输出功能十分丰富,具有多种的输出方式并配以不同的控制方式,可以满足各种不同控制对象的需要。可供用户选择的控制方式有:单显示、显示带报警、二位式控制、三位式控制、时间比例式控制、比例积分微分式控制;可供选择的输出方式有:开关量输出(即继电器输出)方式、模拟量输出方式,SCR触发脉冲输出方式,脉宽调制脉冲输出方式等。选择适当的控制方式与输出方式相配合,即可满足各种不同控制对象的要求。除了作为控制仪表使用之外,LD系列仪表也可作为标准变送器使用,其输出为1~5V、0~10mA或4~20mA的标准电压、电流信号;还可通过标准串行通讯接口与计算机系统联网,组成工业集散控制系统。
LD系列仪表还具有欠压与断电保护功能,保障仪表可靠地工作。它采用与旧式机械式仪表兼容的外型尺寸,并采用卡入式结构与壳式装配,因而安装、检修、更换都十分方便。(沈立德)