智能控制仪表

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智能控制仪表范文第1篇

【关键词】人工智能技术 污水泵站智能系统 远程控制研究

中国污水泵站在长时间的运作过程中往往会积攒大量的数据，如果一味的依靠人工和一些简单的通信设备来收集归纳这些信息是远远不够的，信息收集堵塞导致出现污水小范围泄漏和排污管道的损坏等安全问题得不到及时有效地解决。以上问题在社会科技发展迅速的情况下，能够妥善解决污水泵站的信息化智能监控问题的可能性变得更大。智能仪表依附于现代网络技术，其中污水泵站的数据监控、信息管制和信息传输可统一归纳在智能系统的远程控制当中。

1 智能仪表构成的特点分析

智能仪表是人工智能技术发展的产物，利用硬件设施搭建的智能平台，对其信息参数进行整合归纳的非人工化智能装置。智能仪表中的结构规划整齐，其中包括：种类不一的芯片、多样化的操作系统以及硬件设施的基本完善。智能仪表的信息获取通过位于仪表前段传感器来进行，同时智能仪表的构成由多个线路及传感器设备来完成。根据实践情况，智能仪表在运行过程中所进行的自动化信息采集和信息管控测量时所产生的特点是尤为明显的。

高性能的智能仪表，能够实现较高的信息分析采集并能保证准确度，可以自动寻找最合适的处理采集信息的方法，同时智能仪表在进行能量之间的转换时可以做到自动补偿、自动划分等较为精准的智能处理。在设计制造环节，就对智能系统的程序做出规范，使得智能仪表在运行当中可以较为清晰地明确故障原因，从而做出相应的解决措施，当智能系统自身出现损坏时智能系统甚至可以自我修复。智能系统的智能化表现在控制和识别两个方面，要求系统完美地进行信息控制和识别就需要对程序的专业化资料分析和传感器的职能提升做出调整。

2 实践应用当中的职能仪表

2.1远程控制系统在污水泵站中的作用

人们生活环境的好坏与污水的正常处理有着密不可分的关系，提高生活质量的基础之一就是建立起高效环保的污水泵站。智能化污水泵站的建设中远程控制系统是关键组成部分，控制系统通过对污水泵站各个阶段的数据进行快速有效地分析和处理，从而使智能仪表、压力器。压力变送器等自动化程序正常运行。对比于传统的人工污水泵站管理，智能化下的管理成本明显下降，同时在工作进度方面也比人力管理要提升许多。为维护我们绿色健康的生活环境，智能化的进程中必须能够完成以下任务：信息的快速采集和准确分析、系统的自我维护和修复、保持智能化的先进度。污水泵站在进行智能化的进程中要着重关注信息的反馈传输功能，采集准确的污水流动数据对于电压稳定和电流的正常输送有警告提示作用，系统分析得来的数据传输至显示组形成图表矩阵，对工作人员的分析处理有着重要的优化作用。污水泵站的智能化实现不仅仅是智能系统的优化提升，同时与工作管理制度、监控功能的完备以及各个单元之间的紧密配合来实现。

2.2设计阶段的污水泵站远程控制

经过我们对污水泵站的建设分析，发现污水泵站在智能控制系统当中往往采用现场总线技术中PLC的网络控制系统。污水泵站中的远程控制其里面网络的构成模式优势是非常明显的，利于管理人员去规避风险和对控制系统的延伸维护。构成的方式大致可以分为两种：一种是利用普通的电话网络结合调制解调传输数据网落来进行结构的组成；另一种是独立建设在互联网当中的。两种方式有利有弊，但是根据外部环境分析人员指出第一种的网络构成模式便于污水泵站的智能系统管理。计算机技术的应用是污水泵站得以实现智能化的前提条件，如电脑系统一般，系统中的设备管理、数据变换、组件配置间的优化协调可以为管理人的工作提供便利和帮助。由于Windows操作系统作为当今世界最先进应用最广的操作系统，所以污水泵站在选择操作系统时大都采用微软。

2.3智能系统的数据分析

上文提到污水泵站的操作系统大都采用微软系统，因而在选择与之配套的相关软件时优先选择的是以下几种组态软件：①支持动态数据交换和驱动通信，提供智能系统能够在收集信息的图像能力的INTOUCH组态软件；②属于一种比较注重传统的组态软件，完美支持驱动程序，优势在于管理人员能够快速上手的FIX组态软件；③操作清晰方便的CITECH组态软件；④最先进优越的组态软件，“杰控组态软件”。上述这些组态软件数据反馈分析能力过硬，且成本相对较低，同时工作人员在进行故障维修和新系统更换时较为便捷。

3结语

信息化时展进程不断加快，随着发展越来越先进的计算机技术，污水泵站远程监控系统同样变得越加智能化。结合污水泵站智能化功能，改进污水泵站的治理，提高管理水平，实现数据信息调差反馈的便捷性和准确性。智能化泵站的信息管理中，应重视智能仪表当中的远程检测控制功能，以期能够达到全面的智能泵管理。

参考文献：

智能控制仪表范文第2篇

近年来，智能化系统正在快速的发展，智能化设备已经是各技术领域共同的追求。测控仪表与智能化技术相结合是很早就提出并且应用的设备。智能测控仪表不仅仅是对测量有所帮助，甚至可以做到数据的有效传输和参数的存储。本文就以智能测控仪表在采矿工程中的应用为题目进行深入的分析，首先对智能测控仪表的设计理念和设计结构进行有效的说明，然后对智能测控仪表电路设计和智能特点进行着重的阐述，最后对智能测控仪表在采矿工程中的应用进行重点研究。

关键词：

智能测控仪表；采矿工程；监控系统；应用

伴随着经济稳定增长的步伐，精密测控仪表行业的高速发展推动了很多行业的进步，同时由于测控仪表行业的技术革新带动了许多传统行业的技术发展，有效的提高了社会的经济建设和技术水平。此外，仪器仪表行业的发展也体现了一个国家制造领域的技术水平，提高测控仪表技术含量对很对行业都有促进作用。随着技术的发展和更新换代，仪器仪表行业已经与智能化的系统相互的融合，利用常规的仪器仪表的精密度加上智能化系统的使用，已经很大程度上的实现了人工智能。智能系统是未来的很多领域发展的对象，智能系统可以实现对很多控制细节的把控，对突发事件的预先设定，能够很全面的表达“人”的思维。但是，由于技术的限制和生产方式的发展不均衡，还有很多方面需要其他设备或人工进行实现[1]。

1智能测控仪表的设计

在采矿工程中，智能测控仪表一般被使用在监控中心或者是监控机房，智能测控仪表在采矿过程中主要的任务是对数据的实时监控和参数的掌控以及数据的有效传输等。智能测控仪表会接收监控主机发出控制命令和相关程序，智能测控仪表会依据下达的命令进行相应的执行。此外，智能测控仪表和监控网络是互相连接的，智能测控仪表会根据实际的监测情况进行网络传送和远端记录，智能测控仪表还可以实现独立运行，能够及时对有效数据参数进行记录、分析、存储。智能测控仪表还可以实现对不同要求和系统进行相应的设置，对系统中的电能的消耗、故障报警等情况可以进行一定的自主处理。由此可见，智能测控仪表在采矿工程中起到非常重要的作用，智能测控仪表的设计标准，可以参照工作环境进行相应的设计[2-3]。

2智能测控仪表的主要特点

2.1多功能、高精度

智能测控仪表在对数据的搜集和处理方面有着明显的优势，智能测控仪表可以实现多表的测控功能，同时还可以对数据进行有效传输，智能测控仪表测量精度可以达到常规仪表精度的2至4倍。

2.2数据的实时记录

智能测控仪表和传统的测控仪表相比较，可以进行数据清零和数据入录，智能测控仪表这一特点可以很好的对数据进行实时保存，即使是出现突然断电，智能测控仪表中的信息也不会丢失，智能测控仪表对数据进行有效入录时，使用的输入形式是定格式输入。这种方法能够保障智能测控仪表中的数据的精确度，同时防止入录信息的错误储存以及入录的失败。

2.3智能测控仪表安装方便

智能测控仪表无论安装在低压或高压的控制系统中，还是通过远程的方式进行连接，智能测控仪表都能够进行有效的安装和数据的测控。智能测控仪表还能够在三相体系中使用，智能测控仪表由于已经实现数据传输，所以可以进行单独连接使用。

3智能测控仪表在采矿工程中的应用

3.1能量管理

智能测控仪表在采矿工程中的应用。智能测控仪表能够记录电量的累积损耗以及三相电、四相电的使用程度，同时可以实现关口的作用。智能测控仪表还可以实现对内嵌极值和相应的检测极值的记录，智能测控仪表的数据几率对整体的电能损耗进行集合运算，加上相应的程序的辅助监控处理可以实现对整体电量额度的估算和精算。智能测控仪表数据记录会以表单的形式进行显示。

3.2电能质量分析

智能测控仪表与常规的记录式的仪表相比较，智能测控仪表因为借鉴了智能数据处理系统以及存储系统，从而实现单表在线数据记录处理功能。智能测控仪表除此功能外，智能测控仪表还可以针对不同的电流进行谐波畸变率的计算，每一次的谐波畸变率的计算都是会传送给检测主机进行存储。3.3智能测控仪表在采矿控制中心的作用智能测控仪表的出现满足了采矿行业的迫切需求，随着智能测控仪表的功能逐渐的完善，已经应用到中央控制系统之中。智能测控仪表可以在控制系统中实现远程数据的整合与排查，中央控制系统是采矿进行中最主要的控制体系，智能测控仪表能够通过网络连接进行主控和分控的连接，进一步提高了中央控制系统的能力。

4结语

智能测控仪表是现代科技的产物，能够有效的对各种数据进行测控处理，本文以智能测控仪表在采矿工程中的应用为例进行说明，希望能够为智能测控仪表的使用提供理论依据。

参考文献：

［1］刘金城.TVS瞬态电压抑制器在仪表测控系统中的应用[C]//四川省电子学会电子测量与仪器专委会2005年学术年会.2005

［2］宋媛媛,李晓雷,霍喜平,等.虚拟仪器技术在激振器自动测控系统中的应用[J].仪表技术与传感器,2002,24(8):17-19

［3］周享舟.NRC网络测控仪在锅炉控制系统中的应用[C]//全国石油和化学工业仪表及自动化技术交流研讨会.1983(1):41-4.

智能控制仪表范文第3篇

一、汽车组合仪表的构成和主要功能

1　构成

典型的仪表组合采用发光二极管照明，采用基于扭绞向列技术的导电橡胶扇区接触的液晶器件。主要构成元件为集成电路、扁平的步进电机和表面安装工艺元器件，这些器件都是直接装在印刷电路板上，使仪表组合变得很薄，如图1所示。

2　功能

(1)与行车有关的功能

如发动机转速、车速、累积行驶里程和单次行驶里程、机油压力、冷却液温度、蓄电池电压、增压发动机增压压力、燃油量、轮胎压力监控信息等。

(2)舒适系统功能

如车门及前后厢盖状态、自动锁设置、车灯功能监测等。

(3)底盘系统功能

挡位显示、空气悬架调节位置信息、四驱设置模式、制动片磨损指示等。

(4)信息娱乐功能

同步显示车载信息娱乐系统当前的信息、调频波段等。

(5)个性化设置功能

通过多功能显示单元。可以进入功能菜单进行车辆个性化和适应性设置功能。

(6)数据与网关诊断功能

集成式CAN数据网关，用于将数据传输至传动系统CAN－舒适系统CAN－信息娱乐系统CAN，集成式诊断网关(连接在CAN上的K导线)与车内所有控制单元通讯。

二、汽车组合仪表的工作原理

大多数组合仪表的基本功能都很相似，功能块可分为微控制器、专用集成电路(ASIC)和标准的外设(如产品型谱、指示范围和显示器类型)。

微控制器工艺和汽车发展的网络化，使纯机械仪表向居优势的电子仪表发展。微控制器可以看成是一种单片计算机系统，即单片机。它可以检测、处理各种输入信号，并可以和其他ECU相互通信。制造高度集成的单片硅片是实现微控制器和各嵌入式功能的基础，微控制器的生产也由多家厂商共同完成，其中部分厂商提供存储器、UO接口器件。在应用中，用户通过程序控制微控制器，使它自动检测一些外部信号，处理采集到的数据，最后输出合适的控制信号。其中，用户编写的程序会以代码的形式保存在只读存储器(ROM)或电可擦除只读存储器(EPROM)中，程序代码也会占据一定的存储空间，存储器其实只是一块硅片而已。当加载电源时。微控制器就会执行用户的程序代码，从而实现其所要求的嵌入式功能。嵌入式总线汽车数字仪表系统结构图如图2所示。

通常情况下，设计人员打开微控制器的参数手册时，首先能看到的是模块图。模块图可以直观地展示微控制器。从图上可以很方便地看出微控制器的各种器件、I／O及存储功能。从模块图中，设计人员还可以快速地判断出微控制器的存储容量、I／O及器件是否满足要求。图3是某型号微控制器模块图。它有32KB容量的EPROM、1KB的寄存器RAM、6个I／O端口、1个A／D转换器、2个计数器、高速输入输出(I／O)通道，同时还有其他一些器件。

1　测量装置工作原理

现代汽车组合仪表采用的是紧凑的、可电子控制的比例式旋转磁场的转速表。目前做得很薄的驱动式步进电机指示精度仍然很高。由于使用步进技术，电子仪表组合能精确显示出测量参量。另外还能担当“智能”功能的角色，如与转速有关的发动机机油压力报警。在列阵显示器或周期显示器上可优先显示故障。电磁步进电动机是驱动元件，具有特殊的设计并以脉冲控制信号工作，执行旋转或线性步进运动。因此。电动机轴旋转完整一周将产生精确的参数增量、步进角度。

驱动系统采用电磁步进电动机具有以下特点：

(1)磁场力可控制，渐进式运动(较小的摩擦阻力)。

(2)采用开环控制电路(无位置监测器或反馈信号)可产生精确的运动。

(3)在低角速度和单步操作过程中可获得较大力矩。

(4)无刷电动机的设计能够建立驱动系统，使之具有较高的可靠性和较长的使用寿命。

步进电动机只适合用作直接驱动元件(电动机的电枢直接驱动执行元件，无齿轮传动)，在这些应用中，负荷波动和干扰因素应受到限制，否则会产生步进误差。基于此原因，在要求较高的应用中，将旋转步进电动机和螺纹轴集成在一起的数字线性执行器已经成为一种日益普及的线性电动机。在闭环控制系统中工作时，步进电动机的动态特性、位置精确性和稳定性能得到改进，但成本也随着开环控制系统的取消而增加。

因为仪表组合是各种车型的基本配置，并与所有的总线汇合在一起，所以它也成为汽车上不同总线间的桥梁。如发动机的CAN总线、车体的CAN总线和汽车的诊断总线。

2　发光原理

原来的仪表组合用白炽灯发光。由于快速的图像效应而不断使用透射技术，所以白炽灯被寿命长的发光二极管代替。发光二极管适用于报警信号灯、带刻度的背面照明、显示器和利用塑料发光体的指示器。

用InALGaP工艺制成的高效发光二极管，目前有黄色、橙色和红色等三种颜色。采用InGaN新工艺制成的绿色、蓝色和白色发光二极管可显著地提高发光效率。白光可以通过蓝色发光二极管芯片和橙色发光物质的组合得到。

指示灯和报警灯通过后面的彩色发光二极管亮起表示进入工作状态。由此可根据重要程度分别用红色、黄色、绿色或蓝色来显示这些图标。如图4所示。

为得到专门的造型，需采用以下新技术：

(1)冷阴极荧光灯

主要用于黑屏仪表上。仪表在不工作状态时呈现黑色。颜色可变的(如发射频率为25％)仪表组合盖板和高亮度、高电压的十分明亮的灯泡可以构成一幅绚丽的、有极好对比度的图像效应。用于汽车后照明的带颜色的液晶器件，由于它很低的发射率(约为6％)。即使在白天照明时也可达到很好的对比度，所以也需要采用冷阴极荧光灯。

(2)电致发光薄膜

用交流电使薄膜产生均匀的光。它能组合成很多颜色并叠加在数字字盘的显示屏上。

3　图像显示器分类和工作原理

汽车仪表显示的任意信息都是以图像的像素显示。为显示图像的像素，需要采用行扫描方式，并需要多倍投影测图仪。汽车上常用的比率为1：4的TN-LCN多倍投影测图仪可得到很好的对比度，而采用比率为1：8的TN-LCN多倍投影测图仪，可得到适中的对比度。高比率的多倍投影测图仪需要不同的LCD工艺技术，中等分辨率的组件可使用能够实现单色或多色显示的STN和DSTN技术。

(1)高级扭绞向列STN显示器

高级扭绞向列STN显示器的分子结构比普通扭绞向列显示器更加扭绞。高级扭绞向列液晶显示器STN-LCD只有单色的图像表示，一般为黄蓝，在涂上阻尼膜时可得到中和的颜色，但是它不能在汽车的各种温度范围使用。

(2)双高级扭绞向列液晶显示器(DSTN-LCD)

双高级扭绞向列液晶显示器(DSTN－LCD)具有更好的显示性能。在汽车的各种使用温度范围。不管是正对比度还是负对比度。DSTN-LCD能再现黑一白中和的颜色。对颜色发光管的灯管照射后可产生颜色：对两片玻璃基质中的一片玻璃采用薄膜工艺并插入红、绿和蓝的滤色片可严生多色性的显示。在汽车使用条件下，灰色范围的颜色受到限制，所以显示器的显示颜色范围仅限于黑、白、纯红、绿、蓝以及它们与黄的混合色、深蓝和深红。

(3)主动寻址的液晶显示器(AML-CD)

主动寻址的液晶显示器(AML-CD)适用于仪表组合和高分辨率的视频液晶显示屏中等大小的、仪表板内的、复杂信息的瞬时显示和满足人们的视觉要求。

(4)薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)

薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)由活性玻璃基质和滤色结构的极板组成。在活性基质上有锌－铟氧化物组成的像素电极、金属的行导线和列导线以及半导体器件。在每个行导线和列导线交点上有场效应晶体管，场效应晶体管是用多次掩膜工艺按预先涂好的膜层顺序蚀刻出电容。在对置的玻璃板上有滤色片和“黑色列阵”结构。它用以改善显示器的对比度。黑色列阵结构是在玻璃上采用顺序的光刻工艺制成。这样，所有的像素就有一个对应的电极。滤色片可以是条纹的，它能很好地再现图形信息：也可当作镶嵌式滤色片，它对视频图形特别有效。

三、高性能汽车行驶信息显示系统

高性能汽车行驶信息显示系统，又给车辆使用安全性能提升了一个档次，如BMW车系中使用的平视显示系统，奔驰车系中使用的夜视辅助显示系统等，都是现代高端车系应用的新车辆行驶信息显示技术，减轻由于驾驶员在识读传统组合仪表信息的频次并在和驾驶疲劳程度。

1　BMW车系平视显示系统

通过平视显示系统可在挡风玻璃上方符合人机工程学原理的位置显示重要的驾驶信息，例如导航提示、行驶速度。这些信息在车前盖末端以虚像的形式显示。如图5所示。

平视显示系统安装在转向柱上面的仪表板中，可以将此系统看作一个投影机。图像通过投影显示屏形成并由投影光源提供背景照明。可以在平视显示系统上显示的信息主要有：检查控制信息、自适应巡航控制系统(ACC)或定速控制(FGR)、导航提示、行驶速度等。本系统的主要功能为关合特性、在车辆前投射一幅虚像、自动匹配显示亮度、显示优先分级等，优点就是无需将视线从道路上收回即可对重要的驾驶信息作出反应：驾驶更加轻松，双眼必须从远及近地进行观察的次数更少(即双眼从注视宽阔的道路改为观察组合仪表上的一个小型显示器)。

系统主要由下列部件组成：

(1)镜子

这些反射镜负责按所需的距离和大小显示投影显示屏的内容，并最大限度地补偿由挡风玻璃引起的失真。

(2)投影光源

投影光源是投影显示屏的背景照明。投影光源由一定数量的彩色发光二极管组成，它们被排成行列安装在一个表面上。通过平视显示系统中的电子装置控制投影光源并调节显示内容的亮度。

(3)带盖板的投影显示屏

采用TFT技术(TFT二薄膜晶体管)的投影显示屏合成显示内容。通过平视显示统中的电子装置控制投影显示屏，盖板保护关闭状态下的投影显示屏，盖板可借助步进电机移出或移入光路，步进电机由平视显示系统内的电子装置控制。

(4)电子装置

控制投影光源和盖板的步进电机；电子装置中包括一个温度传感器。该传感器对平视显示系统进行防过热保护；分析和处理输入的图像信息，生成显示内容。平视显示系统上一个12芯插头，建立与车载网络的连接。MOST数据总线通过一个2芯插头与平视显示系统相连。图像在投影显示器上形成，并由投影光源提供背景照明。拱起的反射镜和磨平的反射镜确定投射图像的形状和尺寸。投射图像的倾斜状态可以通过在柔性轴上旋转投影显示屏来校正。图像投射原理如图6所示。

为了优化平视显示系统的显示，需要一块专用的挡风玻璃。该挡风玻璃在右下边缘用“HUD”标明。挡风玻璃的外层和内层玻璃通过一层楔形塑料膜相互连接。楔形塑料膜可以防止投射的图像重影。楔形塑料膜将挡风玻璃外层玻璃和内层玻璃的图像重叠放置，并借此防止重影。

2　奔驰车系辅助夜视系统

夜视辅助系统用于在黑暗中直观显示车辆的前方道路，其目的是在障碍物出现在传统大灯照射锥面中之前就将其检测出来。车辆的前方道路由左前灯组中的左侧红外线照明灯和右前灯组中的右侧红外线照明灯发出的红外线光束照亮。道路的延展情况由安装在雨量与光线传感器区域内的夜视辅助系统摄像头记录，并在仪表盘的多功能显示屏上的已处理状态中加以显示。

按下夜视辅助系统按钮，请求显示夜视辅助系统摄像头记录的内容。电控车辆稳定行驶系统(ESP)控制单元通过车辆动态控制区域网络(CAN)，将夜视辅助系统按钮的状态发送到夜视辅助系统控制单元，随后，夜视辅助系统控制单元通过低电压差动信号(LVDS)线将夜视辅助系统摄像头记录的视频画面发送至仪表盘。夜视辅助系统摄像头记录的内容显示在多功能显示屏上。可能导致驾驶员将注意力放在其它画面内容上(如障碍物、行人和骑自行车的人)。亮度分配在夜视辅助系统控制单元中进行处理。

典型的奔驰$600L夜视辅助系统结构图如图7所示。

(1)N101夜视系统控制单元

夜视系统控制单元位于驾驶员侧脚坑中的镶板后A柱左侧，主要任务：记录夜视系统摄像头(B84／2)的信息、画面处理、将显示画面发送至仪表盘(A1)、故障检测和管理、诊断等。

夜视系统控制单元为车辆动态控制器区域网络(CAN)信号的发送者，它通过数字视频接口(低电压差动信号)接收夜视系统摄像头的视频图像并进行处理。然后，将处理过的视频图像通过另一个数字接口发送至仪表盘。夜视系统控制单元通过数字视频接口的控制通道实现摄像头的控制。

(2)B84／2夜视系统摄像头

夜视系统摄像头位于车内后视镜(A67)之前风挡玻璃的右侧。夜视系统摄像头具有光敏性，它可以记录红外图像并通过数字视频接口(低电压差动信号(LVDS))将数据发送至夜视系统控制单元(N101)。

(3)B38／2雨水／光线传感器

雨水／光线传感器位于车内后视镜下的风挡玻璃内侧。测量光线强度和风挡玻璃上的潮湿度。根据风挡玻璃的潮湿程度，通过两个敏感度等级来控制刮水

器系统(WSA)的间歇式刮水操作。车内照明(1BL)和外部照明(ABL)根据光线强度自动控制。

红外线光束从红外线发射装置发出并投射至挡风玻璃上。然后，红外线接收装置测量挡风玻璃反射的光线强度。如果雨水，光线传感器部位的挡风玻璃干燥，那么光线几乎完全被反射，红外线接收装置测得的光强度也较高。如果雨水／光线传感器部位的挡风玻璃潮湿，那么部分光线将被挡风玻璃散射出去。因此。反射光线的强度降低，红外线接收装置测得的光强度也降低。红外线接收装置测得的光强度反映了挡风玻璃的潮湿度。测得的光线强度越小，挡风玻璃就越潮湿。此信息通过车顶控制板控制单元(N70)发送到车内控制器区域网络(CAN)上。

四、微控制仪表系统的检测与诊断

现代汽车电子仪表显示系统看起来十分复杂，但由于其整个系统是按不同显示功能、由不同的独立装置组合而成，所以，只要深入了解该系统的内部结构和各独立装置之间的相互联系，就不难弄懂其工作原理，也不难掌握各仪表装置及整个系统的检测与诊断方法了。

1　使用专用诊断仪进行故障诊断

微控组合仪表系统与其它车载微电子控制系统是同样重要的，现代汽车各种车型都配备了用于诊断微控组合仪表的基于国际诊断标准的诊断测试仪。诊断测试仪在汽车微控组合仪表故障诊断检测中的作用主要有：

(1)进行故障记录读取，为故障诊断思路指明方向，缩小诊断范围；

(2)进行数据流拾取，掌握动态诊断测试数据，切中故障发生点；

(3)进行单个元件驱动链接功能，测试部件工作状态，分析故障原因；

(4)进行控制单元更换时的数据读取与写入，保证原车的设置状态；

如保时捷卡宴车燃油表不准的故障现象，首先的诊断程序是要用PIWISTester进入组合仪表中，读取是否有相关方面的故障记忆，如有相关故障记录，可先依据故障码进行引导性故障查找。通过实际值项读取燃油油位传感器电阻值及对应燃油储量，模拟车辆的行驶状态(使车身左右摇动)，可以观察到有故障的油位传感器的实际值变化。

2　进行正确的控制单元编码／编程

高档汽车其整车控制系统非常复杂，各种控制系统之间利用总线进行数居传输，某些故障有可能是设码或编程参数不正确引起的，其故障检修方法与普通汽车不同。要求维修人员的检修思路应开阔些，在进行实际检修时，除了要检测功能所属的控制系统之外，还应考虑控制系统之间的配置属性问题。分析故障是否是其他控制系统和总线数据不正常造成的。

如奔驰汽车上有两个与整车控制系统配置属性密切相关的控制模块，一个是ICM控制模块(仪表板A1)，另一个是电子点火开关控制模块N73(EIS控制模块73)。如果更换这两个控制模块或者其中一个控制模块，那么应使用STAR检测仪进行诊断，按照原车的实际配置情况逐项对新的-控制模块进行编程，否则可能会出现无法关联的故障现象。如旧的控制模块还未完全损坏，可以先将原先的编码数据记录下来，然后将新的控制模块安装好，按照原先的编码数据进行编程，样就会避免遗漏数据或输入错误数据。

3　执行自诊断和测试功能

车辆中的控制模块都具有故障诊断功能，当出现故障时，控制模块在储存故障码的同时。向微控制仪表板和车载显示器发送检查控制信息。在实际检修工作中，虽然能够通过专用诊断设备对微控制仪表板进行全面的故障诊断，但也可以通过激活微控制仪表板自检系统的测试功能，对相关问题进行常规性检查。

检查控制信息的显示方式如下：

(1)激活功能指示灯、故障警告灯且提供辅说明信息的显示方式。当仪表板接收到检查控制信息之后，点亮仪表板的功能指示灯和故障警告灯显示区中相关功能指示灯或故障警告灯，在仪表板的可变故障警告信息显示区中显示图形符号形式的信息，在仪表板的信息显示功能显示区中显示文本信息形式的辅说明信息。

(2)激活功能指示灯、故障警告灯但不提供辅说明信息的显示方式。当仪表板接收到检查控制信息之后。点亮仪表板的功能指示灯，或者点亮故障警告灯显区中相关的功能指示灯或故障警告灯，在仪表板的可变故障警告信息显示区以及信息显示功能显示区中不显示相关信息。

如保时捷卡宴车燃油表不准的故障现象检测，没有故障记录的情况下，首先要做的就是执行仪表系统诊断功能，以检测燃油表本身是否存在故障现象。

4　万用表与示波仪检测法

现代汽车微控制仪表虽然不能然老式仪表那样，大多不能直接用万用表进行相关电子元件的测试了。但对于相关输入／输出线路的断路与短路检测还是很有必要的，比如电源15、30端子输入电压的检测，31号端子输出压降的检测，还有一些线间电阻的检测等，都还是很实用的方法。如保时捷卡宴车燃油表不准的故障检测中，仪表功能正常，就要用万用表进行油位传感器的检测，用电阻挡测量滑动电阻器的全行程是否有断续的阻值变化，来确定部件性能。

由于现代汽车新型集成元件电子传感器的应用，已不能使用万用表直接测量诊断了，因为这样很可能导致传感器元件的损坏，对于诸如输出PWM调制信号的传感器使用示波器进行传感器的输入信号的波形拾取，与先前掌握的波形原图进行对比分析，是非常有助于分析是传感器元件输出信号是否存在误差的有效方法。如进行燃油表指针摆动的故障现象时，可通过示波器拾取油位传感器的输出信号波形的波动，来判定是否是由于传感器故障所致，故障原因一般是由于油位传感器滑动电阻器滑动面上有电离解杂质所致。

5　微控制组合仪表系统检修注意事项

(1)现代汽车电子化仪表比较精密，对检修技术要求较高，检修时应遵照各汽车实用维修手册中的有关规定，必要时。电子化仪表装置应送专业维修单位检修。

(2)现代汽车电子化仪表显示板与母板(逻辑电路板)不仅较容易损坏，而且价格也较贵，因此在使用与检修时应多加小心，除非有特殊说明，否则不能将蓄电池的全部电压加在仪表板的任何输入端，在检查电压、电阻时，应使用高阻抗仪器(不能使用简易仪表)，若检修汽车仪表时使用不当，常常会造成微机电路的严重损坏。因此进行仪表检修时应特别注意这一点。

(3)拆卸电子仪表板时首先应切断电源，然后按拆卸顺序进行拆卸，应特别注意拆卸时不能敲打、振动，以防损坏电子元器件。

(4)拆装电子仪表板应按拆装顺序进行，拆装时不要用力过大，以防本来良好的元器件由于过力而损坏。在拆装仪表板总成之前，脱开连接器或端子时，应先脱开蓄电池端子。更换电子仪表元器件时，应小心不让身体与更换元件(备用元件)的集成电路引线端子接触，备件应放置在镀镍的包装袋内，不要提前从袋中取出，取

出时不要触碰各部分接头，防止静电造成元器件的损坏。

(5)检修电子仪表板时，不论在车上或在工作台上作业。作业地点或维修人员都不能带有静电。为此作业时应使用静电保护装置，通常使用一根与车身连接防静电的手腕带和放置一个电子部件的导电垫板。

(6)发动机运行时不能将蓄电池断开，因为这会引起瞬间的反电势，导致仪表损坏。

(7)电子仪表使用冷阴极管。应注意冷阴极管连接器上通电后存在高压交流电，因此通电后不得接触这些部位。

(8)在处理电子式车速／里程表的电路板时，必须使用原来的塑料盒，以免因静电感应而损坏。若不懊碰触电路板的接头时，将会使仪表的读数消除。

五、典型案例分析

故障现象

保时捷卡宴TIP V6，装备3.6L发动机，行驶里程57600km，报修项目为电压表指针左右摆动，出现不稳的现象。

故障诊断与排除

根据车主报修内容，出现故障现象之前，启动车辆时有过两次蓄电池电压低的报警现象。车辆起动后，一切正常。在车辆行驶过程中，电压表有时摆动幅度比停车时大。

车辆启动后，组合仪表中的电压表指针在12～14V之间来回摆动，多功能显示屏也有轻微明暗交替闪亮的现象。确认故障现象存在。

用PIWIS Tester进入组合仪表控制单元读取故障储存，没有故障存储记忆。进入实际值项，读取怠速发动机转速为680r／min，蓄电池电压在12.7-14V之间来回跳动。加速到3000--4000r／min时，充电电压在13.9～14.8V之间波动。此时电压表指针摆动幅度较怠速时小：进入输入信号项。读取充电监测，显示“正常”。

返回到概图界面，进入车辆电器系统，读取发动机怠速运转时的实际值：电压为13.25～13.9V，蓄电池温度为11℃，蓄电池标称正极电压为14.7V。

进7kDME控制单元，读取怠速时电源供电电压在12.9～13.9V之间波动。

为了确认电压波动是否是车辆充电系统波动造成仪表指针摆动的现象。再次用万用表测量车辆充电接柱正极与负极之间的电压值，与PIWIS Tester在车载控制单元中读出的实际电压值相符，在12.85-14V之间波动，幅度和频率基本上与仪表中的电压表波动一致。

查阅本车型电源系统原理图。进行充电调节系统的检测，拆掉发动机舱左侧盖板，取下发电机输出B+的绝缘保护帽，发电机接线柱上的电压与充电接柱之间的测量值相符。排除由发电机输出接柱与电源线之间的连接故障(接触虚或电化学腐蚀造成的接触电阻之类附加阻值)。

然后进行发电机激励线路电压的测量，将发动机熄火后，用诊断线连接激磁线路，测量电压值在6.53～7.11V之间变化；将激磁线电器插头从发电机上拔下，测量输入电压值在8.45～9V之间变化。发动机熄火状态激励电压信号输入波动，有两种可能：从仪表中输出的激励电压信号(也是仪表的充电电压检测信号输入)波动是正常的；组合仪表控制单元存在故障或激励电压信号线路存在故障。

为了证实这一测量数据结果的准确性，找了一辆同款车型，进行相同的检测方法，测量激磁线的电压值在点火开关2挡时的电压值与激磁线电器插头从发电机拔下的电压值，数据显示与故障车辆的数据一样，而本车在启动车辆后的电压表显示正常，万用表测量充电电压在14.3～14.8V之间，数据波动小。

测量故障车辆发电机负极与车身之间的电阻值，电阻值在1.1～1.7Ω之间变化，发电机与发动机机体之间的电阻为0.8Ω，怀疑接地回路之间有附加电阻。发电机与启动机接地回路一样，但车辆启动时，启动性能正常，没有发现什么启动功率损失的现象。

将拆检部件复位后，启动发动机，电压表波动幅度小了些。重新用PIWISTester读取组合仪表中的蓄电池电压在12.8～13.9V之间波动；而这次进入车辆电器系统和DME控制单元中读取的电压监测值却在13.6～13.9V之间变动，基本正常。再返回到组合仪表中，电压波动范围依旧，且发现组合仪表多功能显示屏和车内灯也随电压波动有明暗交替的变化。再返回到发电机输出端，测量电压值范围为13.6-14.0V，说明输出端电压稳定，故障现象应当不在发电机及电压调节单元。

最后决定先将车辆所有接地线路检查一遍，看是有否存在故障部位。按由简到繁的原则，先拆检驾驶员座椅下部的蓄电池负极连接线，打开饰板后，用手触摸电源负极与车身接柱的连接部位，感觉有温热的现象。故障很可能出在这里。对负极接柱进行拆检，拧松紧固螺丝的时候，将负极安装螺帽拆下。发现没有多大紧固力矩，说明接柱紧固力矩不够。观察拆下的负极接线，有电蚀的现象，用细砂纸进行修磨后，重新按规定的紧固力矩装复。启动发动机，观察组合仪表电压表指针在14V位置保持不动，没有了指针摆动的迹象，至此故障彻底排除。

维修小结

智能控制仪表范文第4篇

[关键词]化工仪表；化工自动化；发展

中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0370-01

近些年来我国经济高速发展，科学技术应用到各行各业，我国的化工产业不断壮大，自动化的应用也越来越广泛。化工仪表及化工自动化的过程控制是学术界和广大学者不断探究的热门话题。化工仪表及其自动化的普及，替代了繁重的人员劳动，减轻了员工的负担，使得劳动生产效率大大上升，增加了公司收益，同时对国民经济的持续发展起到了不可磨灭的作用。在化工生产的过程中，化工仪表展现的价值十分明显。因为化工生产会对员工造成一定的伤害，为保护员工的人生安全，就必须让化工仪表参与其中代替员工进行相关流程的监控，所以化工生产的发展壮大离不开化工仪表自动化的提高，科技工作者要对化工仪表及化工自动化的过程控制给予足够重视。

一、概述

（一）化工仪表及其自动化的发展历程

化工仪表是工业自动化仪表的一个类型，要说明化工仪表极其自动化的发展，首先必须要谈工业自动化仪表的发展过程。工业仪表最早出现在1930年前后，当时的工业仪表应用远没有现在这么广泛，只是小部分应用于制药、钢铁冶炼等行业。由于当时科技的落后，仪表的缺点十分明显，体积庞大，用途单一，自动化程度低。科技的进步，气动仪表被人类发明出来了。直到1960左右，半导体技术和集成电路的发展，为自动化仪表的更新注入了强大的动力。自动化仪表体积变小，应用变得更便捷，功能更加多样。而且与计算机的配套使用很大程度上提高了仪表的工作效率。在1970年左右，科技进一步发展，更好性能的自动化仪表层出不从，仪表的应用也渗透到各行各业。真正意义上的化工仪表开始崭露头角，并在化工行业展现着越来越大的价值，一直延续至今。

（二）化工仪表自动化的理解及其影响

化工自动化的全称为化工生产过程的自动化，它所要表达的是在化学工业生产的过程当中在机器设施上应用某些能够代替员工劳动力的自动化设施，达到无人操作机器代劳的目的。我国经济的持续走强离不开化学工业的前进与成长，化学工业的良好发展使得我们的衣、食、住、行变得更加舒适和美好。但是，一般状况下，由于化学生产的特殊性，化工的生产环境与其他工业相比更特殊，具有相对的封闭性，这种封闭的工作场所大大降低了员工的生产效率，而且化工生产所需要的原料一般会对劳动人员构成伤害，影响了企业员工的健康状况。为了减少员工的劳动付出，提高公司的收益，使得化工生产在安全高效的环境下进行，就必须加强管理，由设备适当的取代劳动力，化工仪表及其自动化的出现正好符合这一本质要求。

二、自动化仪表的类型

化工生产环节自然少不了化学反应，而且包含的化学反应往往很复杂。化学变化对于发生条件有着特殊的要求，化学变化过程当中也包括多个物理参数的改变，根据化学反应的自身的特性，人们制造出来了多种类型的化工仪表，主要有温度仪表、压力仪表、物位仪表、流量仪表和在线过程分析仪等五种。①温度仪表，化学反应需要在特定的温度下进行，温度的不同反应的方式、速度也不尽相同，因此温度仪表就是应用电子科技，控制温度进而控制反应的进行；②压力仪表，化学变化中压力也至关重要，没有足够的压力反应往往不彻底，造成资源的浪费，所以压力仪表就是通过控制压力的大小调控反应的进行；③物位仪表，所谓的“物”就是反应所需要的原材料，原料是反应的根本，物位仪表通过控制原料的质量来控制化工生产环节；④流量仪表，通过测试质量、体积等流量控制反应；⑤在线过程分析仪，在线过程分析仪不能单独使用，经常和精密的配套仪器综合应用。

三、自动化仪表的功能

经济的发展，科技的进步，人类对于化工仪表提出了更高要求，赋予了化工仪表更多的，更具现代化的功能。

（一）可编译功能

计算机科技的快速发展，化工仪表也逐渐开始于计算机科技相结合，通过计算机设计好应用程序，替代了原来数量众多、结构复杂的电路设备，使得仪表的应用更加便捷高效。

（二）记忆功能

仪表的更新摒弃了原来落后的记忆方式，传统的记忆方式是采用电信号的形式，这种记忆方式有巨大的局限性，它只能记录一个状况的数据。现在微电子科技的应用，仪表内置存储设备，能够记录多个状况，提高了仪表的可靠性。

（三）数据计算和处理功能

化工仪表中内置有微型计算机，因此具有对化工环节的数据进行运算的能力。化工仪表的计算能力强，计算结果精准，减少了工人额外的劳动付出。除计算能力以外，化工仪表还能够对收集的数据进行汇总和整理，从事化工生产的员工很清楚，他们每天要测量和处理许多数据而且还要进行工程值的换算。化工仪表的出现，这些复杂的问题就迎刃而解。而且化工仪表的抗干扰能力强，在复杂多变的环境下依然能够保持良好的性能。

三、过程控制发展方向

就过程控制的发展方向而言，实现过程控制的智能化是当今过程控制发展的主流。

（一）对智能控制的理解

智能控制是比较前沿的科学技术，它涉及到各个学科的综合应用，对过程控制效率和质量的提升，扮演者重要的角色。智能控制类似人脑的思维活动，它从行动上模拟人脑的思考和综合判断的机理，实现控制过程的无人化操作，降低劳动成本，提升企业效益。智能控制的信息来源，主要是把有关专家的科学成就和劳动工作者的操作流程实行模块化处理，并编入智能控制的微型计算机中，通过这些信息控制机器的高效运转。

（二）智能控制的特点

原来的智能控制虽说提高了劳动生产率，但是还够不上真正的智能化，与原来的智能控制相比，当今的智能控制，设计学科更多，运用更加间接和方便，而且在越来越多的行业广泛采用。现在智能控制主要向两个方向发展，第一是应用方式的配套结合，第二是智能控制和原来控制过程的有机融合。综合智能控制的发展进程，主要由以下特征：？智能控制过程能根据外界条件的改变自动处理，完备控制过程；？有些工作比较繁琐，智能控制能够将工作任务进行合理分配，模拟人类思维的灵活性；？对外界环境的依存度较小，适应力强，而且机器不正常运转时，智能控制系统，能够发出警报，提高生产过程的安全系数。

（三）智能控制的前景

实事求是的讲，智能控制的发展历程不是十分久远，但是它的显而易见的特点，受到越来越多厂商和行业的青睐。因此它的发展前景十分良好，是实现过程控制高效化、安全化、利润最大化的有效措施和途径。

四、结语

综上所述，在化工业继续发展的进程当中，化工仪表的应用必不可少，而化工仪表的进一步发展有赖于自动化科技与化工仪表的更广泛的融合。当然，在化工仪表应用的同时，也绝不能忽视化工人员的价值，有些任务的执行还是需要他们的参与的。化工仪表和人员的通力合作，我们的化工产业水平必将迈入新的层次。

参考文献

[1] 苏丽.浅议仪器仪表自动化校验系统的构建[J].科技风，2011（01）

智能控制仪表范文第5篇

关键词 岗位职业能力 课程体系架构 智能控制技术

0 引言

随着德国工业4.0技术的问世和《中国制造2025》的目标，越来越多的智能控制技术代替了传统的过程控制技术，进入到各种过程行业（如化工，制药、造纸、环保等）中。目前浙江省过程控制行业不断发展壮大，自动化相关人才需求很大，企业希望得到的专业技术人才不仅仅能拥有自动化相关的专业技能，还要有包括创新能力、逻辑分析能力、良好沟通协调能力的综合性人才。在现代先进技术和新型人才需求的驱使下，为了更好地适应社会岗位的需求变化，立足地方经济发展，在市场需求下，必须更新高等职业教育理念，转变教学思路，对高职自动化类的课程体系进行改革和优化。

本文首先通过企业调研、毕业生走访及专家指导，归纳出职业方向并分析现代企业所需的岗位技能需求；其次，根据各个岗位群的职业技能需求，改进岗位职业能力；最后，根据改进的岗位职业能力，优化课程体系并构建有效合理的高职工业过程自动化专业课程体系。

1 高职工业过程自动化专业岗位能力分析

1.1 高职工业过程自动化专业岗位分析

为了确定本专业人才的专业定位，对10余家企业、100多名毕业生进行了调研分析。由于就业岗位种类繁多且就业单位数目较大，因此，将工业过程自动化专业相关的职业分为4个职业方向，包括：过程控制方向、智能控制技术方向、仪器仪表检测与维修方向、自动化产品营销方向。通过职业方向，给出岗位技能需求。具体的专业定位如表1所示：

从表1可以看到，工业过程自动化专业的高职学生在过程控制类、智能控制、仪器仪表检测与维修行业有比较广泛的就业空间。为了提升过程控制行业的智能化水平，越来越多的行业和企业在实际生产过程中利用智能控制技术，来提高产品供应和生产的效率。因此，为了适应先进科技和现代企业发展，对以往适应于传统生产过程的岗位技能需求进行改进，加入了适合于现代智能控制行业的岗位技能需求。

1.2 高职工业自动化专业职业能力分析

通过对工业过程自动化行业和岗位技能的深入分析，并结合企业专家、高校及科研院所专家、技术骨干、专业教师对高职工业过程自动化专业学生的职业能力培养方案的意见，给出了与工业过程自动化技术专业各岗位相适应的职业能力。如表2所示。首先，根据这4个职业方向细分为4种岗位群：自动化控制系统的安装调试与维护岗位、智能制造与控制技术岗位、仪表检测与维护岗位以及自动化设备营销岗位，再依据不同的岗位群，分别给出对应的岗位职业能力。

2 高职工业过程自动化专业课程体系构建

在专业教学指导委员会专家的指导下，对改进的工业过程自动化技术岗位职业能力进行分析，进而对原有的工业过程自动化技术专业课程体系进行优化和改革，使得新构建的课程体系能适应企业发展的需要。在文献[1]的课程体系架构上进行改进，新的课程体系架构如图1所示。

改进后的工业自动化技术专业课程体系架构，不仅保留了原有课程体系架构的优点，也在原有课程体系架构的基础上有了较大的改进。现将改进后的工业自动化技术专业课程体系架构特点总结如下：

（1）整个课程体系架构由“职业方向”出发，确定对应的“岗位群”，再由“岗位群”生发出对应的岗位能力，包括：基本的素质能力、职业基础能力以及职业核心能力，最后确立对应的课程体系。基本的素质能力由通识类课程和综合素质来体现，职业基础能力由专业基础课程来实现，职业核心能力由职业理论课程、职业实践课程和技术服务课程共同完成。把专业竞赛和职业资格证书的考核作为职业拓展能力的培养载体。

（2）首次提出以“职业方向”来确定课程设置。高职院校课程设置是以就业为导向的，因此，课程的建立和设置要适应职业的需要和发展。在众多工业自动化企业岗位中筛选归类出具有代表性的典型职业方向，一方面利于学生对未来就业岗位有清晰的概念，知道“要做什么”；另一方面，有利于专业教师明确地建立课程体系。因此，通过考察相应行业企业的人才需求以及工业自动化技术专业学生的就业范围和就业趋势，制定出了与其相适应的4 个职业方向，分别是：过程控制类、智能制造与控制技术类、仪器仪表检测与维护类以及技术经济类。

（3）在原有课程体系的基础上，加入“智能控制技术”类课程。目前，各大国家纷纷提出制造业国家战略。面对各国的战略举措和全球制造业竞争格局的重大调整，中国也出台了《中国制造2025》，明确提出将智能制造和控制技术作为两化深度融合的主攻方向。王晓明在经济日报《从三个维度认识“智能制造”》中提出，“智能制造”整合了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术，由集中式控制转向分散式增强型控制，并通过物联网与互联网的融合，实现智能化。可以说，智能制造和控制技术是制造业发展的必然趋势，也是工业自动化水平的最高体现。现如今，智能控制技术已经在过程行业有了越来越多的应用，比如：离散制造行业的智能仓储和智能物流系统，工业现场的智能巡检系统，RFID射频识别系统。由于智能制造和控制技术需要利用先进的自动控制技术来实现智能化，因此，为了适应现阶段行业企业的人才需求，把“智能控制技术”作为工业过程自动化技术专业一个非常重要的职业方向。要将与“智能控制技术”相关的理论知识和实验实训加入到课程体系架构中，并特别加入“小型智能工厂”作为“智能控制技术”的实训基地来强化学生的实践能力。