浅析智能化仪表在智能化控制中的应用
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摘 要 在工业生产中，为了不断提高生产效率，控制生产成本，避免生产过程中发生严重的安全事故，就应在生产中不断提高智能化水平。自动化发展过程中，智能化的水平对自动化也有着十分显著的影响。本文主要分析了智能化仪表在智能化控制中的应用，以供参考。
关键词 智能化仪表；智能化控制；应用
自动化生产中，不仅要做好现场数据参数的采集和反馈工作，还应采取科学有效的措施处理和传送多种反馈信号。在自控的过程中，安全性也是十分重要的环节。现如今，微电子技术、计算机技术和网络通信技术均得以快速发展，其对智能化仪表也产生了较大影响。
1 智能化仪表概述
智能仪表通常也被人们称为智能型电磁流量计，其充分应用恒流低频三值矩形波或双拼矩形波励磁制造而成，因此其既能够展现出矩形波磁场的优势，也可有效规避正弦波磁场的不足，进而消除电源电压的波动、电源频率变化和励磁线圈阻抗变化所造成的误差。其在工业自动化控制的过程中也历经了多个发展阶段。20世纪60年代，半导体及集成电路迅猛发展，此时也出现了较多智能化装置，其中以调节器和执行器为主要代表。70年代后，仪表自动化技术又一次快速发展，同时也出现了诸多新技术，技术的优势较为明显，诸多技术均不断地投入应用。微型计算机显著发展，其在化工自动化技术的发展中也发挥了不可忽视的作用。此后又出现了微型处理器为核心的仪表，全面完善了自动化技术[1]。
2 应用智能化仪表控制的元器件分析
2.1 软启动器
软启动器融合了电机软启动、软停车、轻载节能和多功能保护等多种功能，其是一种新型的电机控制装置。软启动器的调压器选择用三相反并联晶闸管，同时将其固定在接入电源与电动定子的中间，在启动器电机启动的过程中，晶体匣管的输出电压也可不断提高，电机速度逐渐加快，至晶匣管全部导通，电机在额定电压下具有较好的机械特性，从而实现平滑启动，有效控制了启动电流，防止出现启动过流跳闸的问题。电机满足额定转数的要求后，启动完成，软启动器自动被旁路接触器来代替晶匣管，从而保证电动机在稳定的电压下运转，有效减少晶匣管运行过程中的热损耗，提高晶匣管的工作效率，减少运行过程中产生的谐波。此外，软启动器还具有软停车的功能，软停车的过程中电压与转数均不断下降，避免了自由停车过程中所产生的转矩冲击问题。
电机停机的过程中，传统的控制方式主要采用瞬间停电的方式，但是其实用性较差，很多情况下不可应用瞬间停机。石油钻井泥浆泵系统和高层建筑施工中，系统的电机的启动和停机是一个较长的过程，同时在这一过程中不可改变频率。传统的变频器启动电机需要改变电压和频率，而软启动方式则弥补了这一不足，所以，其价格较普通变频器高，结构也更加简单，受到了市场的认可。
2.2 PLC
PLC也被人们称为可编程控制器，其主要利用可编程的存储器存储编制的程序，执行逻辑运算、顺序控制和算数操作等内容，同时以数字或模拟的输入或输出方式加强机械生产流程的控制。
（1）电源。CPU的电源在系统运行的过程中扮演着十分重要的角色，若系统运行的过程中没有性能稳定且安全可靠的电源，则系统就无法平稳运行。所以，PLC的制造商也重视应对电源的设计和制造，通常，交流电压波动应在10%-15%之间。如其满足上述要求，则可不采取其他的控制措施直接将其接入交流电网。
（2）中央处理单元（CPU）。中央处理单元是可编程控制器的核心，其可依据可编程控制器系统所赋予的功能接收存储，从可编程控制器当中录入用户的程序和数据，并且还要仔细检查电源、存储器和警戒定时器。同时，其还可诊断用户程序中的逻辑错误。如可编程控制器处于运行状态时，其需以扫描的方式接收现场的多种输入装置的状态和数据，然后将其存入到I/O映像区，之后可从用户程序的存储器当中读取用户程序，经严格的命令解释后可按照指令的要求完成逻辑或运算数据的结果送入到I/O的映像区或数据存储器中，所有的用户均执行程序后，将I/O映像区的各种输出状态或输出寄存器当中的数据传送至指定的装置中，循环往复，直至设备停止运行。
为了有效提高可编程控制器的可靠性，应在大型PLC系统中应用双CPU，形成冗余系统，也可采用三CPU的表决式系统，这种系统可在某个CPU出现故障后确保系统依然处于平稳运行的状态。
（3）存储器。存放系统软件的存储器通常被人们称为系统程序存储器，存放应用软件的存储器通常被人们称为用户程序存储器。
（4）输入输出接口电路。①现场输入接口電路主要由光耦合电路和微机输入接口电路组成，其可为PLC与现场控制接口界面提供输入通道。②现场输入接口电路主要由输出数据寄存器、选通电路和终端请求电路构成，其可协助PLC通过现场输出接口电路向现场执行部件输送控制信号。③功能模块种类较多，如计数、定位功能模块，通信模块等。断路器主要是指可实现关合、承载及开断的正常回路下，电路中有电流，且能够关合，在特定的时间内承载及开断异常回路条件下的电流的开关装置。
2.3 接触器
接触器通常是指工业电当中应用线圈流过电流后产生磁场，从而促使触头闭合，满足控制负载要求的元件。从电工学的角度来看，由于其能够以较快的速度切断交流与直流回路，并多次接通，实现大电流控制，这种装置就被人们称为接触器。由于其自身的特点，接触器经常应用于电动机和工厂设备、电热器的控制当中。接触器既可接通和断开电路，还可起到低压释放保护的作用，接触器的控制容量相对较大，其可应用于多次操作及远距离控制的过程中，其也是自动控制系统中的关键组成部分。
在某电动机中采用启动器控制方式，可以确保电机启动的安全性。工作人员务必保证回路处于闭合状态，且回路当中均带电，之后利用PLC对断路器的两个节点予以严格控制，其中一个节点接通，一个节点断开。接有软启动器的回路上电，且电动机需采取软启动方式，电动机达到额定的转速之后，将另外一个闭合，该点断开，电动机与电启动充分连接，为电机的运行提供充足的电压。
3 结束语
电机控制在生活中十分常见，如今采用智能化设备和元件实现电机智能安全控制，也成为智能化控制的主要发展方向，相信智能化设备在智能控制中的应用，将会成为未来自动化和智能化发展的主要方向。
参考文献
[1] 王艺霏.智能化仪表在化工控制中的应用分析[J].科技风，2018，（9）：86.
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