信息技術(shù)革命是當(dāng)代工程技術(shù)發(fā)展的最重要的趨勢,信息工業(yè)的要素包括信息的獲取,存取,傳輸和利用,而信息的獲取正是靠儀器儀表來實現(xiàn)的.儀器儀表作為信息工業(yè)的源頭,是以電腦和微處理器的技術(shù)為核心技術(shù),以計算機,網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng),通信,圖像顯示,自動控制理論為共性關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ).這些信息技術(shù)應(yīng)用到儀器儀表中,促成儀器儀表產(chǎn)品升級為智能儀器儀表,發(fā)展成為信息工業(yè)領(lǐng)域中一大系列產(chǎn)品群體.

    一：現(xiàn)代智能儀表的技術(shù)內(nèi)涵現(xiàn)代智能儀器的生產(chǎn)和飛速發(fā)展是與計算機技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和測量傳感器技術(shù)以及集成電路制造技術(shù)的飛速發(fā)展分不開的.計算機技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和測量傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展,推動著工業(yè)自動化儀表和工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)革命.這種變革的成果將導(dǎo)致產(chǎn)生新一代的現(xiàn)場總線智能儀表和現(xiàn)場控制系統(tǒng),它將成為21世紀(jì)初期儀器儀表工業(yè)的主體.1.傳感器技術(shù).傳感器技術(shù)是保證智能儀表測量控制系統(tǒng)準(zhǔn)確可靠的前提.目前,隨著集成電路制造技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展,傳感器正向小型化,低功耗,網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性也有了很大的提高.其中,網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)是備受世界關(guān)注的新興科技領(lǐng)域,在新的世紀(jì)里必將引起一場技術(shù)革命.2.測量儀表技術(shù).測量儀表在計算機控制系統(tǒng)出現(xiàn)以后,近幾十年來,其核心一般采用各類單片機.這種方法使用的導(dǎo)線多,現(xiàn)場安裝及調(diào)試的工作量大,投資高,傳輸精度和抗干擾能力較低,不便維護.主控室的工作人員無法了解現(xiàn)場儀表的實際情況,不能對其進行參數(shù)調(diào)整和故障診斷,所以處于最底層的模擬變送器和執(zhí)行機構(gòu)成了計算機控制系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié).近年來,隨著通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及61158國際標(biāo)準(zhǔn)的形成,現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)運而生,該技術(shù)雖然剛剛興起,但卻代表著智能儀器儀表的發(fā)展方向,勢必成為智能儀器儀表的主流.目前,許多廠家都在努力改進其產(chǎn)品的通訊與開放性,但其固有特點決定了其產(chǎn)品的落后.而則范圍小一些,盡管現(xiàn)代的已不僅僅是邏輯控制,但其模擬量控制測點容量小,價格高,一般仍然應(yīng)用于開關(guān)量和邏輯控制為主的場合,但由于有些支持現(xiàn)場總線,其前景要較常規(guī)好一些.

    二：現(xiàn)代現(xiàn)場總線技術(shù)勢必成為智能儀器儀表的主流現(xiàn)場總線技術(shù)及其特點.現(xiàn)場總線技術(shù)是在8年代后期發(fā)展起來的一種先進的現(xiàn)場工業(yè)控制技術(shù),它綜合了數(shù)字通信技術(shù),計算機技術(shù),自動控制技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能儀表等多種技術(shù)手段,從根本上突破了傳統(tǒng)的"點對點"式的模擬信號或數(shù)字——模擬信號控制的局限性,構(gòu)成一種全分散,全數(shù)字化,智表的李淑霞能,雙向,瓦連,多變量,多接點的通信與控制系統(tǒng).現(xiàn)場總線則是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式,雙向傳輸,多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò),其基礎(chǔ)是智能儀表.把傳統(tǒng)的的控制功能進一步下放到現(xiàn)場智能儀表,由現(xiàn)場智能儀表完成數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理,控制運算和數(shù)據(jù)輸出等功能.現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)(包括采集的數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù))通過現(xiàn)場總線傳到控制室的控制設(shè)備上,控制室的控制設(shè)備用來監(jiān)視各個現(xiàn)場儀表的運行狀態(tài),保存各智能儀表上傳的數(shù)據(jù),同時完成少量現(xiàn)場儀表無法完成的高級控制功能.另外,還可通過網(wǎng)關(guān)和企業(yè)的上級管理網(wǎng)絡(luò)相連,以便企業(yè)管理者掌握第一一手資料,為決策提供依據(jù).所以現(xiàn)場總線有以下突出特點:(1)開放性.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)()采用公開化的通信協(xié)議,遵守同一通信標(biāo)準(zhǔn)的不同廠商的設(shè)備之間可以互連及實現(xiàn)信息交換.(2)互操作性.互操作性是指不同廠商的控制設(shè)備不僅可以互相通信,而且可以統(tǒng)一組態(tài),實現(xiàn)統(tǒng)一的控制策略和"即插即用",不同廠商的性能相同的設(shè)備可以互換.(3)靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu).現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)可以根據(jù)復(fù)雜的現(xiàn)場情況組成不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu).(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性.現(xiàn)場設(shè)備本身屬于智能化儀器,具有獨立自動控制的基本功能,從而從根本上改變了的集中與分散相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu),形成了一種全新的分布式控制系統(tǒng),實現(xiàn)了控制功能的徹底分散,提高了控制系統(tǒng)的可靠性,簡化了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).(5)現(xiàn)場設(shè)備的高度智能化.傳統(tǒng)的使用相對集中的控制站,其控制站由單元和輸入/輸出單元組成.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)則將的控制站功能徹底分散到現(xiàn)場控制設(shè)備,僅靠現(xiàn)場總線設(shè)備就可以實現(xiàn)自動控制的基本功能,如數(shù)據(jù)采集與補償,運算和控制,設(shè)備自校驗和自診斷等功能.系統(tǒng)的操作員可以在控制室實現(xiàn)遠程監(jiān)控,設(shè)定或調(diào)整現(xiàn)場設(shè)備的運行參數(shù),還能借助現(xiàn)場設(shè)備的自診斷功能對故障進行定位和診斷.(6)對環(huán)境的高度適應(yīng)性.現(xiàn)場總線是專為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計的,它可以使用雙絞線,同軸電纜,光纜,電力線和無線的方式來傳送數(shù)據(jù),具有很強的抗干擾能力.常用的數(shù)據(jù)傳輸線是廉價的雙絞線,并允許現(xiàn)場設(shè)備利用數(shù)據(jù)線進行供電,還能滿足本質(zhì)安全防暴要求,由于現(xiàn)場總線的諸多優(yōu)點,所以近十年來出現(xiàn)了多種有影響的現(xiàn)場總線.,智能儀表不僅具有精度高,可自診斷等優(yōu)點,而且具有控制功能,必將取代傳統(tǒng)的4模擬儀表.連接現(xiàn)場智能儀表的現(xiàn)場總線是一種開放式,數(shù)字化,多接點的雙向傳輸串行數(shù)據(jù)通路,它是計算機技術(shù),自動控制技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,結(jié)合豐富的軟硬件資源,既克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的缺點,由極大地提高了控制系統(tǒng)的靈活性和效率,形成了一種全新的控制系統(tǒng),開創(chuàng)了自動控制的新紀(jì)元,成為自動控制發(fā)展的必然趨勢。