數(shù)字調(diào)節(jié)儀表與紀(jì)錄儀表

1、    數(shù)字調(diào)節(jié)儀表與紀(jì)錄儀表數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中基礎(chǔ)的常見儀表之一。上世紀(jì)80年代初至90年代中，隨著微電子和微處理技術(shù)的迅速發(fā)展，顯示直觀、測量精確度高、具有PID自整定等功能的數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和多通道、萬能輸入、大容量測量數(shù)據(jù)電子存儲功能的新型記錄儀表無紙記錄儀得到快速發(fā)展，在工業(yè)自動化系統(tǒng)中占有重要地位，促進(jìn)了當(dāng)時我國石油、化工、冶金、機(jī)械等各個行業(yè)自動化水平的提高。此后，隨著DCS系統(tǒng)價格大幅下降、PLC數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中基礎(chǔ)的常見儀表之一。上世紀(jì)80年代初至90年代中，隨著微電子和微處理技術(shù)的迅速

2、發(fā)展，顯示直觀、測量精確度高、具有PID自整定等功能的數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和多通道、萬能輸入、大容量測量數(shù)據(jù)電子存儲功能的新型記錄儀表無紙記錄儀得到快速發(fā)展，在工業(yè)自動化系統(tǒng)中占有重要地位，促進(jìn)了當(dāng)時我國石油、化工、冶金、機(jī)械等各個行業(yè)自動化水平的提高。此后，隨著DCS系統(tǒng)價格大幅下降、PLC控制器的普及應(yīng)用，計(jì)算機(jī)在工業(yè)自動化系統(tǒng)中承擔(dān)顯示、控制運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲等功能，因此原來應(yīng)用的數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表被替代，但總體上它們逐步處于萎縮狀況。很多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表的發(fā)展已走到盡頭，但這次MICONEX 2004的情況讓筆者對此看法產(chǎn)生疑問。國內(nèi)外攜數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表參展的公司有三四

3、十家之多，不乏年產(chǎn)幾萬臺規(guī)模的公司。中國近年來國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，企業(yè)急劇增加，價廉物美的數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表在規(guī)模不大、自動化程度不高、人員技能相對較差、成立時間不長的中小企業(yè)的應(yīng)用是很經(jīng)濟(jì)、有效的。而國外產(chǎn)品側(cè)重向用于專門系統(tǒng)和裝置的專用控制記錄站、控制站方向發(fā)展。一 國外產(chǎn)品特點(diǎn)(1)數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表已發(fā)展成為專門用途的控制站、記錄站、網(wǎng)絡(luò)站。一臺數(shù)字調(diào)節(jié)儀表有多回路組態(tài)控制，多通道開關(guān)量輸入、輸出邏輯控制功能，無紙記錄儀往往有幾十個通道測量記錄功能，還包含多通道數(shù)字調(diào)節(jié)功能。原來許多典型、較難控制的專用系統(tǒng)，如鍋爐控制、滲碳爐控制、真空燒結(jié)爐控制等系統(tǒng)，需有多個PID等組合。以往

4、需多臺數(shù)字調(diào)節(jié)、手動操作器、報警器和記錄儀等組成，現(xiàn)在只要一臺專用數(shù)字調(diào)節(jié)儀表或記錄儀表就可實(shí)現(xiàn)，同時儀表具有多種通信協(xié)議接口，很方便與整個工廠自動化系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)信息互通。(2)人性化人機(jī)界面設(shè)計(jì)，可同時顯示多種信息和多種方式。組態(tài)操作方面既有傳統(tǒng)通過儀表面板按鈕方式操作，也可在計(jì)算機(jī)或手操器上設(shè)置參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)下載到儀表中。(3)儀表在性能和可靠性方面進(jìn)一步提高，測量精確度為±0.1%F.S是普遍水平，采樣控制周期越來越快，原一般為0.5s、0.25s，現(xiàn)在有的甚至出現(xiàn)達(dá)到25ms采樣控制周期的快速儀表，MTBF可靠性更達(dá)到幾十萬小時。(4)儀表向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，許多儀表有開放式

5、DeviceNet、Profibus、 CC-Link、Ethernet-Link多種總線接口，方便連接工廠自動化系統(tǒng)。(5)由于儀表自身發(fā)展，數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表在某些領(lǐng)域、控制裝置比采用DCS、PLC等方案控制更有效，性價比更高，存在和發(fā)展的空間很大。二 國內(nèi)產(chǎn)品特點(diǎn)(1)近年來國產(chǎn)數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表有了長足進(jìn)步，這歸功于民營科技企業(yè)作出的重大貢獻(xiàn)。主要數(shù)字調(diào)節(jié)儀表制造商有：上潤精密儀器有限公司、虹潤精密儀器有限公司、廈門宇光電子技術(shù)有限公司、廈門安東電子有限公司等，其年產(chǎn)量均達(dá)到幾萬臺規(guī)模。記錄儀表主要是無紙記錄儀，廠商有杭州盤古自動化系統(tǒng)有限公司、浙大中控儀表有限公司、北京英華達(dá)

6、電子工程科技有限公司等，年銷量幾千臺到上萬臺。(2)國內(nèi)產(chǎn)品在市場上數(shù)量占絕對優(yōu)勢，但也表現(xiàn)出常規(guī)品種多，特色品種少，幾家廠間產(chǎn)品功能、質(zhì)量水平相當(dāng)，各家產(chǎn)品之間缺少特色。(3)儀表在性能、外觀、可靠性方面比國外同類產(chǎn)品稍遜。(4)具有通信功能已是數(shù)字調(diào)節(jié)儀表和記錄儀表的常規(guī)功能，但目前僅有Modbus、RS-485、RS-232形式，開放性較差，較難接入工廠總線自動化系統(tǒng)。(5)目前國內(nèi)產(chǎn)品競爭相當(dāng)激烈，競爭手段往往停留在價格上競爭，互相壓價，造成企業(yè)利潤率低。這樣，企業(yè)的進(jìn)一步科技開發(fā)、科技創(chuàng)新的投入不足，導(dǎo)致新產(chǎn)品少，推出時間長。三 幾個參展廠商典型產(chǎn)品介紹(1)重慶橫河川儀橫河川儀這次

7、展出眾多規(guī)格和品種的數(shù)字智能調(diào)節(jié)儀表和顯示記錄儀表，特點(diǎn)是按功能分類更加細(xì)化。數(shù)字調(diào)節(jié)器具有14種內(nèi)置控制功能電爐控制、加熱/冷卻控制、位置比例閥位控制等都有專用控制器實(shí)現(xiàn)。UT351型還標(biāo)配以太網(wǎng)接口，即插即用，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，遠(yuǎn)程維護(hù)，不增加連接用硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。CX1000/CX2000無紙顯示記錄儀稱為控制測量站更為確切，是集測量、控制、記錄、網(wǎng)絡(luò)功能于一體的大型控制測量站。它可對生產(chǎn)過程的實(shí)時、歷史狀況進(jìn)行監(jiān)視，內(nèi)部具有靈活組態(tài)PID回路控制、程序過程控制、邏輯控制功能實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程控制，內(nèi)置10Base-T以太網(wǎng)接口或Web server、E-mail和FTP功能能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

8、通信。.(2)歐陸自動化設(shè)備(遠(yuǎn)東)有限公司歐陸集團(tuán)新推出2000系列程序過程控制數(shù)字調(diào)節(jié)控制器和3000系列三回路數(shù)字調(diào)節(jié)控制器。歐陸數(shù)字調(diào)節(jié)儀表是最早進(jìn)入中國市場的國外產(chǎn)品之一。這次推出兩個新系列儀表：2000系列中2604、2704程序控制器和3000系列3116、3216、3580、3504數(shù)字調(diào)節(jié)儀表。新系列有3個控制回路，PID、VP或ON/OFF控制可組態(tài)成為串級控制、比例控制、前饋控制等方式，用于真空爐、大氣爐、鍋爐控制以及恒溫恒濕房控制，程序控制器可存儲60段650步程序控制，可擴(kuò)展20個邏輯輸入和20個繼電器輸出，實(shí)現(xiàn)邏輯程序控制功能。多種開放式協(xié)議通信接口Profibus

9、-DP、Modbus RTU、RS-485/232、DeviceNet和EI-Bisyc，方便接入各種工廠自動化總線系統(tǒng)。(3)日本理化工業(yè)株式會社(RKC)RKC歷史悠久，國內(nèi)引進(jìn)較早，市場覆蓋面廣，在塑料機(jī)械、電子工業(yè)裝配加工、食品、半導(dǎo)體行業(yè)溫度控制中的高端市場占優(yōu)勢。這次展示有程序控制器MA900/901，標(biāo)準(zhǔn)型溫控器CB100、CB400、CB500、CB700、CB900系列，高速采樣控制周期達(dá)25ms的HA900、HA400系列?？刂品绞接新斆鬚ID控制外，還有位置比例控制、級聯(lián)控制。輸出方式有繼電器接點(diǎn)輸出，驅(qū)動SSR用電壓脈沖輸出，電流、電壓連續(xù)輸出，三端雙向晶閘管輸出，驅(qū)動

10、三端雙向用觸發(fā)輸出，均可模塊化選擇。(4)廈門宇光電子技術(shù)有限公司廈門宇電主導(dǎo)產(chǎn)品AI系列人工智能調(diào)節(jié)儀，目前年銷量達(dá)6萬臺。AI系列人工智能調(diào)節(jié)儀表采用自學(xué)習(xí)和模糊控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自整定/自適應(yīng)功能，達(dá)到無超調(diào)、無久調(diào)的精確調(diào)節(jié)，性能優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器?；赗S-485通信接口的AIBUS通信協(xié)議，簡單高效又功能齊全，在RS-485通信9600B下，平均每臺儀表讀取3個常用量及1個參數(shù)的時間僅40ms，是采用Modbus協(xié)議的儀表310倍，利用AIBUS協(xié)議的AI系列組建的FCS結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，每個串口連接50臺儀表仍能獲得滿意的數(shù)據(jù)刷新率。(5)北京英華達(dá)電子過程科技有限公司英華達(dá)開發(fā)出EN3800系列在線振動監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)，用于包括汽輪機(jī)、水輪機(jī)、壓縮機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、電動機(jī)和水泵等系統(tǒng)和設(shè)備安全有關(guān)的多種重要機(jī)械參數(shù)如轉(zhuǎn)速、軸振/擺度、瓦振/機(jī)架振動、脹差、偏心等的連續(xù)測量、監(jiān)視和記錄，并利用測量參數(shù)對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測保護(hù)和故障分析診斷。由于它把振動監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)與無紙記錄儀表技術(shù)融合在一起，使得EN3800系列比美國本特利公司3800系統(tǒng)、德國菲利浦公司RMS700系統(tǒng)某