1冶金智能儀表介紹

冶金智能儀表在內部有微控制處理器，與傳統儀表不同的是能夠自動完成儀表信號的傳輸和接收。通過信息傳輸端口連接，可與外部通信系統建立聯系，實現儀表遠程控制和參數讀取[1]。冶金智能儀表在功能上接近傳統儀表，但在控制方面更先進。冶金智能儀表有更多的功能選擇，通過按鈕表現在儀表的外層，技術人員可以根據需要的操作指令選擇相應的功能按鈕[2]。

同時，儀表本身也可以通過按鈕選擇，建立通信協議與外部通信設備的聯系，進行實時數據傳輸。隨著儀表使用需求的提高，冶金智能儀表在功能和形狀上也有了很大的改善。與傳統儀表相比，其控制功能在芯片中節省了大量空間，其次可靠性和精度明顯提高。在信號傳輸中，即使外部環境有一定的干擾，內部控制系統也能自動排除這種干擾，捕捉有用的信息，實現通信系統中更有效的信息傳輸。智能儀表對使用環境有更強的適應能力，可應用于不同的機械設備，也可根據機械設備的現場環境安全處理儀表外層。以下文章將重點討論冶金智能儀表的發展和應用現狀[3]。

2智能儀表與傳統儀表的功能相比，處理效率明顯提高，使用質量也提高，可進行自動故障診斷，根據自己的運行狀態評價發出相應的警報。與傳統儀表相比，故障檢查任務更加順利。最后，信息的管理能力智能儀表具有信息存儲功能，可以隨著信息的發生實時傳輸到計算機控制系統，避免數據丟失引起的儀表監控效果下降。智能儀表在信息傳輸和故障自我診斷修復方面的先進性是傳統儀表無法達到的。也是未來智能儀表設計開發中重點強調的部分，在設備中體現智能儀表的功能，使用效率明顯提高。可靠性特征測量指標應能量化測量在規定條件下使用的冶金智能儀表的可靠性。

冶金智能儀表建議以運算指標為必須評價的可靠性特征量指標。自動化儀與傳統儀表不僅在功能上有差異，而且控制原理也有明顯差異。傳統儀表采用機械控制方法確保功能實現，智能儀表采用信息自動技術進行遠程控制。如果系統存在安全問題，智能儀表的報警系統遠遠高于傳統儀表。雖然在功能上有著明顯的創新進步，但在冶金智能儀表的使用中還是會借鑒傳統儀表開發經驗，優化原有的隱患部分，確保冶金智能儀表在使用功能上更加合理。

3冶金智能儀表的發展情況

3.1模擬儀表

模擬儀表是冶金智能儀表的最初階段，接通電流后控制精度在0.5~2之間。與傳統儀表相比，精度明顯提高，但在要求高的自動化設備中，該儀表的應用仍然會引起誤差。模擬儀表不是完全使用智能控制技術，而是使用模擬方法恢復儀表的運行環境。這樣，儀表運行中發生故障，通過這種恢復也可以提高判斷，結果精度、模擬技術應用后，儀表使用中對電流干擾和外部環境干擾有明顯的抵抗力。但是，使用中模擬信號的傳輸需要特定的線路，不能自動選擇最佳路徑，這成為模擬儀表使用中最大的障礙。

3.2初期冶金智能儀表

針對仿真儀表中的信息傳輸限定問題進行優化，研發初期半冶金智能儀表，設計師嘗試仿真信號遠程傳輸，構建仿真傳輸路徑。實驗成功，應用于電氣設備，儀表測量精度明顯提高，可達到模擬儀表的2倍以上。半冶金智能儀表在信號傳輸范圍內明顯擴大，但對于儀表信息的存儲和信息傳輸的最佳途徑，選擇仍需持續優化，有改善設計的空間。

3.3冶金智能儀表

整合模擬儀表和半冶金智能儀表，進入正式冶金智能儀表發展時代。隨著中國金屬冶煉行業的興起，冶金設備對儀表的使用精度要求明顯提高，傳統的模擬儀表和半冶金智能儀表在信息傳輸范圍和信息結果精度上都達不到機械設備的使用標準。冶金智能儀表采用更準確的信號傳輸模式，可根據串行ip地址自動選擇優化路徑，在傳輸速度然明顯提高。特別是對于電氣設備運行中的電流干擾問題，冶金智能儀表中的抗干擾器可以自動屏蔽干擾，確保儀表檢測信號通過通道傳輸到控制系統中，不受干擾電流的影響而產生誤差。

4冶金智能儀表應用技術

4.1通訊協議構建

將冶金智能儀表應用于電氣自動化設備，首先需要構建通訊協議，通訊協議是保障冶金智能儀表信號傳輸精度的基礎。在通訊協議構建中，重點是確定冶金智能儀表與機器設備控制區間的連接端口，在連接端口設置一致的IP地址。通過IP地址訪問，可以接收冶金智能儀表信號，建立冶金智能儀表與電氣設備之間的連接通道，為了不受干擾因素的影響，可以在通信通道的確定中設定預約區域。當最熟悉的路徑受到干擾因素的影響無法正常完成信息傳輸指令時，冶金智能儀表在控制指令的幫助下自動跳轉到可導通的通信路徑，也避免了信號傳輸受到地址簿選擇的影響。

4.2冶金智能儀表靜電保護

冶金智能儀表在冶金自動化設備中使用，冶金自動化設備外殼大部分是金屬材料容易產生靜電，因此冶金智能儀表需要進行靜電防治，靜電環境下的自我安全保護也是冶金智能儀表與普通儀表之間最大的區別。實現該功能主要是進行靜電干擾的隔離區域，將靜電干擾隔離到智能儀表的控制系統外，系統內的信息傳輸不會受到干擾，也可以在通道的導向下迅速傳入總控制中心。靜電保護技術也可與冶金智能儀表的自動控制相結合，冶金智能儀表所在環境中存在靜電干擾時，儀表監視的信息也傳輸到控制模塊。控制中心發出指令排除靜電干擾，系統內無法自動處理該干擾時，技術人員接受警報處理。在目前的技術發展中，冶金智能儀表也進行了防靜電接地處理，可以通過地下排除使用中產生的靜電體。

4.3溫度濕度適應

是指對溫度和濕度的適應能力，冶金智能儀表外層材料的設定不僅要考慮對環境的適應性，還要結合冶金智能儀表信息傳輸的抗干擾能力進行分析。冶金智能儀表所處環境的溫度和濕度超過安全運行范圍時，儀表需要啟動報警系統。一些大型金屬冶煉自動化設備使用冶金智能儀表，與自動溫度濕度調節器連接，冶金智能儀表檢測自己所屬運行環境的溫度，濕度超過安全承受范圍后，自動發出命令信息，引導溫度濕度調節器溫度濕度適應能力是決定冶金智能儀表安全使用年限的重要因素，冶金智能儀表開發設計中外層材料采用絕緣抗干擾材質，在調節器安全防護作用下，冶金智能儀表也能更好地適應環境。以上幾個方面應用技在冶金智能儀表的實際開展中，還需要結合使用方向進行整合，實現功能優化開發。冶金智能水表從發現故障到恢復規定功能所需的時間，包括故障診斷、故障定位、故障維護和冶金智能水表恢復使用時間之和。

5結語

冶金智能儀表的功能設計是為了實現其性能指標要求，可靠性設計的基本任務是在現有或努力獲得的部件、部件水平的基礎上，在設計儀表功能的同時，利用可靠性設計技術實現冶金智能儀表的可靠性指標要求。可靠性評價技術利用可靠性數學模型，評價冶金智能儀表的可靠性水平。可靠性設計和評價技術是有效提高冶金智能儀表可靠性水平的重要措施之一。隨著中國加入WTO日期的臨近，冶金智能儀表的市場競爭更加激烈，競爭焦點逐漸集中在冶金智能儀表的質量，特別是可靠性，開展可靠性設計技術和評價技術研究越來越重要和緊迫。本文結合部分冶金智能儀表的開發與研發過程，重點闡述了可靠性評價技術中的可靠性預測與分配技術和硬件和軟件可靠性設計技術的實際應用。