智能仪表 通信原理及接口
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智能仪表原理与应用技术智能仪表是一种集成数字技术和通信技术的高科技仪表,被广泛应用于工业自动化控制、能源管理、环境监测等领域。
其原理和应用技术主要包括以下几个方面。
1. 传感器技术:智能仪表通过传感器实时采集各种参数信息,如温度、压力、流量、电压等。
传感器通常采用光电、电容、电阻、磁性等原理,将被测物理量转换为电信号,作为仪表输出信号。
2. 信号处理技术:智能仪表通过采集到的电信号,经过放大、滤波、线性化等处理,将模拟信号转换为数字信号。
这样可以消除传感器信号的干扰,提高测量的精度和可靠性。
3. 微控制器技术:智能仪表内部通常嵌入微控制器,用于实现数据处理、控制算法、通信接口等功能。
微控制器通过运算与控制程序,对采集到的数据进行计算、分析和控制,实现仪表的智能化功能。
4. 通信技术:智能仪表通过通信技术与上位机或其他设备进行数据交互。
常用的通信方式包括有线通信(如RS485、Modbus、Profibus等)和无线通信(如蓝牙、WiFi、NB-IoT 等)。
通过通信技术,智能仪表可以将采集到的数据实时传输给上位机,实现远程监测与远程控制。
5. 数据存储与分析技术:智能仪表一般具备数据存储功能,可以将采集到的数据存储在内部存储器或外部存储介质中。
同时,也能通过数据分析技术对数据进行处理和分析,提取有用的信息,并可生成报表、趋势图等,为用户提供决策依据。
智能仪表的应用范围广泛。
在工业自动化控制方面,智能仪表可以用于实时监测各种工艺参数,如温度、压力、流量等,实现自动化控制和过程优化。
在能源管理方面,智能仪表可以用于电能监测与控制,帮助企业降低能耗、提高能源利用率。
在环境监测方面,智能仪表可以用于空气质量监测、水质监测等,提供环境保护的数据支持。
总之,智能仪表利用先进的技术手段,实现了对各种参数的精确测量、快速处理和远程监控。
它在工业化生产和生活中的应用,为提高效率、降低成本、保护环境等方面带来了巨大的好处。
智能仪表原理与设计智能仪表是一种集成了计算、显示、通讯和控制功能的新型仪表,它能够实现数据采集、处理和传输,并具有自动控制和远程监测的能力。
智能仪表的设计原理和技术应用对于提高工业生产效率、优化能源利用、提升产品质量和降低生产成本具有重要意义。
首先,智能仪表的设计原理是基于传感器、微处理器和通讯技术的集成。
传感器用于采集各种物理量的信号,如温度、压力、流量等,通过信号调理电路将其转换成电信号输入到微处理器中。
微处理器对输入的信号进行数字化处理,并根据预设的算法进行运算,最终将结果显示在仪表的显示屏上。
同时,智能仪表还可以通过通讯接口将数据传输到监控中心或远程设备上,实现远程监测和控制。
其次,智能仪表的设计需要考虑到稳定性、精度和可靠性。
稳定性是指在各种环境条件下,仪表能够保持稳定的工作状态,不受外界干扰的影响。
精度是指仪表测量结果与被测量真实值之间的偏差程度,通常用百分比来表示。
可靠性是指仪表在长期使用中不会出现故障或性能下降,能够持续稳定地工作。
另外,智能仪表的设计还需要考虑到通讯协议、人机界面和功能扩展。
通讯协议是指仪表与其他设备之间进行数据交换的规则和标准,常见的通讯协议有MODBUS、Profibus、Ethernet等。
人机界面是指仪表的操作界面,包括按键、显示屏、指示灯等,设计合理的人机界面可以提高仪表的易用性和操作效率。
功能扩展是指在原有基础上增加新的功能模块,如报警功能、数据存储功能、远程控制功能等,以满足不同用户的需求。
总的来说,智能仪表的设计原理和技术应用涉及到传感器技术、微处理器技术、通讯技术、控制技术等多个领域,需要综合运用多种技术手段和方法进行设计和实现。
随着物联网、大数据和人工智能等新兴技术的发展,智能仪表将在工业自动化、智能制造、智能建筑等领域发挥越来越重要的作用,为实现智能化、数字化和网络化提供技术支持和保障。
智能仪表原理与应用技术
1、智能仪表原理
智能仪表是利用一定的信号调节仪表与监控及控制装置,实现对流体、液体及气体等物质流量进行测量与控制的仪表。
它通过利用计算机技术,将用户录入的系统操作及测量要求,转化为用于设备自动控制及
监督的信号。
智能仪表可借助于表中精密计算机实现监控、控制、自
动供应及故障诊断等系统功能,是实现工业自动化的重要组成部分。
2、智能仪表的种类
智能仪表主要有温度计、压力计、流量计、倾角计、力矩计、内燃机
控制系统、多站系统、液压系统、液位计、泵浦控制系统、光学系统、机动车电子控制系统等。
3、智能仪表的工作原理
智能仪表采用与普通仪表类似的测量原理,但它的内部结构更为复杂,其内部包含精密的计算机系统,实现自动控制、监督、自动供应和故
障诊断等功能,以采集被检查的信号,根据被检查的信号信息,智能
仪表自动执行测量、控制和监控等功能。
4、智能仪表的应用技术
智能仪表的应用技术主要包括:对现场信号采集、处理,实现现场信
号在仪表里的转换;实现信号采集和仪表内部电路自动调节;传感器
技术应用,将检测的信号转化为有价值的信息,实现智能仪表的故障
诊断和信号输出;模块化技术应用,实现了智能仪表的应用空间扩展。
收稿日期:1998年4月6日零,但并没有显式地拆除呼叫,此时路由器自动地拆除呼叫,中断信道,以避免不必要的通信费用。
当双方恢复通信时,路由器又自动建立呼叫,因此这种方案对于用户而言是透明的,由于ISDN 采用七号信令,建立与拆除呼叫的时间很短,只需要1~2秒,这种方案是可行的。
二,根据通信量的多少,动态地增减信道,采用M ultilink PP P 或BON Ding 协议,可将两个B 信道合并成一个128kbps 的信道供用户使用。
三,数据压缩,日前数据压缩方案的兼容性很差;但在将来,压缩控制协议和标准压缩算法的应用会提高兼容性,压缩比一般可以达到2 1。
四,分组过滤和协议期骗。
一些网络的额外开销,如R IP /SA P 分组等,并不需要建立ISDN 连接,其中一些这样的分组被直接过滤掉,另一些则由路由器代为回答,即为协议欺骗。
(2)安全ISDN 路由器采用呼叫方号码识别支持网络的安全性。
未被授权的号码将被拒绝访问。
(3)呼叫监控在ISDN 路由器中实现了呼叫监控功能,跟踪呼叫量,记录所有连接,以便于网络管理者优化网络性能。
利用呼叫监控功能还可以进一步实现计费功能。
参考文献1 Dervis Z.Deniz.IS DN and Its Ppplication to Lan Intercon-nection ,M cGraw -Hill Book Comp any ,1994.2 M C68360U scr 's M anual,M otorola Inc,1995.3 p SOSystem Docu mentation,Integrate Systems Inc,1996.4 谢希仁,陈鸣,张兴元,计算机网络,电子工业出版社,1994.5 周明天,汪文勇,T CP /IP 网络原理与技术,清华大学出版社,1993.6 W illiam S tallings .ISDN and Broad ban d ISDN with Frame Relay and AT M ,Prentice Hall,1995.DPM 智能电力仪表硬件组成及通信原理分析王 玫(南京机械高等专科学校电工电子教研室 南京210013)摘 要 本文主要分析了D PM 智能电力仪表的硬件组成、工作原理和运行机制,讨论了数据采集、数据通信、数据存储和人机交互等电路模块。
智能测控仪表系统的CAN总线及接口研究摘要:分析了CAN现场总线特点,提出了智能测控仪表系统的CAN总线通信方案,阐述了智能仪表中通用CAN通信接口的硬件设计与软件实现框图。
关键词:智能测控仪表;CAN总线;单片机智能仪表是自动化学科的重要组成部分,随着科学技术的迅速发展及工业控制自动化程度的提高,尤其是微电子、计算机和通信技术日新月异的变化,对现场检测控制仪表的智能化程度的要求也越来越高,同时,工业生产规模也在不断扩大,对生产过程的集中监控要求也日趋迫切,这就要求仪表具备较强的远距离通讯的功能,智能仪表逐渐向数字化、网络化和智能化方向发展。
智能仪表一方面可以进行人机对话及与外部仪器设备对话,通过现场总线接入自动测试系统;另一方面,使用者借助面板上的键盘和显示屏,可用对话方式选择测量功能,设置参数。
现场总线的产生反映了仪器仪表自身发展的需要。
而在计算机数据传输领域内,长期以来使用RS―232通信标准,尽管被广泛的使用,但却是一种低数据速率和点对点的数据传输标准,无能力支持更高层次的计算机之间的功能操作。
同时,在复杂或大规模应用中,需要使用大量的传感器、执行器和控制器等,它们通常分布在非常广的范围内,所以在底层,的确需要一种造价低廉而又能适应工收现场环境的通信系统,现场总线就是在这种背景下应运而生的。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网,是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的低层控制网络,是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
由于它适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向,在减少系统线缆,简化系统安装、维护和管理,降低系统的投资和运行成本,增强系统性能等方面的优越性,它一经产生便成为全球工业自动化技术的热点,受到全世界的普遍关注。
自20世纪80年代末以来,有几种类型的现场总线技术己经发展成热并且广泛应用于特定的领域。