时间：2022-02-21 05:18:01
[关键词]自动化仪表；钢铁工业；智能化
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.24.137
[中图分类号]TP273 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）24-0-01
随着现代科技的不断进步和发展，自动化水平不断发展，各行各业应用的自动化仪表也在不断更新。我国的钢铁工业仪表在过去20年进入了一个快速发展的阶段，经历了由普通仪表、自动化仪表，再到专业用途仪表的发展过程，仪表的种类越来越多，仪表的自动化和智能化水平越来越高，智能控制功能也越来越强大。这些仪表不但能提升生产效率和产量，还能为钢铁企业节能减排；不仅能生出来精良的产品，还能完善产品的质量。钢铁工业中的自动化仪表具有抗震动性强、耐高温与抗粉尘等新特征，能适应钢铁企业复杂的、多变的工业环境，还能解决钢铁工业中的控制管理和维修，为钢铁企业管理决策提供技术支持，最终实现企业赢利的目的。
1 自动化仪表在我国钢铁工业中的应用现状
钢铁生产过程繁杂且冗长，一般包括选矿、烧结、高炉、转炉、轧钢等工序。钢铁生产过程中的高温、高辐射和粉尘对钢铁工人的健康影响较大，有些钢铁生产过程还对钢铁工人的人身安全带来威胁。为了保证生产的正常运行，保证工人人生、财产安全，钢铁工业中开始使用大量的自动化仪表。整体上来说，我国钢铁工业中的自动化仪表差异较大，大型企业拥有雄厚的资金，从国外引进成套或部分先进的自动化仪表，技术水平较高；中型企业资金状况不是非常好，采用我国自制的一些自动化仪表。但最近几年，我国钢铁产业产能过剩，钢铁企业重新组合，几乎所有的钢铁集团企业都购进大量的先进设备，提高了企业的自动化控制水平。这些自动化仪表以包括许多自动化控制系统、涵盖了PLC技术、现场总结技术和智能控制技术等，但这些技术的完整性仍然不是很好，仍有进一步提升的空间。
2 自动化仪表在我国钢铁工业中的发展对策
2.1 智能化控制与先进控制相结合
所谓智能控制，就是指系统或设备在无人干预的情况下自动的实现操作。自动化仪表的智能控制就是指通过智能控制器自动实现仪表的数据收集，数据存储和数据处理。智能化仪表内含智能控制器，是一种高科技产品，主要使用了传感技术、微电子技术、界面技术等。下一代钢铁工业自动化仪表应该是智能化控制与先进控制相结合的产物，通过两者的结合，提高钢铁工业工程化水平，能真正发挥PLC系统、DCS系统的真正作用。
2.2 设备诊断与维护管理相结合
传统的的钢铁工业自动化仪表对维护或维修检测是定期维修制度，只能按设备管理方法做预防或预警。下一代自动化仪表应包括设备故障自诊断技术和设备状态检测技术，这种预报维修（状态维修）能非常好的维护管理好设备。设备诊断与维护管理相结合的机制能实现自动化仪表的设备故障自检，能提高设备的使用效率。利用检测技术、信号处理技术、识别技术和预测技术获取反映设备故障的真实信息，从中提取能真正反映设备状态征兆的特征参数并通过它识别和估计所处的状态，对已被识别出的故障动态趋势以及最终达到危险程度的时间和范围做出估计和评价，为维护决策提供智能控制，最后实现钢铁企业的经济效益。
2.3 现场总线控制系统
现场总线控制技术起源于20世纪80年代，使用现场总线控制技术设计的自动化控制系统称为现场总线控制系统，包括德国BOSCH公司的CAN，基金会公司的现场总线等。这些系统的子系统之间独立性比较明显，同是各子系统之间又是可集成的。所谓现场总线控制系统就是指一个全分散、全数字化、全开放和可互操作的生产过程自动控制系统，各子系统均采用不同仪表实现人机互动操作。现场总线控制系统全球非常多，包括60多个不同厂家生产的现场总线控制系统，在实现各种系统的无缝集成、沟通生产现场、控制设备、企业更高的系统管理层之间的联系等方面有其独特的优势。现场总线控制系统在钢铁工业中的应用非常广泛，贯穿钢铁工业生产的全过程，包括选矿、烧结、高炉、转炉、轧钢等工序，以现场总线控制技术为支撑的自动化控制系统具有精确性好，维护性和扩展性好，子系统之间的集成度高等特点。
2.4 专业用途仪表
随着钢铁工艺与自动化设备的发展，钢铁工业过程中经常使用到特殊环境下的自动化仪表，例如极高温度、高速旋转、极高熔点等，这就要求开发一些专业用途的自动化仪表。专业用途仪表通常采用传感技术、微处理技术和其他现代新技术，将有助于提高钢铁企业的自动化水平。钢铁工业最新的自动化仪表包括CCD元件，红外线、光纤、射线检测装置等，这些仪表能保证钢铁企业的自动化生产，灵活运用到钢铁企业生产全过程中的某些环节，随时监控和灵活处理生产工艺流程中的故障，提升钢铁工业综合生产水平。
3 结 语
数字技术、信息技术和智能控制技术的飞速发展，促使自动化仪表相关技术必须进一步技术创新。自动化仪表是信息技术、数字技术、智能控制技术的高科技结晶。只有将现代高科技、先进控制技术等运用到钢铁工业自动化仪表中来，才能真正提高钢铁企业的市场竞争力，才能促进钢铁企业长足发展，提高钢铁企业的盈利水平。
主要参考文献
[关键词]氨氮在线检测仪；干扰因素；稳定性分析
中图分类号：X853 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0094-01
本文以氨气敏电极A1000氨氮在线监测仪用“氨氮含量低、电导率及碱度高的水源水”监测为例，分析氨氮在线监测仪在使用中存在的干扰因素、稳定性加以介绍和分析。
一、仪表监测原理及主要干扰因素分析
在我国，目前主要有分光光度法、氨气敏电极法两种比较常见的氨氮在线监测仪监测原理。其中，前者与GB7479-1987的监测原理基本相同，均系通过水样中的氨与碘化钾和碘化汞的碱性混合溶液，来进行化学反应，其生成物呈淡红色棕色胶态化，以410～424nm的波长范围之内进行测定。该监测过程中主要的干扰因素为：产生“色度和浊度”的化学物质。在实际应用中，多数氨氮监测仪都是采用氨气敏电极法。
从上述原理图及结合氨气敏电极监测仪实际工作情况，在样品监测液中，加入一定量的NaOH以提高其pH，铵盐转化为氨后，将会自样品液中逸出。其会穿过憎水性气体透过膜，再溶解于浓度为0.1mol/L的NH4Cl电极填充液中。当改变OH-的浓度，观察电极填充液变化，对数据进行处理后可显示出氨氮含量。分析监测原理可知，氨氮监测数据影响因素主要有：“氨的转化、溢出、扩散、改变填充液、pH电极的监测及数据转化”。
一是氨转化过程。监测液中，氨氮存在形式主要有溶解性NH3和NH4+芍郑其二者相对量基本取决于样品液pH值。酸性液中，H+浓度较高，NH3将转化为NH4+。在溶液中，加NaOH和EDTA二钠盐后，加热监测液，可使转化绝大部分铵盐。所以，确定监测液中的pH值，可算出NH3和NH4+之比例。二是氨的溢出过程。该过程会直接随温度及溶解性物质量的改变而变化。三是氨通过膜扩散过程。监测液中，含有表面活性剂类物质时，憎水性气体微孔透过膜的扩散物质包括NH3和部分水分子，这会降低填充液浓度，容易出现监测误差。第四是氨改变填充液过程。第五是pH电极的监测和它的数据转化过程。为获得很好地电极电位斜率并消除参考电位带来的，常以两种已知浓度的标准液体取代样品液，再通过校准电极和记录电位，绘制出ln[NH3]S与E关系直线。
由分析检测仪监测原理可知：影响氨转化、溢出和透过膜的主要干扰因素是被监测液中“离子和溶解性物质含量、表面活性剂类物质及样品液的pH值”等。此外，确保缓冲液中NaOH与EDTA二钠盐的浓度足够高对检测仪器可靠性高稳定强也很重要是稳定监测的前提，因缓冲液既可调节监测液的pH值，还能够掩蔽样品液中的大量离子。需要注意的是，在选用氨气敏电极方法监测含有表面活性剂类物质监测液时，最好进行预处理水样，以此来保障监测效果。
二、仪器仪表选型问题分析
对于氨氮的测量中，正确做好仪器仪表至关重要。在监测仪器选型上，一般要结合氨氮监测的要求、所监测水体可能的氨氮含量和干扰物质三方面来选择。如，监测二级污水工业单位再生水，通常再生水其浊度会较低且很稳定，其特点是：残余表面活性剂类物质相对含量较高，这种特点适合选用原理为分光光度法氨氮监测仪器。该监测仪既能够满足实际监测要求，也对于水样的预处理比较简单。其优点是：维护工作量相对较少，费用低。比较来说，净水工艺中，水质氨氮及表面活性剂类物质二者相对含量很低，对这种情况，可选用无水样预处理功能氨气敏电极的监测仪，其优点是既能节约采购费用和后续维护费用。
三、主要结论探讨
综上所述，对氨氮在线监测仪干扰因素及稳定性有如下结论。
（一）结合该监测仪监测原理与监测过程可知，对检测介质干扰主要因素有：pH值、溶解性物质总量、离子总量和表面活性剂类物质。且稳定监测的前提是缓冲液中足够高的NaOH浓度和EDTA二钠盐。
（二）设备仪器的选型应主要依据监测液中氨氮可能含量和干扰物质种类等因素。对色度和浊度较低且稳定，残余表面活性剂类的物质含量较高的被检物质，宜采用分光光度法检测仪；而在检测“氨氮含量较低，没有表面活性剂类物质或含量较少”的，以氨气敏电极法检测仪为最佳。
（三）为能屏蔽监测液中离子和溶解性物质，避免碱度影响，提高监测的pH值，调整NaOH浓度缓冲液EDTA二钠盐，以监测仪器在正常工作时排出液符合pH≥12和EC≤10μS/cm要求。为保证监测精度，用氨氮监测仪时要选用短取样管，避免阳光暴晒，同时要做好取样管灭菌处理，还应一些简单过滤器。
参考文献
[1] 王经顺，李军.氨氮在线自动检测仪的现状与问题[J].干旱环境监测.2010（01）.
关键词：电厂仪表 自动化校验 智能管理
随着科学技术的不断进步，发电厂企业在自动化仪表方面取得了很大的进展，国家电力事业机组容量扩大，电厂仪表自动化程度也大幅提升。新的技术不断被利用，DCS网络型分散控制系统在80年代初就被采用，在自动化的校验方面以及智能管理方面做了很大的改进。下面先讲一讲电厂仪表自动化校验的意义。
一、电厂仪表自动化校验的意义
发电厂的仪表自动化校验需要结合智能仪器、计算机设备、热能工程知识，来分析控制热力学参数。它通过检测、控制管理在生产过程中实现安全、提高产量和质量、增加效率、降低能耗。通过计算机进行远程的操作控制，在现场总线方面，它的核心是计算机操作系统。电厂的不同之处在于涉及的设备很多，自动化校验系统也很庞大，加上生产过程也很复杂，在恶劣的生产环境下，绝大多数的设备需要经受高温、高压、易燃等不利因素的考验。SIS技术在慢慢走向成熟，DCS的迅速发展掀起了电厂建设仪表自动化校验的新浪潮，电厂纷纷转向仪表自动化化的发展方向。单元机组实现了集中控制和电气控制，采用一台单元机组仅安排一位值班工作人员操作，使电气控制、汽轮、锅炉达到整体的效果，这一点，使我国的电厂仪表自动化校验水平就会在国际上具有很高的竞争力。随着电厂仪表自动化校验过程中，新技术的不断采用，有关新原料、新原理和新工艺的传感器和变送器被迅速开发利用。控制系统和控制装置发展速度日新月异，在生产实践过程中也要广泛的采用新理论和新策略。
二、电厂仪表自动化的校验与智能管理
1．电厂仪表自动化的校验
电厂仪表自动化校验工作通过自动化仪表综合体系来实现，以计算机为中心，校验系统对电厂仪表自动化的温度、热电阻、电压、真空、热电偶、电流、频率等仪表进行校验。仪表综合校验系统只需要相关的校验员接线，然后剩下的工作由计算机控制完成，然后监测数据进入数据库，使电厂实现自动化校验的网络管理。此外还需要对电厂仪表建立完善的使用设备管理制度，强化仪表校验的时限管理力度，降低电厂仪表维护时对精确度的影响。使电厂机组可以安全的、高效的运行。对现代电厂仪表的自动化校验，通过相关的校验仪器可以进行，在这个过程还要对其进行科学的管理，来保障校验的结果质量，保障电厂机组的正常化进行。这需要根据电厂系统自动化仪表的实际情况进行合理的管理来保障校验后的质量。
2．电厂仪表自动化的智能管理
DCS的普及使单位机组的监控更好实现，电厂采用的信息智能化的软件和相关的仪表被人们开发出来。比如可以对现场智能传感器设置远程控制和组态的仪表智能管理软件，也可以远程的修正安装位置和零位漂移。对精度进行智能的标注，计算出各个产生的误差，把生成的曲线报告标定好，自动跟踪记录仪器仪表的状态变化，例如掉电、取压管路是否堵塞、零位是否漂移。阀门智能控制软件可以智能的对阀门进行在线组装、调试和标定，判断阀门是否卡住，阀芯是否磨损等。做完阀门性能的全面评估后对实现维护提供策略。掌管重要转动设备状态的智能控制软件对重要转动设备状态进行分析，重要转动设备包括送风机、给水机、引风机，它的采用要建立在可靠状态的监控技术上，通过振动和机电诊断，对是否存在不平衡、负荷过重、轴承磨损等现象进行综合快速分析，识别出发生故障的原因，在故障还没有达到恶劣的影响程度下发出警报，对停止检修提供帮助和指引。智能化报警软件可以对报警的信号进行统计、分析和预测，对机组未来可能的发展趋势和发展状态进行分析判断，用指导工作人员的方法操作。还要故障预测软件、状态维修软件、故障诊断软件，它们都具有专业性，对正在运行的机组进行安全的全面分析判断，最大限度发挥机组的潜力。电厂仪表自动化的智能管理会转变机组检修的方式，改变以往定期式、被动式的方式，转向预测式、主动式的维修方式，检修计划也会根据实际机组的运行状况进行科学的、合理的安排。
三、引进仪表自动化校验技术，提高电厂效益
电厂仪表自动化技术不断提高，仪表的自动化程度也在不断提高。仪表运行一段时间后进行的校验工作，可以保证仪表测量数据的准确性。传统的仪表校验需要校验机构定期校验，校验费用高、机组还需要停机。这就影响了电厂的经济效益。由于电厂的运行特殊，电厂设备管理人员需要采用先进的仪表校验技术，例如移动式的仪表校验设备来保障机组的正常运行。不单独停机，进行仪表自动化的校验工作。这样可以减少单独停机给电厂带来的经济效益损失，从而间接地提高了经济效益。利用数字活塞式压力器、综合校验仪器对仪表进行自动化校验工作。使电厂仪表的工作效率得到提高，检验精度得到保障。这些先进的校验仪器还具有操作简单的特点，可以进行自动检定、自动辨别误差、自动控温、自动数据处理、自动的输出检定结果，让仪表检定变得简便，促进了电厂的工作效率，也保障了经济效益。
总结：
总的来讲，电厂仪表自动化校验和智能管理离不开工作人员技术水平的提高。通过有效提高电厂仪表校验的能力，对电厂仪表进行合理的智能管理，将改变以前落后的仪表校验指标，完成对机组运行监控维护的高效处理，也提高了电厂的经济效益。
参考文献：
[1]张丽红.电厂仪表自动化的校验与智能管理[J].民营科技,2010(09) [2]原明亭,范树栋,姜益经.灌浆自动检测系统可靠性设计[J].山东科技大学学报(自然科学版),2010(02)
[3]武占成,刘尚合,魏明,陈亚洲.ESD模拟器电流波形校验装置[J].河北师范大学学报(自然科学版),2011(03)
关键词：油田 自动化 测压仪表
中图分类号：TH707 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0081-01
1 油田自动测压仪表信息化应用
油田生产涉及到较多井场、综合计量站、电站以及集输站等专业化场所设施，其中自动化测压仪表装置为其现代化生产体系之中的核心关键内容。通常来讲，测压自动化装置仪表包含三部分结构。首先，需应用传感器，应用各类信号检验被测试压力水平的模拟标准。而后应用变送器，令传感器获取模拟信号，合理转成4毫安至20毫安范围，最终通过显示器装置呈现具体的测量结果。由此可见，优质的自动化仪表为油田热工自动化体系可靠健康运行的必备条件。自动化的油田测压，离不开优质的信息化技术有效辅助。为此我们可引入ECHOSCADA 5000，利用计算机网络系统平台，真正创设油田生产工作的分布式管控。信息化工作目标不仅在于各类生产信息数据化，管理储存信息化，而是应将测压仪表量测数字信息实现全面充分的应用。即通过价值化网络资源，真正促进油田生产各机构、各岗位、各部门实现高效的信息共享，真正做好全范围、无死角、快速有效的监控管理，进而提升生产效能，确保油田建设的顺利、健康、高效开展。
2 自动测压仪表性能及主体类型
2.1 自动测压仪表主体类型
自动测压仪表之中，一类膜盒微压设施广泛用于泵进出方位，具有显著震动特性以及不便于进行安装维修的阀井之中，进行总体压力状况测试。是经过取压管至薄膜盘，令膜盒的自由端形成位移的自动测量压力水平装置。受到自由端位移的影响，传动机构令指针轴形成变化偏转，进而令指针精确的指明刻度盘中的压力数值。还有一类自动测压仪表为扩散硅式变松装置，为电阻应变仪器，可量测上千赫兹脉冲电压，因而可用于进行高压蒸汽总体压力水平的科学测量。该变送器应用集成电路系统技术，位于半导体基片采用扩散技术工艺创设应变电阻，其总体变化率以及被量测的压力为正比例关系。基于单晶硅体现了显著的弹性能力，同时弹性滞后，具备细微的蠕变，可形成有效的压阻效应，令测量精度水平实现了优质提升。另外，波纹管测压计也较为常用，可进行油气管道压力水平的清晰量测与明确指示，利用波纹管形成量测元件。其底部在受到被测量压力的影响作用进而基于传动机构令指针以及记录笔形成反映偏转，进而明确显现以及记录测试压力标准。
2.2 自动测压仪表指标选配
比选自动测压仪表阶段中，应明确清晰其性能指标状况。一般来讲主体涵盖精确性指标、响应时间以及信号输出指标，还有仪表、工作电源以及监测仪表。自动测压仪表精确度一般应控制为正负百分之一以内。同时，时间响应标准为自动测压仪表信息呈现的具体时间。而输出信号标准为自动测压仪表输出的模拟信号，应在四毫安以及二十毫安之内，同时负载应超过六百欧姆。工作电源应配设单独的专项电源，同时监测仪表可优选数显设施，进而便于清晰读取相关数据。
3 油田自动测压仪表技术应用维护与发展
3.1 自动测压仪表技术故障问题
油田自动测压仪表技术实践应用阶段中，经常出现的故障问题包含人为影响故障以及非人为故障问题。前者主体由于人为的违法破坏行为以及维护操控不当，进而引发了自动测压仪表形成故障。例如取代一些自动元件阶段中，没能优选适宜型号，存在电路板以及芯片错误应用以及操作安装的问题，令电路参数形成了不配比现象，进而导致电路板以及芯片的不良烧毁。引发绝缘故障的因素则多为人为的忽视问题，电路板中如果由于表面处理不佳形成绝缘不良问题，则会引发信号的泄漏以及串行现象，令电路板无法稳定高效的工作，还有可能形成损坏。再者密封问题也为油田自动测压仪表技术形成故障的主体成因。倘若仪表密封不佳，则会令雨水以及他类液体渗入仪表之中，令其形成损坏故障。同时，仪表盖倘若密封不严会令其中元件以及线路在物理变化、化学以及电化学影响下发生腐蚀以及侵蚀问题，进而影响其准确量测功能的正常发挥。
3.2 自动测压仪表技术优质维护策略
为有效预防自动测压仪表技术产生故障问题，应认真细致的进行检查巡视工作，快速应对仪表技术服务应用阶段中形成的不良问题。负责管控的工作人员应每日进行最少两次巡查检验，依据设备维护管理检修操作规程，实施按部就班的管理。同时对于易结晶、冷藏以及沉积介质自动化仪表，应明确详细的编制排污维护工作计划，进而提升自动测压仪表综合操作性能。再者，应选择合适时宜，做好自动测压仪表的维护保养工作，进行保温伴热，保证仪表自动量测体系的规范、正常运行，一旦发觉存在问题则应快速的处理。为有效处理仪表受到腐蚀影响的问题，可应用隔离以及依据各类腐蚀介质特点选择良好的应对策略，
3.3 自动测压仪表技术实践发展
当前自动测压仪表技术正逐步向着智能化、精密性、高效性的方向持续发展。设计仪器体系阶段中，形成了新型驱动软件操作规范，并通过持续的优化改进，构建了应用网络与模拟识别工具形成的远程测量以及信息采集设施，并可实现分类别的保存与应用。伴随油田现代化、自动化生产技术的持续深化发展，社会各界对其生产运营以及综合管控提出了全新要求。新时期的油田生产应发展建设成为集管控、信息化、计算机技术、通信工程、网络系统为核心的综合应用服务体系。因此采用自动测压仪器设施，可推进油田发展更新进程的逐步加快，并真正促进其上升到新的层次高度，实现持续全面的优质发展。
4 结语
总之，为提升油田生产运营水平，我们只有全面研究油田自动测压仪器设施的科学应用策略，做好优质选型，明确其核心优势作用，制定科学有效的故障维护措施，方能激发油田自动测压仪器的综合效能，促进油田生产事业的健康发展与提升。
参考文献
摘 要：以欧陆2604仪表为例，与西门子S7-300进行通讯研究，详细说明通过Modbus-B-Profibus协议转换桥实现具备Modbus通讯协议的智能仪表与西门子S7-300进行通讯的方法。
关键词：智能仪表;Modbus -Profibus转换;s7-300;通讯
0 引言
随着自动化技术的不断发展，智能仪表以其控制精度高、模块化、易维护等优点早已被广泛应用在自动化控制系统中。而因其针对性强、结构简单、灵活性差等缺点，往往不能独立完成一整套设备的控制任务。这样，就需要用智能仪表与可编程控制器（以下简称PLC）来共同完成一套系统的控制任务。如果采用西门子CP340做Modbus通讯，系统成本则会大大提升，并且速度上也受到限制。而本身具备Profibus-DP通讯模块的仪表同样造价较高，并且每一块仪表均需要配置Profibus-DP通讯模块。本文就以欧陆2604仪表为例，详细说明以Modbus-B-Profibus协议转换桥为中介，将欧陆2604仪表挂在S7-300的profibus-DP网络中，实现交互通讯的方法。
1 系统组成
（1）系统硬件组成。本系统所需硬件包括PLC模块、Profibus通讯模块、智能仪表和Modbus-B-Profibus转换桥。1）PLC模块。本系统采用S7-300系列的CPU313C（313-5BG04-0AB0）。该型PLC是一款紧凑型PLC，其特点是集成数字量和模拟量输入/输出，可实现过程的直接连接，而且性价比较高，非常适合系统试验及研究;2）Profibus模块。由于CPU313C只有一个MPI接口用于编程及上位机通讯，所以本系统采用CP342-5（342-5DA03-0XE0）做为Profibus主站来组建Profibus网络;3）智能仪表。本系统智能采用英国欧陆公司的2604型可编程回路调节器，内嵌Modbus-RTU通讯模块;4）Modbus-B-Profibus转换桥。将具有Modbus通讯协议的设备连接在Profibus总线上，使该设备成为Profibus总线上的一个从站。
（2）应用软件。1）SIMATIC STEP 7。本系统采用Simatic Step 7 V5.5 SP1，用做在系统硬件的组态、数据的转发以及系统逻辑控制程序的编写;2）iTOOLS。iTools V9.00是由Eurotherm公司推出的工具软件，可以针对欧陆温控器、调功器等产品进行在线监督编程、模拟运行、克隆配置等操作。本系统试验中应用该软件查看欧陆2604温度调节仪相关参数的Modbus地址，更改设备地址等操作;3）Modsan32。Modscan32是一款运行在windows下，作为在RTU或ASKII传输模式下的MODBUS协议主设备的应用程序。可以用计算机通过串口或网络对MODBUS从站设备的数据点进行读写。
（3）网络组成。该系统CPU313C与计算机通过CP5611进行MPI通讯，该通讯用来上传、下载程序以及监控数据或以后用来与上位机组态通讯。
为了组建Profibus网络，系统采用CP342-5模块与Modbus-B-Profibus转换桥组建Profibus通讯。而Modbus-B-Profibus转换桥又与欧陆2604仪表组成Modbus网络。
2 测试步骤
2.1 用iTools软件测试2604仪表的主要参数地址及数据
将2604仪表通过RS485-RS232转换器接入计算机串口，通过iTOOLS软件得到2604仪表的主要参数，如图1所示。
2.2 用MODSCAN软件测试2604仪表主要参数的MODBUS地址
将2604仪表通过RS485-RS232转换器接入计算机串口，可通过Modscan软件得到2604仪表的主要参数。软件的通讯参数即波特率、字长、校验、停止位等需与参与通讯的仪表保持一致，本系统设置参数如表1所示。
设置完毕后，从地址0001开始连续读取6个保持寄存器的数据，可得到数据及其Modbus RTU地址，如图2所示。
结合图1可得如表1所示数据。
2.3 Step7硬件组态及编程
在Step7的硬件组态中，将CP342-5和Modbus-B-Profibus协议转换模块组态到一个Profibus网络中。并对数据的接收和发送编写如图3所示程序。
经试验，最终监视到2604仪表中的数据可以正常传送到已有数据块中，当我们需要在程序中应用到或需要改写仪表中的某一数据时，可以用MOVE指令直接对发送、接收数据块做读取与修改。
3 总结
本文主要以欧陆2604仪表为例，介绍一种将Modbus协议的仪表与西门子S7-300CPU通讯的方法，用该方法的应用可以结合Modbus通讯和Profibus通讯的优点，更可以降低仪表等设备备件的费用，经测试该方法在炉窑系统中应用稳定。
参考文献：
【关键词】电厂；热工仪表；故障；处理；探讨
在电厂工作当中，使用较多的工具就是热工仪表，主要包括的有热电偶（阻）、压力开关、压力变送器、差压变送器（开关）等等。在进行仪表的测量和分析过程当中，主要是考虑到可以预防和控制事故的发生，也是保证发电机组正常、稳定、安全工作，还可以更好的应用仪表的记录与计算的功能，例如分析发电机组机组的经济性，达到改善机组的操作与运行条件的目的，提高机组的经济效益。
1、电厂的运营对于热工仪表的指标的相关具体要求
为了保证电厂设备和仪器的稳定性和安全性，就需要对各种仪表进行安全检查和维护。所以，电厂工作人员不但要熟练掌握操作知识，具有较高的操作技术水平，只有这样，一旦热工仪表出现故障，操作人员才可以很好的应对与解决出现的问题。一般来说，如果电厂热工仪使用不当、维护不周都会影响设备的正常运行，使得设备出现一些问题，进而影响电厂的安全、稳定运行。
2、温度测量仪表的故障及解决方案
2.1安装的具置
温度测量系统在安装时就要特别注意，如果安装过程中不认真操作，就会出现问题，一旦温度测量系统出现严重的磨损，热电耦套管也会随之发生损坏，耦丝也会发生断路；除此之外，温度测量仪表插入的深度太浅也会产生问题，例如温度测量的结果不准确等，所以常常测量的温度都会比较低。因此，作为操作人员来说，就要熟练掌握安装知识，按照操作规程来进行温度测量仪表的安装工作，绝不不可以违反操作规程，违规进行操作；在测量温度时，避免将温度测量仪表插入的深度太浅。
2.2接线不正确
如果补偿的导线、热点耦的型号不一致，测量出的温度和实际温度就会相差很大；正负极的错误是显示出来的温度和实际的温度之间有一个固定的差值；补偿导线绝缘的降低会造成信号回路器接地，与此相对的还有接线盒的密封程度不到位就会使得机器的里面的结构出现潮湿的情况，这些因素都会造成测量的温度比实际的温度低。除此之外，电缆的屏蔽系统仪表或者是DCS的柜内的与地面的接触情况不好或者是很多的点同时的接地，对于这样一些故障很容易会导致电荷在信号线上面一个聚集，当积累的到一定的质量了的时候，就会引起温度值的摆动，造成测温反正不准确的情况发生。这就需要接线人员按照操作制度和规程来进行接线，保证接线的准确性和安全性，确保接线盒的密封程度达到规范要求，避免机器的里面的结构出现潮湿，影响测量准确度。
3、压力测量仪表
3.1压力测量表的常见故障与解决方案
3.1.1压力测量表没有指示
如果压力测量表没有指示，可以采取下面三种方法来解决。（1）如果是弹簧管被一些脏东西堵塞了，就需要用很细的钢丝对弹簧管进行有效的疏通；（2）扇形的齿轮和小齿轮转动比较吃力，需要对各个齿轮之间的缝隙进行很好的调整，当调配到一个合适的位置，二者的转动才会顺畅。（3）如果两个齿轮存在很大程度的磨损，需要更换新齿轮。
3.1.2指针出现错误
对于指针出现错误，首先考虑两个传动设备之间的间隙不够，需要增加间隙的距离或者加一些油；其次就是进行传动的工具上存在油污，这些油污阻塞了孔隙，需要对油污或者锈迹进行清除。
3.1.3指针的转动动荡性较强，不平稳
可能的原因是：（1）如果扇形的齿轮有倾斜的可能，就需要进行矫正操作或者直接换新齿轮。（2）指针的中心轴发生了一定程度的弯曲，就需要对调直针轴（3）夹板出现了一定程度的弯曲，需要校正夹板。（4）支柱发生了倾斜，需要在夹板中增加或者减少一个垫圈，目的是保持支柱的平行。
4、流量仪表的典型的故障分析
对于电厂来说，流量仪表是热工仪表中非常关键的仪表，对液体介质、气体介质的测量发挥着重要的作用。一般来说，电厂使用电磁流量计进行液体介质的测量；在测量气体的介质过程中，使用的大多数是差压测配装置和差压变送器组合的形式，差压的测量装置都会有很多种的类型。流量的测控仪表一般是特定的对于电厂以水位主要的介质的一个测控工作，但是会因为比如说压力值不太小、系统的管路不通畅、泵没法达到一个规定的量、介质出现了结晶或者是人为的操作出现了错误等等都会造成流量的仪表指示和实际的流量情况出现偏差，过小或者是很小，而这个时候的调节阀实际上已经开到了最大的范围。这个时候需要操作人员将调节阀或者是管路进行一个调整的操作，这种问题，一些经验不足的操作人员往往会认为是仪表出现了问题，但事实情况并不是仪表的问题。因此，需要操作人员不断提升自身素质和知识水平，总结经验，通过长时间的积累，流量仪表的典型的故障就会得到控制和解决。
关键词：集中抄表系统 ；M-BUS总线； 抄表仪； 便携
集中抄表系统(Automatic Meter Reading――AMR)是指采用通讯和计算机网络等技术，通过专用设备自动读取和处理电表、水表、气表计量数据的过程。
计量仪表与抄表主机的通讯方式(下段信道)是自动抄表系统的关键所在。常用的下段信道有电力线载波、有线(总线)、无线(RFID)等方式。
总线抄表方式技术成熟、稳定、简单，在通讯信道正常情况下，可以实现实时通讯，是用户广泛采用的一种集中抄表系统。
M-BUS总线又叫Meter-Bus通用仪表总线，采用欧洲标准的2线制总线，是一种专门为测量仪器和计数器传送信息而设计的数据总线，也是专门用于远程抄表的一种高可靠性、高速、廉价的家用电子系统的欧洲总线标准。2004年，建设部引进该标准并转化为行业标准，标准号为CJ /T 188―2004，标准名称为《户用计量仪表数据传输技术条件》，该标准对M-BUS总线的电气接口参数和数据传输方式做出了详细规定。
M-BUS总线可同时实现数据传输和远端供电，在非电量能源计量仪表如水表、燃气表、热量表等集中抄表系统中的应用越来越广泛[2]。
为解决M-BUS总线通讯信道易受人为、大范围损坏，损坏后故障排除困难、恢复时间长、信道后续运营维护维护量大等问题，我们开发了便携式M-BUS 抄表仪。
便携式M-BUS抄表仪与笔记本计算机可组成移动抄表平台，可集中记录数据并保存在笔记本计算机中，再由工作人员携带到机房后传输给管理中心计算机。也可采集一只或一组独立工作的表计的耗能数据，可方便的进行系统开发或现场调试及故障排查。
综合考虑计算机USB接口的驱动能力和M-BUS总线的特点及实现难度，我们确定便携式M-BUS抄表仪的技术指标如下：总线电压30V，电流驱动能力是100mA，最多可同时驱动35只表。
1 主要原理
1.1 集中抄表系统原理
集中抄表系统是一个三层的网路系统，由上层、中间层和底层组成。主站软件位于系统的最上层，集中器和采集器构成系统的中间层、智能计量终端是系统的底层。主站软件实现主站调度、数据采集与管理、报表结算等功能；集中器和采集器实现上下行通信链路转换；智能计量终端(采集点监测设备)提供计量和本地通信功能，并响应上位机的指令。
集中抄表系统的网络结构如图1所示：
在这个系统中，PC机是主站，主站软件可以由多个模块组成，图中列举了主站调度系统、用水信息采集与管理系统及其它支持系统三个模块。集中器和便携式抄表仪(即采集器)构成通信系统的中间层，采集点监测设备是通信系统的底层。主站和便携式M-BUS采集器通过USB接口建立远程通信网络，M-BUS总线作为本地通信网络。主站、便携式M-BUS采集器和采集点监测设备(从机)构成一个主从通信系统。每次通信都是由主机发起，主站在规定时间内收到从机正确应答标志着成功完成一次通信，否则通信失败。
作为本地通信网络，M-BUS总线有如下特点：
(1)数据从集中器(或中继器)向计量终端传输时，使用总线电压调制传输数据，而总线电流保持恒定。
(2)数据从计量终端向集中器(或中继器)传输时，使用总线电流调制传输数据，而总线电压保持恒定。
因为数据传输调制方式不同，保证了计量终端之间不会互相通信。其数据传输如图2所示。
(3)远端供电
当总线有电时，终端从总线取电，总线可以为每个终端提供3.3V稳压电源，每个终端消耗总线电流不大于3mA。
(4)支持多种拓朴结构
可采用任意总线拓扑结构，如星型、树型等。
E、支持总线连接方式
总线使用普通双绞，极性可以互换
1.2 抄表仪原理
根据MBUS总线的特点，USB接口便携式M-BUS抄表仪(以下简称抄表仪)需要3路电源，一路是系统电源，一路是总线低电压(传号电压)，另一路是总线调制电压(空号电压-传号电压)；另外还包括电流解调电路和USB转换电路等。原理框图设计如图3所示。
在这个设计中，下行发送的数据和电源都来自于主站USB接口，解调完成后的上行数据也经过USB接口送给主站。
待发送数据经主站USB接口送给抄表仪的发送控制电路，发送控制电路实现电压调制。从机(采集点监测设备)以电流调制方式应答，抄表仪的接收电路对电流调制信号进行解调，解调完成后的数据经USB接口送给主站，由主站进行数据判别和解析。
在前面的论述中，我们知道M-BUS接口下行是电压调制方式，也就是说传号电压和空号电压是不相等的，加上系统电源，这个抄表仪需要3路电源，即空号电源H，传号电源L和系统电源VCC。
根据相关标准和从机接收特性，总线传号电压应该大于12V，总线空号电压应该比空号电压高10V以上。兼顾便携式M-BUS采集器的通信可靠性和电源设计难度，我们选择传号电压为18V，空号电压为30V。
通用USB端口的电源供给能力为5W，升压型开关电源的效率估计为70%。则便携式M-BUS采集器的总线输出电流为3.5W/30V=110mA。
一个M-BUS终端消耗电流不大于3mA，不考虑总线压降，则便携式M-BUS采集器可以外接35个终端。
2 主要电路原理
2.1 USB串口转换电路
选用美国FTDI公司的FT232R实现USB串口转换功能。
FT232R是单片USB转异步串行通信接口芯片，内嵌USB 协议栈，无需编写USB程序固件。UART接口支持7或8比特数据，1位或2位停止位，奇、偶或无校验；通信波特率从300bps-3Mbps；内置256byte接收缓存和128byte发送缓存；内部集成了1024Bit EEPROM用来存储USB VID、PID、编号及产品字符等；每个器件都有唯一的USB序列号；支持USB挂起和释放；支持USB供电、自主供电和总线供电；为便于与USB接口匹配，内部集成了3.3V电平转换器；集成了1.8V-5V逻辑电平转换器，可方便的与UART接口匹配；支持5V/3.3V/2.8V/1.8V COMS电平输出或TTL电平输入；集成了上电复位电路；全内部时钟，不需要外部振荡器；集成了模拟电源滤波器，不需要模拟电源输入；3.3V-5.25V单电源工作；-40℃-85℃工业级工作温度范围[3]。
使用FT232R实现USB串口转换的原理电路图如图4所示。图中，U1是USB串口转换器，CN101是计算机的USB接口，J2可接外部电源适配器，以进一步提高便携式M-BUS抄表仪的带载能力。
这个电路结构简单，使用方便。也可与其它电路一起构成USB-485接口转换器或USB-232接口转换器。为低速串行通信提供了一个可靠的USB 解决方案。
2.2 电源电路
总线电源有两路(见图5)，一路产生传号电压，另一路产生空号电压[4]，由串口直接对总线电压进行基带调制。图中选用了NS的LM2733产生两路总线电压。另外，时基电路、放大器和比较器的电源直接由USB电源供给。
LM2733为Boost型开关稳压器，输入电压范围2.7-14V，开关频率有600kHz和1.6MHz两种，内部集成了40V/1A的MOSFET，封装为SOT23-5，还有SHDN管脚，可方便的进行小型化设计和关断控制[4]。从主机USB接口得到的5V电源作为输入电源，分别进行BOOST变换后，升压到18V和30V，用作总线传号电压和空号电压。
2.3 发送和保护电路
发送电路完成电压调制功能如图6所示。主机无信号发出时，LocalHostTXD为高电平，三极管VT1、VT2、VT3导通，场效应管VT7导通，VT9截止，总线输出电压为30V(空号电压)；主机有信号发出时，LocalHostTXD为低电平，三极管VT1截止，场效应管VT9栅极被拉高，VT9导通，VT7截止，总线电压变为18V(传号电压)。
场效应管VT8和555时基电路及采样电阻R58和比较器U8B一起构成了过电流保护电路如图7所示，根据设备电源功率可调整保护电路阈值。当总线电流大于阈值时，保护电路动作，切断总线输出并延时一段时间后恢复总线输出。如此反复，确保发送电路不会损坏。
保护电路中，调节电流采样电阻即可调整保护电流，调节C12的电容值便可获得不同的延时时间。
2.4 接收电路
接收解调电路，如图8所示由采样电阻R58、积分放大器U7A、U7B和比较器U8A组成。积分放大器负责检测总线中的小电流变化和信号放大，比较器进行阈值判别，判别后的值直接作为解调信号直接送给电平转换器输出给主机。
3 结束语
该设计实现了预定的设计目标，具有功能可靠，器件少，使用简单、携带方便等特点，并且硬件成本低廉，增强了应用的方便性。
该设计与智能计量终端和主站软件一起构成的集中抄表系统具有远程自动抄收、实时结算、价格变更、计量收费、实时监测、通断控制等各种人性化管理服务功能，具有极大的可持续发展性。可以保障长远的、稳定的、可靠的服务。
该产品符合CJ/T 188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》的物理接口要求。
该设计仅实现了便携式设计和接口转换功能，无规约管理功能，所以可配合不同的主站软件用于多种不同规约的M-BUS接口的相关产品的开发测试和运行维护领域。
目前，该产品已经小批量生产了100台，并交付用户使用，得到了用户的认可和好评。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部，CJ /T 188．户用计量仪表数据传输技术条件[S]，2004．
【关键词】火电厂；热工仪表故障；故障处理
热工仪表是当前火电厂生产系统中的重要组成部分，一般情况下主要涉及到压力开关，热电阻，压力变送器，差压变送器等设备。上述各设备如果出现故障的话，应该积极采取对应的措施进行处理，以保证火电厂实际生产的正常化运作。
一、火电厂运作对于热工仪表提出的指标要求
一方面，要想火电厂设备和仪器的稳定性和安全性，就应高度重视对于火电厂热工仪表设备的检查和维护。为此，火电厂工作人员不仅仅要能够切实掌握操作技巧，还需要对于火电厂热工仪表的运作原理，故障解决方式有所了解，才能够在出现故障的时候，及时的进行维修。另外一方面，随着火电厂朝着现代化和信息化的方向发展，热工仪表的使用量不断增加，而热工仪表效能的发挥更加需要处于安全稳定的状态下运行。
二、热工仪表故障处理的必要性分析
热工仪表是火电厂运作系统中不可或缺的内容，有着涉及面广泛，牵涉内容众多，影响程度较大的特点。因此我们更应该高度重视热工仪表故障处理工作的开展：其一，保证及时发现仪表存在的故障，在最短的时间内进行抢修，以保证电路处于安全的运行状态；其二，缩短了检修工作实践，实现了设备检修质量和效率的提升；其三，有利于保证火电厂的正常运行，是火电厂经济效益得以提升的前提和基础。
三、火电厂热工仪表常见的故障以及解决对策
结合多年在火电厂的检修工作经验，发现火电厂热工仪表的故障发生率存在一定的规律性，我们可以在充分分析其故障产生原因的基础上，制定有针对性的解决措施。具体来讲，我们大致可以将其归纳总结为以下几个方面的内容：
（一）环境因素引起的仪表误差故障
从理论上来讲，压力的变化以压力表来进行反馈，是利用弹性敏感元件的弹性变形来实现的。此过程对于温度有着严格的要求，控制在-40摄氏度到60摄氏度之间，是最为理想的。如果超过这样的温度区间，弹簧管材料力学性能就会出现变化，甚至出现难以现实介质压力的情况。为了规避这样的问题，应该注意严格控制设备使用环境的温度，保证其处于温度区间，以保证热工仪表实际效能的发挥。
（二）安装位置因素引起的测量偏差
因为安装位置方案不合理，也会对于测量结果产生很大的影响。因此，介质的压力取元点位置需要充分考虑生产工艺流程，以此为基础去实现设计，我们应该将仪表的安装环境，集中布置与取源点高度之间的关系理清楚，由此在管路中的液柱中形成附加误差，由此在低压系统安装的过程中，保证其取值的合理性，避免出现测量上的误差，此时一般不会出现系统故障报警或者跳机的情况。
（三）设备振动引起的周围仪器故障
周围设备处于振动的状态，会给予其他设备造成不同程度的影响，比如仪表的螺丝松动，接口不良，局部出现裂缝等情况，都是很有可能发生的。如果在实际检修工作中遇到这样的情况，可以积极采取以下几个方面的措施进行调整：其一，对于周围的设备进行全面检查，对于螺丝松动的以安装弹簧垫的方式来进行加固，以起到一定的缓冲作用；其二，高度重视检查和维修工作的进行，正确将损失降到最低。
（四）设备设置有误引起的故障问题
很多时候由于设备长时间没有进行校验，其设置参数会发生细微的变化，尤其在历经长时间运转之后，其参数很有可能发生了很大的变化，由此会给予实际的测量工作造成极大的影响。此时我们应该使用DCS控制系统和变送器量程的融合使用，去实现上述故障的处理。
上述仅仅是结合本人多年在火电厂的工作经验之谈，实际上在现实火电厂热工仪表的维修过程各种，还会遇到更加复杂的问题。要想保证火电厂热工仪表故障的高效化处理，还应该积极做好以下几个方面的工作：其一，针对于火电厂热工仪表常见故障的特点，总结和归纳当前火电厂热工仪表故障的原因，在此基础上为制定故障处理策略打下夯实的信息基础，由此去制定规范化的火电厂热工仪表故障处理制度，以保证各项故障处理工作的规范化和标准化发展；其二，高度重视火电厂热工仪表检查机制的形成，以岗位责任制度的方式去实现检查工作的分布，保证对于火电厂的热工仪表进行定期和不定期的检查，以实现对于设备运行状态的全面了解；其三，高度重视专业化火电厂热工仪表维修人才的培养，从仪表维修理论和实践培训的角度入手，使得火电厂热工仪表维修工作朝着更高的方向发展和进步；其四，注重改变传统火电厂热工仪表设备的维护管理方式，将信息化技术利用进去，以此去建立热工仪表设备的使用档案，由此为后期的维修工作打下夯实的信息基础。
四、结语
综上所述，电厂热工仪表是电站正常运转及安全的基础保障。为了保证热工仪表的正常运行，热工仪表操作人员要总结经验。不断提升自身水平，作为维修人员更要具备丰富的经验与精湛的技术，了解热工仪表的理论基础以及工作原理，并且能够根据实际情况及时正确地排除障碍，可以应对突况，为电厂的更加稳定、安全运行保驾护航。相信随着在此方面实践经验的不断积累，火电厂热工测量设备的效能得到最大化发挥，并且由此使得火电厂热工测量效率和质量得到不断的提升。
参考文献
[1] 程宇航.热工仪表与自动化仪表的检修和校验[J].民营科技，2010（06）.
【关键词】仪表 故障处理 自动化
1 仪表的平稳运行的前提
（1）正确选型：化工仪表有如下几个简单分类：电气转换器，执行结构，定位器，温度、压力、流量、物位等检测仪表，每一类都有细分的类型，应当根据工艺和生产条件合理的选择自动化仪表，例如：对于容易冻结的物料，水等，要增加伴热和保温；电磁流量计只能测量导电物质；对于容易堵塞仪表和引压管的介质，必须要增加吹扫来预防堵塞。
（2） 正确安装：每种仪表都有规定的安装要求和规范，只有将按照设计将设备，管线，仪表，电缆，控制系统等合理安装，构成控制系统，才能完成生产要求。例如：根据工艺温度、介质选择合理的垫片、法兰，否则容易造成泄露。对于电磁流量计等容易有信号干扰的仪表，现场要规范接地才能显示正确的测量值。
2 自动化仪表故障处理与分析
（1）调节阀故障。调节阀最常见的故障就是卡堵，尤其是系统刚刚启用或者是大检修之后，因为管道内污垢，铁锈，结晶物料等的存在，很容易造成阀的堵塞，也有的卡堵是由于调节阀更换填料之后，填料太紧造成的。对于出现堵塞现象，可以快速的开关调节阀，增加介质的流速，冲走杂物；也可以操作手轮或者借助外力，使得阀芯旋转，冲走堵塞物；增加风源压力，反复活动调节阀开度也是解决方法之一；如果都不能解决，只能将阀拆下解体清理。
（2）压力仪表故障。生产过程中，压力测量仪表应用十分广泛，也起着非常重要的作用。以装置经常用到的1151变送器为例，故障时会出现指示不准确，偏高或偏低、不变化等情况，首先要了解工艺的实际流程，了解被测介质是气体、液体还是蒸汽等之后在进行故障判断，具体故障处理思路举例如下：首先检查DCS上的记录曲线初步分析故障，如果发现问题在现场，要检查压力变送器的零位，关闭取压阀，打开排放阀或者松开取压接头，之后调整零点，如果还不能排除故障，要检查取压管线，看看有没有冷凝液，冬季经常会出现的现象就是冷凝液冻结，这时要检查保温和伴热，如果故障还不能排除就要调校压力变送器，如果还不能排除故障就要跟工艺沟通进行换表了。
（3）液位仪表故障。液位测量仪表有很多的种类，常用的有浮动液位计，射频导纳液位计，双法兰液位计，超声波液位计等。主要的故障有以下几种：也为偏高、偏低、大范围波动或者工艺操作变化液位示数不变化等，在处理故障时要注意工艺变化引起的变化，例如介质从水变成浓酸，密度变化会影响测量结果，物料结晶挂料能引起射频导纳指示不准，同压力仪表类似，双法兰高低压侧有泄漏，或者安装不正确都能引起故障，在处理这些类似故障时应该首先排查。例如本装置很多液位计都是缆绳式射频导纳液位计，因为被测介质多为酸性，在安装时应该选用分体式安装，避免酸气上升进入电子元件部分造成腐蚀，现场在工艺反应有故障时，最常见的处理方法是擦拭缆绳，避免结晶物料影响测量结果，如果还有故障就要仔细检查缆绳，看是否有微小腐蚀，这种腐蚀只能重新更换仪表。
（4）流量仪表故障。现场最经常应用的流量测量仪表是电磁流量计，电磁流量计的特点是安装方便，精度高，故障较少。在下面举例说明几个电磁流量计故障的突出问题。第一个常见问题是强流束的干扰，有些电磁流量计虽然前后直管段符合安装的距离要求，但是有的是两股液体不同流速混合，位能转化为动能不一致，经过电磁流量计的流速不同，使得流量计指示出现波动；第二点是温度对流量的影响，有的时候流体经过换热器之后，温度上升很多，温度升高使得体积膨胀，流经流量计的液体流速加快，测量不准确，这时要根据具体温度情况对流量进行修正，从而使问题得到解决。
（5）在线分析仪表故障。在线分析仪表主要用于测量生产过程中的工艺参数，是实现分析自动化和生产自动化的必要条件，分析仪表通常都是一套系统组成的仪表，本装置的主要分析仪表都是减排装置尾气处理的，有红外分析仪表和色谱分析仪表，这两类分析仪表平时运行非常稳定，常规巡检时只需要检查预处理箱转子是否起来即可，定期进行吹扫和排污，经常遇到的问题是转子没起来，通过判断是预处理箱的冷却和沉降b置堵塞造成的，通常处理方式就是拆下堵塞装置，用热水进行浸泡，然后吹扫整个采样管道，将杂质排除，之后干燥过后重新将沉降和冷却装置安装好，重新投用后，故障解决。在处理分析表时还要要注意检查载气，样气压力表的指示，发现表压降低甚至归零，说明载气或者样气没有进入分析仪表，无法测量，这时要及时更欢载气，疏通样气管线。经常性的巡检，排除小毛病是使红外分析仪表和色谱稳定运行的必要保障。
（6）温度测量仪表。温度测量和控制对化工生产过程至关重要，主要采用的是热电阻和热电偶两种，一般都采用接触式测量，测量范围是-200℃~1800℃。现场温度仪表的故障主要体现在：温度指示不变化，偏高或偏低。因为热电偶和热电阻都采用的是直接接触是测量，生产过程中还伴随着振动、高温、腐蚀等环境，容易造成接线松动，短路，套管或者电阻体腐蚀的情况，出现以上情况就要及时更换电阻体或者套管，保证生产的顺利安全。
3 仪表维护注意事项
在生产自动化过程中，仪表长期运行，出现误差和故障是难免的，首先应该根据工艺生产特点指定仪表检修校验的周期，定期进行检修，保证仪表测量的准确性；认真的做好巡检工作，按照属地管理的范围巡检仪表，及时的处理好泄露，保温伴热未投用等问题；保证仪表供电系统电压的稳定，避免因电压不稳对仪表造成冲击，延长仪表的使用寿命。
4 结语
化工生产的自动化过程比较复杂，仪表容易出现故障现象，能够及时正确的判断仪表的故障，并且及时排除故障，关乎生产的安全和稳定，也影响到产品的品质和企业的信誉，也能体现出仪表人员的业务水平，也是取得工艺信任的关键。在处理故障过程中，要及时与工艺人员沟通，自己也要了解工艺生产流程，最重要的就是要保证自己的安全，不能因为处理仪表故障出现人身的伤害事件。同时，由于仪表也在更新换代，要加强业务的学习，不断积累经验，提高自身水平。
参考文献：
[1]历王鸣,王建林.化工仪表及自动化［M］.北京:化学工业出版社，2006.
[2]石玉珍,张辉.浅析石油化工企业的自动化仪表［J］.内蒙古石油化工.2011(12):130-132.
关键词：总线故障
故障现象：一辆2011年产一汽丰田RAV4运动型多功能车，行驶里程7万km。用户反映该车在行驶中，组合仪表突然出现异常，多个故障灯点亮，同时转向盘变得沉重。
检查分析：维修人员反复试车，故障未重现。怀疑用户在贴膜时，将水滴落到电气元件上了，故将仪表台下方的电气元件和插接器彻底清理后交车。但不久用户便来电反映，故障重现。
车辆返厂后，维修人员连接故障诊断仪路试，路试中故障仍不出现。返程途中刚一进入高速公路出口，故障突然出现。此时组合仪表停止了工作，仪表指针一律指到零位，故障灯点亮。维修人员立刻检测仪表控制单元，发现不仅仪表控制单元，而且大部分动力系统控制单元均与诊断仪失去了通信，可见故障与总线有关。
将车停到路边，断开驾驶员侧仪表台下方的灰色总线插接器，仪表恢复正常，插回插接器故障依旧。断开前排乘客侧仪表台下方的黑色总线插接器，仪表又恢复正常。检测网关控制单元，发现故障码U0073——防滑控制单元无通信、U0123——横摆率传感器无通信、U0124——横向加速度传感器无通信、U0126——转向角速度传感器无通信和U0129——电动转向助力控制单元无通信。检测防滑控制单元，发现故障码C1296——防滑控制系统故障。
结束路试回到车间后，故障现象不再消失。于是抓住时机迅速展开检查。此时起动发动机后，仪表板便持续出现异常（图1）。查看控制器局域网的网络图（图2），可以看出该车在设计上为了便于查找故障，特意通过4个插接器将整个网络分成了4个区域。逐一断开这4个插接器，发现只有当断开位于前排乘客侧仪表台下方的1号插接器（图3）时，故障现象才会消失。而在这一区域中，只有发动机控制单元和防滑控制单元。
用示波器从诊断插座中的数据总线高位线测量数据信号波形（图4），发现数据信号没有任何变化，说明此时整个局域网上的通信已被固定不变的信号所阻断。考虑到在此之前的检测中曾有防滑控制单元的故障提示，因此决定采取断开防滑控制单元的方法来孤立总线故障点。果然，在断开防滑控制单元插接器的同时，数据总线的信号波形立刻出现了随机性的变化（图5），说明有数据在总线上传输了。此时仪表板上除了防滑控制单元的故障灯仍然点亮外，其他部分都恢复了正常。说明故障点正是位于防滑控制单元内部。
故障排除：更换防滑控制单元，故障排除。
【关键词】 能源计量仪表 误差 原因 解决方法
由于钢铁市场的日趋恶化使得钢铁厂越来越注重对成本的控制，能源消耗占冶金成本的很大比重，这就使得对能源计量仪表准确性要求越来越高，我们总是希望仪表在测量时数值准确无误。但无论测量仪表本身如何精确，它所指示出来的测量值与真实值之间总有一定的偏差。偏差产生的原因有很多，有些是可以避免的，而有些则无法消除，这里对唐山不锈钢厂的能源计量仪表误差产生原因做了分析与汇总。
1 汇总及分析误差的意义
由于使用方法和计量设备的不完善，周围环境的影响，测量数值与真实值之间不可避免的存在着差异，这在数值上即表现为误差。随着科学技术的日益发展和人们认识水平的不断提高，虽可将误差控制的越来越小，但终究不能完全消除它。误差存在的必然性和普遍性，以为大量实践所证明。为了充分认识并进而减小或消除误差，就要求我们必须始终保持对误差产生原因的研究。
2 误差产生原因汇总及分析
在测量过程中，误差产生的原因可归纳为以下几个方面：
2.1 测量装置的误差
（1）测量仪表的误差；任何测量仪表本身都存在着误差，而唐山不锈钢厂的能源仪表类型繁多，即使同种介质也有使用多种仪表的情况，各种仪表测量方法不同、精度等级不同造成即使在同一位置用不同的表测量数值也不尽相同，当然，此种误差相对较小，在以后的仪表选型上，尽量做到同种介质选择同种仪表即可降低此种误差。
（2）测量信号传输误差；每块仪表的测量值通过数据线、网线、光纤、485数据线、二次表、N-port、PLC等不同设备传入系统中，由于所过设备及传输距离的不同，造成信号衰减程度不同，使得仪表测量值与系统中的显示值产生误差。当然，此种误差相对较小但无法避免， 可以通过采用信号线一律用屏蔽线，远距离信号传输降低电信号传输距离，增加光纤传输的方法来降低此误差。
2.2 测量环境造成的误差
（1）温度压力补正造成的误差；被测介质的温度和压力对流量测量值有很大的影响，温度高则流量值变小，压力高则流量值变大。有些表没有温压补偿，只是在二次表中设定，使得温度、压力不能实时检测造成误差，此种误差对于气体介质影响较大，只需把温度、压力检测装置安装齐全并正确引入即可避免。
（2）环境造成的误差即使有温压补偿也会可能产生；例如，不锈钢厂热带停产期间，闸板阀关闭，理论上没有气体流动，由于气温变化使得管道两端存在温差，从而产生气体流动，使得仪表检测出数值，造成误差，此种误差较小，只需适当调整仪表下限切除量即可。
2.3 仪表的选型、安装、使用造成的误差
（1）提供给厂家的参数有误；一般在购买仪表时需要向厂家提供管径、温度、压力、介质成分、常用流量、最大流量等参数。对于介质成分，例如高炉煤气用户一般不会去做成分鉴定，只是根据经验值或其它厂数值去提供给厂家，造成实际密度与设定值不同而产生误差。常用流量和最大流量一般用户会根据经验值或理论值给出，而这个值可能会与实际值不符，产生超量程现象，而无法准确计量。这些误差可以在安装仪表后根据实际值联系厂家重新计算统一进行调整。（2）超出仪表可信测量范围；例如不锈钢双高线生产线煤气总管是按照满负荷生产设计的流量上限为120000Nm3/h，但实际生产时，大多数使用单线生产，实际煤气使用上限为60000 Nm3/h，这就使得仪表在较低流量时工作，而在单炉烘炉时基本不走数，造成较大误差。存在此类问题的仪表还有，1#烧结高煤流量计，转炉烤包器总管流量计等，遇到此类问题可以适当缩小仪表量程，或把仪表安装在各个分支上，当然需要增加仪表，增加费用。（3）仪表安装位置不合理造成误差；我厂现有仪表由多方安装，施工队伍水平不一，有些仪表安装位置不满足准确计量的条件。（4）煤气表含水造成误差；众所周知煤气中含有水分，高炉煤气中布袋产出煤气温度在100°C以上，而到用户处，基本在50°C以下，大量水蒸气变成水，通过排水器排出，而转炉通过水除尘，煤气中含水量更大。我们的产气表测量的是含有大量水分的气体流量，而用气表测量的是相对含水量较小的气体流量，成分不同流量就会有误差，这时就需要把含水量考虑进去，唐山不锈钢厂使用的煤气计量仪表多数是北京博思达的二次表，次表有含水量设置，根据实际情况设置含水量就能减小这部分误差。（5）管道泄漏造成误差；大部分水管埋在地下，常年腐蚀可能存在多处漏点，还有未经确认私自外接水管的现象，这部分水都无法计量，其它介质也存在此种现象，这就使得每天水的采购量与用户的使用量产生误差。
2.4 人为造成的误差
（1）仪表故障不能及时处理造成的误差；从仪表故障到发现问题、解决问题的时间段仪表无法正常计量造成误差，使得一天的计量不准确。这种情况，就需要加强维修工人能力，缩短维修时间，从而降低误差。（2）通讯网络故障造成无法及时采数产生计量误差；仪表运行正常，但因在24点时网络是故障的造成所采数值与仪表数值不同造成当天计量误差，此时可以采取用现场直接抄数代替网络自动采集数据的方法消除误差。（3）阀门关闭不严造成误差；当阀门关闭不严时，管道中有少量介质流动，仪表可能测不到而显示零，也可能由于流速过低测出数据不准造成误差。（4）抄数时间不同造成计量误差；大部分表数据均由现场人员报数，要求每天0点抄数，但时间上不可能正好0点，例如前一天晚上23点30分抄数，而下一次晚上0点30分抄数，则会造成一小时也就是5%左右的日累积误差。此时需要抄数人员尽量统一抄数时间，减小误差。
3 结语
对于计量仪表我们总是希望它能准确无误的计量，但无论测量仪表本身如何精确，它所指示出来的测量值与真实值之间总有一定的偏差。我们无法消除所有误差，但我们可以消除可以消除的，降低不可消除的，使仪表更加准确。上诉这些希望能为能源计量相关人员提供一些参考。
参考文献：
[1]陈洪全，岳智.仪表工程施工手册.化学工业出版社，2005.
关键词：现场总线技术；汽车检测；CAN总线；汽车工程
统计表明，目前已经存在的现场总线技术已经有四十多种，其中的CAN总线技术具有开发理念简单、破坏小以及抗干扰能力强等优点，在汽车检测线上被大量的进行推广与应用。
1 现场总线技术的汽车检测线的开发与设计
1.1 汽车检测线测控系统的整体设计
数据处理网络以及现场总线网络式汽车检测站的计算机网络系统的重要组成部分，数据处理网络与现场总线网络通过NT服务器进行连接，CAN总线技术是现场总线的技术核心，现场总线网络使用的是总线型的网络拓扑结构，而数据的处理网络则全部采用的是星型的网络拓扑结构。具体的汽车检测线的总体结构如图1所示：
在现场总线的数据处理网络中，通过网络可以 对车辆的信息以及每个工位的信息进行共享，进而能够有助于数据统计、财务报表以及打印报表等各项工作的顺利完成。在现场总线的网络检测系统中，CAN总线负责将工位机与测控计算机进行连接，其中测控计算机的主要任务是负责对通信的参数进行设定以及完成对每个工位的初始化，工位机的主要作用是对汽车检测仪表仪器的数据进行接收，并且对车的到位状态进行检测，下位机则主要负责数据的采集与处理。
1.2 汽车检测仪表含有CAN的CAN控制模块的设计
CAN总线的收发器、独立的CAN的通信控制器、八位的微处理器以及 相关的接口是CAN控制模块的主要组成部分，具体的CAN模块的组成结构图如图2所示：
CAN总线的通信协议的功能可以 分为三大部分，分别是：1、总线的接口部分/2、传感器、执行机构以及单片机的接口部分/3、将前两部分进行有机的连接形成一个有机的微型控制系统与其的接口部分。其中第一部分对于所有 的CAN总线的智能模块都是一致的，第二部分不同的接口会将不同的单元划分成不同的类型，而第三部分，主要是通过微处理器进行数据的采集，然后对独立的CAN通信控制系统进行初始化，并且控制其进行数据的接收与发送。
2 CAN通信协议的制定
独立的CAN通信控制系统SIA1000AN支持CAN通信协议的4种不同的约定帧格式：超载帧、出错帧、远程帧以及数据帧。数据、单元地址以及优先级是定义帧的组成部分，其中单位地址表示的是下位机的地址信息，单位地址可以用两种方式进行制定，一种是在出厂前的程序中进行定义，另一种制定方式是通过编码开关，在现场进行地址的指定。如果使用CAN卡便只能选择第二种定义方式。
3 实际的应用情况与效果
基于现场总线的汽车检测系统是由四个工位机所组成的，在该系统中第一个工位机主要包含了油耗仪、全自动的烟度计、噪声级计、废气分析仪以及底盘测功机；第二工位则主要包含了传动系松旷仪、悬架松旷检测、车轮转向//全功能侧滑台、操纵力检测仪以及转向盘等等；第三个工位则是由轴重仪、车体形位偏差仪、悬架特性检测台、制动检验台以及踏板力行程检测仪组成，最后一个工位机则是又左右 轴距差检测仪 、喇叭声级计、前照灯检测仪以及发动机检测仪构成。主要表现在一下四个方面：
（1）系统维修方面：当总线上的某一个社会出现问题时，并不会导致整个系统无法正常运行，使用现场总线技术，当总线上的设备出现故障时，任然可以让其他设备进行正常、有序的运行，在进行设备的检修与维护时，只需将故障设备断开，这样便有效的提高了整个系统运行的可靠性。
（2）能够有效的实现远距离的高速通信，使用现场总线技术以后，当传输的距离在50m以内时，数据的传输速率可以达到1mps，显著的提高了检车的效率。
（3）具有较好的拓展性 。现场总线技术具有开放性的特点，因此可以对工位进行随意的添加，研究表明，一条总线上至少可以挂接32个设备。
（4）有效的节约了成本，提高了经济效益。使用现场总线技术，通过双绞线对分散、独立的设备进行连接，另一方面，嵌入式的控制器能够有效的工位机中的工控机，因此该项系统与传统的总线技术进行比较，明显的节约了项目的经费开支，有效的提高了经济效益。
4 结语
通过上述的研究分析，我们可以清楚的了解到，在汽车检测线上进行现场总线技术的应用，不仅能够有效的提高汽车检测的质量与汽车检测的效率，同时在维护、运行以及安装、设计、调试方面，有效的节省了项目的开发的时间用于成本，从而具有较高的经济效益，也进一步提高了其市场竞争力。
