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仪器仪表,从自动化向智能化迈进

2021-07-09 11:36:05

  仪器仪表是制造行业迈向智能建设的基础,是智能制造的“眼”和“手”,仪表的智能化程度从某种程度也决定了智能制造的“智慧化”程度。当前,受国家鼓励政策和制造业竞争日趋激烈等因素影响,制造业智能化升级风潮建起,这一趋势无疑将对智能仪表的发展产生深远的影响,促进智能仪表行业的快速发展。为满足制造业用户的智能制造需求,国内仪器仪表行业正在从自动化向智能化方向高速迈进,集成化、软硬件融合化、网络化、人工智 能化等趋势正日益凸显。

   硬件的集成化、模块化是智能仪表的一个重要特征,仪器自身变得更加简洁、灵活,虽然体积变小,但功能却日益强大。如Endress+Hauser在2020年正式推出的智能手持式液体分析仪CML18,外观小巧的体积和内置强大的功能形成了鲜明的对比,是Endress+Hauser进军离线液体分析领域的标志性产品,同时作为Endress+Hauser智能在线液体分析平台Liquiline的外延设备,其显著的创新点更在于其可以连接并自动识别任意智能数字式Memosens接头的传感器,包括pH、氧化还原电位、电导率、酸碱浓度、溶解氧等。

   随着数字化技术的发展,由于仪器仪表采用了多样化的通用接口,从而编制各种各样的软件进行匹配成为可能,这也有效地拓展了仪器仪表的功能,与软件融合可以高速处理很多硬件难以处理的问题,同时又可以在不更新硬件系统的环境中,轻松地以软件实现仪器仪表的升级换代。如和利时的智能仪表产品可通过智能定位器与和利时DCS系统、AMS(现场总线设备管理)软件配合使用,建立产品运行状态实时监测系统便于用户做设备管理和运行监测,将人工巡检升级为查看自检报告,降低了人工成本和安全风险,减少对人员技能和经验的依赖;在线进行产品故障诊断,提高了工作效率;产品故障提醒、趋势报警等功能,为用户的安全生产保驾护航。

   当然,以上功能的实现与仪器仪表产品的网络化相辅相成。现在的仪器仪表已经具备了双向通信能力,不仅能够做到信号的采集和控制,也能够迅速地实现计算分析和传输功能,甚至远程实时控制也已经成为现实。基于各种通信技术,不管距离多远,操作者都可以浏览到实时数据,掌握设备运行情况;同时还能运用智能化软件和数据库系统进行数据分析,从而节省时间、快速决策、提升运营水平。

   人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。在智能仪器仪表中,人工智能已经取得成熟应用,从而帮助仪器仪表功能更加完善,更具有人性化。如霍尼韦尔MIQ气体诊断解决方案,通过高级模式识别和机器学习训练模型,对设备关键健康参数进行有效的监视和测试。把系统观察到的行为和预期的行为相比较,从而对设备的运行状态进行预判;通过预判模型对设备的运行状态作出关键的预警。从而让计量设备处在一个最优的运行状态,从而给客户的系统带来安全性、可靠性及非常高的可信度。

   2021年是“十四五”开局之年,今年的政府工作报告在介绍“十四五”时期主要目标任务中提出,加快数字化发展,打造数字经济新优势,协同推进数字产业化和产业数字化转型,加快数字社会建设步伐,提高数字政府建设水平,营造良好数字生态,建设数字中国。智能传感器及仪器仪表是数字化产业的源头和组成部分,对促进工业转型升级和高质量发展、推动数字社会建设将起到关键性的作用,这对于仪器仪表企业无疑是机遇也是挑战。

    摘自《自动化博览》2021年3月刊



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