智能仪表课件第一章.ppt

仪表总调、性能测定。对设计所要求的全部功能进行测试，发现问题，应及时修改，直至满足设计指标。最后要写出性能测试报告。 仪表结构设计，力求造型优美、色泽柔和、美观大方、外廓整齐、细部精致，便于操作、维修。 应用软件的设计、程序编制和调试。注意结构清晰、编程规范。通常，用仿真器进行调试。 * * 智能仪表原理与设计 智能仪表设计实例 智能仪表概述 智能仪表硬件设计 智能仪表软件设计 课程内容： 1.3 智能仪表的开发工具 1.0 智能仪表的发展 1.1 智能仪表的功能和组成 1.2 智能仪表的设计思想和研制步骤 第一章 概述 1.4 嵌入式系统的选择 客观世界是一个物质世界，人们为了认识物质世界，就必须对表征物质运动的各种信号进行测量。 1.0 智能仪表的发展 实现自动化的最重要的一步就是首先要检测各种变量；另外一个重要环节就是控制。 简单控制系统的组成？ 闭环控制系统组成 一个完整的测试过程包括： 信息的采集 信息的变换与传输 信息的处理和分析 信息的显示和记录 控制过程包括 控制信息的获取与传输 控制信息（命令）的执行 先进控制和优化控制：CIPS, FCS 20世纪80年代以后 控制系统结构及仪表的发展 控制系统的发展： 基地式：20世纪50年代 单元组合式： DDZ, QDZ 20世纪60年代 计算机： DDC, DCS 20世纪70年代 模拟仪表→数字仪表→智能仪表 控制系统结构及仪表的发展 仪表的发展： 生产装置实施先进控制成为发展主流； 当前自动控制系统及仪表发展的一些主要特点 仪表的智能性越来越强，且要求具有不同种类的通讯功能。 传统的DCS在走向国际统一标准的开放式系统； DCS与FCS相结合； 综合自动化系统（CIPS）是发展方向。 智能是随外界条件变化而作出的一种正确反应的能力。 什么是智能？ 智能仪表的概念？ 将人的智能引入仪表，即将人工智能的理论和方法应用于仪表产品，则可实现仪表智能化。 如何实现仪表智能化？ 智能仪表的定义： ——智能仪表是计算机技术与测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器，它具有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，有的还具有自校正、自诊断、自适应、自学习的功能，具有一定智能的作用。 智能仪器的发展 智能仪表的出现至今已有四十多年的历史。随微电子技术、微机械技术、微计算机技术、控制技术而发展。 早期大多内装单片机的仪表只具有运算、判断能力，用“智能化”的标准来衡量尚有差距，称之为微机化仪表更为确切，但现在已经有了很大发展，仪表的智能化程度越老越高。 在20世纪70年代，随着微处理技术的发展，智能仪表开始发展起来。 20世纪80年代初期，出现了高性能的数字万用表，其数据处理功能一般包括百分误差、绝对误差、最大值及最小值、峰-峰值、平均值、有效值、方差及标准差等。并且有的还具有自动校准技术。 到了20世纪90年代，在高准确度、高性能、多功能的测量仪器中已经很少有不采用微计算机技术的了。 近十几年来，智能仪器已开始从较为成熟的数据处理向知识处理发展。体现为模糊判断、故障诊断、容错技术、传感器信息融合等等，使智能仪器的功能向更高的层次发展。 国际、国内的关注以及推进使得仪表的智能化程度得以不断提高 1984年：我国电磁测量信息处理仪器学会正式成立“自动测试与智能仪器专业学组” 1986年，IMEKO(International Measurement Confederation,国际测量联合会)以“智能仪器”为主题召开了专门的讨论会， 1988年，IFAC(International federation of Automatic Control,国际自动控制联合会)的理事会正式确定“智能元件及仪器”（Intelligent Components and Instruments）为其系列学术委员会之一 智能仪表正趋向于多功能、高精度、低功耗、小型化、成套化，操作也更为简便。 1989年5月，在武汉召开了第一届测试技术与智能仪器国际学术讨论会 1.1 智能仪表的功能和组成 1.1.1 智能仪表的基本组成 智能仪表包括硬件和软件两大部分，其功能很大程度上取决于软件。 硬件部分: 智能仪表硬件包括主机电路(微处理器：单片机或嵌入式系统)、输入输出通道、人机联系部件与接口电路以及通信接口。 光电隔离 光电隔离 光电隔离 键盘输入 显示器 模数转换 开关量入 模拟量入 数模转换 光电隔离 通信接口 开关量出 模拟量出 主机电路 智能仪表的硬件组成 软件部分: 监控主程序 初始化管理 键盘管理 显示管理 中断管理 时钟管理 诊断管理 手自动管理 智能仪表软件包括监控程序、中断处理