變送器(transmitter)是火電廠重要的基礎(chǔ)自動(dòng)化裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換單元組成，變送器是把諸如溫度、壓力、流量等信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的兩線制電流輸出的設(shè)備，由于是標(biāo)準(zhǔn)輸出，所以很容易被大部分設(shè)備使用。

那么，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，采用微處理器和先進(jìn)的傳感器技術(shù)的智能變送器開始廣泛應(yīng)用，作為新型現(xiàn)場變送類儀表，其精度、穩(wěn)定性、可靠性均比模擬變送器優(yōu)越。由于智能變送器內(nèi)加入了微處理器，因此具有了智能，可以進(jìn)行分析判斷、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，還可以完成各種高級算法再加上各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的模塊轉(zhuǎn)換處理，它可輸出模擬、數(shù)字混合信號或全數(shù)字信號，而且通過現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡(luò)可與上位計(jì)算機(jī)連接，能滿足集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用要求。

可以簡單地認(rèn)為，智能變送器就是傳統(tǒng)變送器加入了智能芯片的產(chǎn)物，加入總線協(xié)議模塊的智能變送器就是總線型儀表，它完成了以前需要后端采集模塊的部分功能，是總線型控制系統(tǒng)的基本單元。
 
1、智能變速器主要功能
①具有自校零、自標(biāo)定、自校正功能。
②具有自動(dòng)溫度補(bǔ)償和靜壓補(bǔ)償功能。
③能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。
④具有雙向通信功能，可以通過手持式智能終端(現(xiàn)場通信器)，或者采用現(xiàn)場總線和DCS以通信方式聯(lián)網(wǎng)，通過操作站，對變送器進(jìn)行遠(yuǎn)距離診斷、標(biāo)定和組態(tài)。
⑤具有自診斷能力，當(dāng)有故障時(shí)可以正確清晰地在智能終端或DCS屏幕上顯示故障信息，方便維修人員迅速地排除故障，提高系統(tǒng)的可靠性和可用率。
⑥使用帶PID功能智能變送器，可直接完成現(xiàn)場簡單調(diào)節(jié)回路的控制。

2、智能變送器的特點(diǎn)
①具有雙向通信能力。數(shù)字通信使變送器可以輸出更多的信息，做更多的事，如在輸出被測參數(shù)方面，可以按所需的工程單位傳送，也可開方后輸出；除輸出被測參數(shù)外，可以取得許多與變送器有關(guān)的信息，供備查之用，如標(biāo)簽號、測量范圍、接液材料、最后調(diào)整日期等。手持終端的使用，使儀表的校驗(yàn)和調(diào)整產(chǎn)生了一個(gè)飛躍，實(shí)現(xiàn)了調(diào)整遙控化(安裝在現(xiàn)場的變送器可以在控制室內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，而不需將儀表卸到儀表室或到現(xiàn)場去)；零點(diǎn)和量程(上限)調(diào)整獨(dú)立化，即調(diào)整零點(diǎn)和調(diào)整上限互不影響，只需一次調(diào)整便可完成；儀表標(biāo)簽內(nèi)置化，即其標(biāo)簽可用手持終端讀出，大大減小了出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性；儀表信息數(shù)字化。另外，由于手持終端作為調(diào)整及校驗(yàn)儀表的專用工具，可以確保無關(guān)人員無法使用其他方式錯(cuò)誤地調(diào)整儀表參數(shù)，大大提高了儀表的安全性。

②具有自診斷能力。由于微控制器的應(yīng)用，變送器擁有了故障判斷的“思維”，當(dāng)變送器有故障時(shí)，它可以傳送到手持終端或DCS屏幕上，并正確清晰地顯示故障信息，為維修人員迅速地排除故障提供了方便，提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性。

③模擬信號與數(shù)字信號同時(shí)傳送。這項(xiàng)技術(shù)是依賴電力載波技術(shù)的發(fā)展。大多數(shù)智能變送器在通信期間，在輸出模擬的同時(shí)疊加了數(shù)字信號，這兩種信號在傳輸過程中不會(huì)互相干擾，到達(dá)采集端以后經(jīng)過不同的解調(diào)技術(shù)把它們分離開，完成不同的用途。

④測量準(zhǔn)確度高。由于智能變送器內(nèi)部使用數(shù)字技術(shù)取代了傳統(tǒng)模擬技術(shù)來處理傳感元件，如差動(dòng)電容、壓敏電阻電橋和差動(dòng)變壓器輸出的模擬信號，使之更好地線性化，更好地補(bǔ)償溫度、靜壓變化的影響，因而進(jìn)一步提高了變送器的準(zhǔn)確度。有的智能變送器內(nèi)部裝一個(gè)用于補(bǔ)償溫度變化的溫度傳感器這個(gè)溫度傳感器把測出的介質(zhì)溫度與變送器傳感元件環(huán)境溫度相比較，若有差值，可經(jīng)微處理器進(jìn)行運(yùn)算并進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量；這有的變送器內(nèi)部還裝有測壓元件，這個(gè)測壓元件能夠測出差壓變送器的工作靜壓，并通過微處理器進(jìn)行運(yùn)算，以修正差壓變送器因靜壓所造成的零點(diǎn)變化。

⑤具有更大量程比。智能變送器的最大量程比可達(dá)400:1，這樣可減少變送器的規(guī)格品種。例如單晶硅變送器就是這種智能變送器的代表。因此采用智能變送器可提高通用性和互換性，這樣就可以很方便地節(jié)省資源和成本。



⑥輸出可設(shè)定為恒流信號源。這一特點(diǎn)不僅可作為系統(tǒng)正確性檢查的二次調(diào)校手段，而且還可以進(jìn)行控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬，檢查控制系統(tǒng)的動(dòng)作過程，為自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)試帶來方便。

⑦具有變送器正反作用設(shè)置。當(dāng)使用智能變送器的負(fù)遷移功能測量液位時(shí)，無需將正、負(fù)壓管與正、負(fù)壓容室之間進(jìn)行反接，這樣便統(tǒng)一了差壓變送器的安裝規(guī)范，即使是反接了也不需更改脈沖測壓管，只需用手持終端設(shè)定合適的正反作用，便可以糾正過來。

⑧具有PID控制功能。PID功能算法屬于軟件功能，在產(chǎn)品硬件上沒有任何額外的費(fèi)用，所以帶PID功能的變送器同樣可以在有大量變送器的場合發(fā)揮作用，其價(jià)格并不比同檔變送器貴。值得說明的是，帶PID控制功能的變送器是現(xiàn)場總線儀表的雛形，一旦現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)建立，智能變送器都將升級為現(xiàn)場總線儀表，它可以與其他智能調(diào)節(jié)設(shè)備組成獨(dú)立的閉環(huán)控制系統(tǒng)，完成自動(dòng)調(diào)節(jié)任務(wù)，而不需要分別接入遠(yuǎn)方的控制系統(tǒng)，這樣可節(jié)省布線成本。所以說智能變送器是很有發(fā)展前途的儀表。

作者：宋極群，本文節(jié)選自宋極群編著的《過程控制系統(tǒng)基礎(chǔ)與實(shí)踐》一書。