變送器(transmitter)是火電廠重要的基礎(chǔ)自動化裝置，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)的進步，采用微處理器和先進的傳感器技術(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)可與上位計算機連接，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具有自動溫度補償和靜壓補償功能。
③能夠自動進行數(shù)據(jù)采集，并對數(shù)據(jù)進行預(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
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，使儀表的校驗和調(diào)整產(chǎn)生了一個飛躍，實現(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)進行調(diào)整，而不需將儀表卸到儀表室或到現(xiàn)場去)；零點和量程(上限)調(diào)整獨立化，即調(diào)整零點和調(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，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)字信號同時傳送。這項技術(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，在輸出模擬的同時疊加了數(shù)字信號，這兩種信號在傳輸過程中不會互相干擾，到達采集端以后經(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，如差動電容、壓敏電阻電橋和差動變壓器輸出的模擬信號，使之更好地線性化，更好地補償溫度、靜壓變化的影響，因而進一步提高了變送器的準(zhǔn)確度。有的智能變送器內(nèi)部裝一個用于補償溫度變化的溫度傳感器這個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)微處理器進行運算并進行自動補償，實現(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，并通過微處理器進行運算，以修正差壓變送器因靜壓所造成的零點變化。

⑤具有更大量程比。智能變送器的最大量程比可達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，而且還可以進行控制系統(tǒng)的動態(tài)模擬，檢查控制系統(tǒng)的動作過程，為自動控制系統(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，無需將正、負(fù)壓管與正、負(fù)壓容室之間進行反接，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)備組成獨立的閉環(huán)控制系統(tǒng)，完成自動調(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)與實踐》一書。