摘要：智能仪表只是目前人们对于具有多功能程控类仪表的总称，并没有准确的定义给出。之所以称之为智能仪器仪表，是因为这类仪表内置了MCU，具有一定的运算和逻辑控制能力，能够实现初步的智能化运行，比如显示、打印、存储等功能，这大大的方便了用户，使用户能够在有限的成本上得到更丰富的使用体验，本文作者以深入浅出的语言详细说明了智能仪表的常见故障，以及常见故障的排除办法，力求与同行交流共勉。
关键词：智能；仪表；系统配套
引言：随着近年来MCU的智能化水平越来越高，智能仪器仪表的发展也非常快速，并且逐渐的被引入DCS当中，成为DCS中不可缺少的元件，此外也有人直接将DCS归入了智能仪器仪表的范畴，认为其符合未来一段时间内智能仪器仪表的发展方向。
智能仪器仪表的使用从来都是与其他智能系统配套出现的，并且随着仪器仪表内部电子元件的增多，仪器仪表的可靠性会有所下降，在设计这类仪器仪表时要充分考虑其可靠性设计，甚至要以更高的标准要来完成，尤其在电子元件的抗干扰问题上要给予高度重视，保证电子元件的工作稳定性，即使在设计时考虑了多种工况下的干扰情况，现实使用中仍然可能出现一些问题，这是由于现实使用当中的综合工况要远远比实验室条件下更加复杂和恶劣，因此有必要在保证设计余度的同时为仪器仪表增加故障诊断功能，这样才能更好地完善智能仪器仪表的设计。
1智能仪表抗干扰方法
现阶段所有的抗干扰措施和装置的设计都是参照计算机系统抗干扰进行的，事实也证明计算机系统的抗干扰手段同样适用于智能仪表当中，其实现的途径主要有两个方面，即软件和硬件两个方面。
软件抗干扰是指通过合理的软件编程实现软件纠错，当软件被迫停止运行时要有重启软件和复位软件的还原程序，使软件能够还原到干扰出现前的某一个正常节点上来。但是当软件停止运行时要确定是系统主程序出错还是子程序出错，假如子程序出现错误导致软件停止，就需要将子程序也做复位处理，但软硬件抗干扰只能解决临时出现的问题而不能从根本上排除问题，接下来我们就看一下具体的故障诊断办法。
2智能仪表的故障诊断方法
智能仪表故障诊断是指通过额外的装置来确保仪器仪表能够正常运行，当出现一些问题时可以通过额外装置的检测功能分析故障所在，通过纠错功能实现基本的故障排除。同样可以分为软件与硬件两部分。
2.1硬件故障诊断
这些额外的故障诊断装置可以针对仪表的整体发挥功能，也可以针对某个模块发挥功能，甚至可以针对某一个重要元件发挥功能。
（1）针对仪表整体发挥功能故障诊断装置一般需要在系统中连接两块表，当其中一块出现问题时，另一块可以正常维持系统的功能。这样才能保证整个控制系统能够始终处于正常的工作状态，而不受仪表故障的影响。
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（2）针对模块发挥功能的故障诊断器一般用于模块化组装的仪表当中，当某一个模块出现问题时故障诊断器会及时做出反应，这时只要及时修复或更换相应的模块就可以了。
（3）针对元器件发挥功能的故障诊断器一般用于高精度仪表当中，这种针对固定原件产生作用的故障诊断器能够及时的发现元器件出现的问题，这时可以更换新的元器件来解决故障，从而降低维修成本。
无论是模块化故障诊断器还是元器件故障诊断器都需要备用原件作支撑，这些备用原件可以直接并联和整合到仪表中，这时当诊断器诊断出当前模块或元件出现问题时就会自动断开当前模块或元件，然后启用备用模块或元件，使仪表可以自动修复故障，从而保证生产顺利进行，这样做的好处就是能够提升整套设备的自动化水平，坏处就是需要将备用件整合到仪表内部，增加了仪表的成本。还有一种做法就是将备用模块或元件作为备品存放入库，当诊断器发现仪表当中的某个模块或元件发生问题时，将库里的备用模块或元件换入即可使仪表恢复正常工作。这样做的好处就是可以使很多仪表公用一组备用模块或元件，节约成本，坏处就是需要人工更换损坏的模块或元件，增加维修时间。
这两种故障诊断方法可以有以下几种运行方式：
（1）开机自动诊断：当设备重新上电后或重启后由诊断模块进行检查。
（2）当设备需要长时间运行，不适合停机时可采用定时诊断，当设备运行到预制的固定时间节点后后由诊断模块进行诊断。
（3）按键式诊断介入：由指定的按键来启动诊断模块进行诊断，需要人工启动。
（4）专业级诊断器：这是一种外置检测设备，可以在停机检修或者设备运行时带载检测，分为接触式和非接触式两种，这种诊断器的功能完善，检测准确，并且检测项目相对比较详细。
2.2软件故障诊断
现阶段很多智能仪表都提供软件诊断功能，软件诊断其实就是从硬件诊断衍生出来的，是配合硬件来进行仪表诊断的辅助办法，能够提高硬件诊断的自动化水平。
内部存储是智能化仪表的标志性元器件，他的作用就是存储智能仪表在运行中的各项参数和程序，也是最容易受到干扰而发生错误的元器件，内部存储当中存放的都是仪表运行相关的重要参数，一旦被干扰破坏或修改，仪表的某些功能就会发生错误，甚至导致仪表报废进而影响整个设备的运行，基于对内部存储的保护，工程师们采取了分开控制的方式，即将存储重要数据的内部存储设置为只读状态，当需要使用其中的内容时，需要将其内部的数据调入二级内部存储器中执行，每次调入完成后都会关闭重要存储器，防止存储器内数据被损坏和篡改。但是在极端工况下仍然难以保证重要数据内部存储器不被破坏，这时就需要内部存储器诊断保护装置对其进行校验，通过数据对比来确定内部存储器当中的数据是否正确，数据异常时可以进行复位，回复出厂设置来重置内部数据。现代高速率存储器和处理器为内部存储故障诊断器提供了良好的硬件基础，使这种方法逐渐的成为主流。
3结束语
以上是笔者在多年的工作实践中总结的一些经验和规律，其中很多内容可能已经被大家所掌握，笔者又在这里做了详细的介绍，目的就是让对上述内容有所了解的工作人员更加系统的熟悉和掌握智能仪表故障诊断和抗干扰的方法，为广大同行的学习与研究提供一些帮助。
论文作者:董威
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/19
标签：仪表论文; 故障诊断论文; 模块论文; 仪器仪表论文; 抗干扰论文; 功能论文; 元件论文; 《基层建设》2018年第33期论文;