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工业生产过程控制系统以连续型流程为例，己从过程的热工量控制发展到产品质量的 在线监控、设备运行的动态检测。生产状态的监控以及设备间的协调控制。新型工业控制 系统更多是从大系统角度，针对冶金、炼油。电力、石油。化工，建筑材料等连续生产过 程设计的。伴随着高温、高压、高速的工艺要求，自动化系统成为确保安全。保护环境。 节能降耗、提高质量和效率的重要装备。很多生产环节非人力能胜任，非自动化不足以保 证安全和确保质量，所处理的已不仅是单参数系统，有些是非线性问题，时变参数问题以 及随机过程控制问题。经典控制理论，以模拟量为主的调节系统已不能满足生产需要，代 之以状态空间方法的近代控制理论，较多的采用数模结合的数字系统，例如集散系统、分 散系统、新一代可编程控制系统。工业控制计算机组成的系统，以及近年来实现的双向多 变量数字通信。并将控制回路下载到基层的现场总线技术。1999年度重点支持的技术创新 项目如下：
1．现场总线技术的全开放分散控制系统 现场总线（Fiedbus）的概念从分散型控制系统（DCS）问世以后就开始酝酿了，它是自动化 技术、计算机网络技术和仪表技术发展结合的成果，并将改变习惯的控制模式。对于工业 自动化装置产业界来说，这是一次根本性的变革，由此也带来新的发展机遇。现场总线的 控制系统实现了现场仪表和控制室之间全数字化。双向。多站通信，克服了封闭系统形成 的缺陷，使控制功能彻底下载到现场，成为新一代的全分布式系统。其特点是：开放性。 分散性和全数字通讯。这一系统的市场前景广阔，并可大大提高工业生产过程控制技术水 平。本年度重点支持：
（1）新型的现场仪表、装置软、硬件的开发，包括高性能、多变量。多功能的现场智 能变送器、智能执行器及通讯接日等产品；
（2）基于现场总线控制系统的系统组态软件的开发和便携式总线分扩器的开发；
（3）作为现场总线网络节点的特种控制装置。数据采集装置的开发；
（4）低成本的现场总线系统与装置的开发（应用场合为：粮食。食品仓储系统，现代农 业的蔬菜、药材。花卉种植环境检测，控制系统）；
（5）基于OPC技术的控制与操作软件的开发；
（6）现场总线控制系统的网络化技术。
2．新一代的工业控制计算机
PCI局部总线始于Inter公司，其英文全名为Periphera Component 1nterconnet。它是具有地址、数据多路复用的高性能32位和64位总线。解决了处理器和显示设备瓶颈问题，满足 了面向图形的操作系统和应用要求，它不仅满足了高、中。低档台式机的应用需要，而且 还适应于从移动计算机到服务器整个领域的需要。
Compact PCI（compact peripheral component interconnet）意思是“坚实的PCI”。它是PCI总 线的电气和软件加上欧式卡，它具有在不关闭系统的情况下取出和替换部件的能力。“即插 即用”功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要。Compact PCI能利用已有的其他总线 产品，如： STD、VME、1SA等来扩充其功能，做到共存，有很好的容纳性。本年度重点 支持：
（1）开发、研制Compact PC1： 从STD总线、工业PC、即最新推出的Compact PCI技术，不难看出，我国工业控制计算 机的开发创新应吸取和继承商用计算机软、硬件的研制经验，走与商业机兼容的道路。
（2）吸取Compact PCI技术上的特色和优势，开发适合市场需求的机箱和母板；（例如： 3U、6U机箱，“ALL·in One”CPU板）
（3）采用Compact PCI规范，结合智能1／O模板，通过系统集成，分别组合为适应各领域 的控制系统；
（4）为了适应Windows图形软件技术的应用，配套开发与硬件相应的驱动程序；
（5）开发或引用功能好、成本低的控制软件，以充分发挥Compact PCI结构紧凑、抗振 动、散热好、适于嵌入应用的多项优势。
3．实时智能控制软件 迄今为止，世界上最高级、最有效的控制系统是人类自身，因此研究人类自身表现出 来的控制机制，并以软件的运行来模仿实现是解决工业过程难控问题的重要途径。 当前，在工业生产过程控制系统引入智能控制软件主要是针对非线性、大滞后、多变 量。不确定性乃至粗糙而无法建模的生产过程。因为这些过程控制困难，用传统经典控制 方法很难凑效。由于复杂生产过程不能得到良好控制，使得企业生产能耗下不来、质量上 不去，以至生产不够稳定。因此，在我国大力发展智能控制是一条有效可行的路子。 根据我国工业生产过程控制现状，本年度重点支持：
（1）实时智能控制软件包，包括：模糊控制器、仿真智能控制软件包，提供相应的嵌 入DCS及其他控制装置的控制组态软件的接口；
（2）各种炼油、化工、冶金、建材等生产装置、关键设备在线操作优化软件包；
（3）多变量预测控制、多变量智能协调控制等先进控制软件包；
（4）关键设备故障诊断软件包。
4．实时智能控制软件平刍工具 为了帮助和支持实时智能软件的开发，有条件的科技型中小企业希望能开发有自主知 识产权的工程化实时智能控制软件平台工具，本年度重点支持：
（1）模糊控制开发平台； 运用CAD方法，支持工程师开发模糊控制，从隶属函数建立，规划库生成，多种推理 方法以及清晰化方法选择等。只需图形组态，直接生成控制算法，并嵌入其他常规控制之中。
（2）专家系统开发平台； 支持整个专家系统开发生成周期，支持各种推理方法和推理机制，图形组态开发，与 常规控制能很好地集成。
（3）神经网络开发平台。
支持从样本数据采集／录入，多种网络模型的选择，图形监控训练过程，自动生成神经 网络控制算法，并可与常规控制加以集成。必须指出：当前智能控制的工程化应用必须与 常规控制方法（回路调节、逻辑连锁、画面监控等）集成运用才是最有效的办法。
5．高精度、模块化的智能1／0技术
现有的各类工业生产过程控制系统中主体监控部分（为工控机）一般放在远离现场的控 制室里，现场的测量仪表（温度。压力。流量、速度等位置器或变送器）输出的信号（为4．20mA） 通过多根并行电缆传送到控制室，与对应的工控机相连。工控机通过模板或模块将模拟信 号转变为数字信号（AO变换）处理；反之又可将数字信号转变为模拟信号（D/A变换）。 如果现场仪表输出的电信号能就地数字信号传输，或在上层的数字信号能传输到现场 后再变换为模拟信号输入仪表装置，这样，现场大量的仪表、装置和控制室工控机之间通 过几根双绞线互连在一起即可完成传统控制系统的功能，从而降低了成本、方便维护、提 高了系统的可靠性、减少控制室面积。这就是针对现有的各类传统控制系统实施的智能1／0 技术和现场测控网络技术。本年度重点支持：
（1）开发由智能单元（单片机、DSP）、1／O电路、网络接日及相应软件组成的智能1／O模 板。 单片机、DSP应选择适用和先进的1／O电路，应包括：A/D、D/A、v/F、及DI/DD常用 型；隔离型和非隔离型。
（2）开发由智能1／O模块、现场测检网络、管理计算机及相应软件组成的测控系统； 智能（0模板可以是单一的输入或输出功能，也可以是自闭路的回路控制功能。 测控网络可以是单一种类，也可以是多种网络混合构成。
（3）研究和推广智能1／O模块扩展到非工业生产过程的应用，如：城市电表、煤气表、 热水表和冷水表的自动收费系统；电气化铁道变电站馈线微机保护系统等方面。
变送器的工作原理是什么？
这个得看你用的是什么电压传感器了！
如果这个传感器的输出还是交流的信号，还要用信号调理线路把它变成全为正的，这个可以用绝对值线路或电压提升线路，再接到AD口；
如果传感器输出的是直流电压（这个应该叫电压变送器了！！！），那就根据厂家给的数据来确定输出直流电压与输入交流电压的关系来确定了，这个信号可以直接送到单片机的AD口；
如果传感器输出的是数字信号（这个应该叫电压变送器了！！！），就要按照其接口来读取它了，这个信号就不能接到AD口了！
北航的《PIC16系列单片机C程序设计与PROTEUS仿真》第五章有绝对值线路、电压提升线路。
变送器为何工作电压一般为何为24V直流？
变送器原理
传感器输出的模拟信号转变为标准信号就成为了变送器。具体工作原理有：电阻式、电感式、电容式、电涡流式、磁电式、压电式、光电式、磁弹性式、振频式等。
工业上普遍需要测量各类电量与非电物理量，例如电流(AD)、电压(VD)、功率(WD)、频率(FD)、温度(TT)、重量（LD）、位置(PT)、压力、转速(RT)、角度等，都需要转换成可接收的直流模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将被测物理量转换成可传输直流电信号的设备称为变送器。工业上通常分为电量变送器（常见型号如：GP/FP系列、S3/N3系列、STM3系列等）和非电量变送器。
变送器的传统输出直流电信号有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等，目前最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。
电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。
在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在实际使用中两线制传感器得到越来越多的应用。
性能辨别
生产资料市场化以后，加剧激烈的竞争，真假优劣难辨，又因变送器是边缘学科，很多工程设计人员对此较陌生，有些厂家产品工业级别和民用商用级别指标混淆（工业级的价格是民用商用级的2-3倍）。
笔者试以常用的05级精度的电流电压变送器为例，从以下方法着手来辨别真假优劣。
(1)基准要稳,4mA是对应的输入零位基准，基准不稳，谈何精度线性度，冷开机3分锺内4mA的零位漂移变化不超过4000mA05%以内;(即398-402mA),负载250Ω上的压降为0995-1005V，国外IC心片多用昂贵的能隙基准，温漂系数每度变化10ppm；
(2)内电路总计消耗电流<4mA,加整定后等于4000mA,而且有源整流滤波放大恒流电路不因原边输入变化而消耗电流也随之变化，国外IC心片采用恒流供电；
(3)当工作电压24000V时,满量程20000mA时,满量程20000mA的读数不会因负载0-700Ω变化而变化;变化不超过20000mA05%以内；
(4)当满量程20000mA时,负载250Ω时,满量程20000mA的读数不会因工作电压15000V-30000V变化而变化;变化不超过20000mA05%以内；
(5)当原边过载时，输出电流不超过25000mA+10%以内，否则PLC/DCS内供变送器用的24V工作电源和A/D输入箝位电路因功耗过大而损坏，另外变送器内的设备随输出功耗过大而损坏，无A/D输入箝位电路的更遭殃；
(6)当工作电压24V接反时不得损坏变送器,必须有极性保护;
(7)当两线之间因感应雷及感应浪涌电压超过24V时要箝位,不得损坏变送器；一般在两线之间并联1-2只TVS瞬态保护二极管 15KE可抑制每20秒间隔一次的20毫秒脉宽的正反脉冲的冲击,瞬态承受冲击功率15KW-3KW;
(8)产品标示的线性度05%是绝对误差还是相对误差,可以按以下方法来辨别方可一目了然:符合下述指标是真的线性度05%
原边输入为零时输出4mA正负05%
原边输入10%时输出56mA正负05%(5572-5628mA)负载250欧姆上的压降为1393-1407V
原边输入25%时输出8mA正负05%(796-804mA)负载250Ω上的压降为1990-2010V
原边输入50%时输出12mA正负05%(1194-1206mA)负载250Ω上的压降为2985-3015V
原边输入75%时输出16mA正负05%(1592-1608mA)负载250Ω上的压降为3980-4020V
原边输100%时输出20mA正负05%(1990-2010mA)负载250Ω上的压降为4975-5025V
(9)原边输入过载时必须限流:原边输入过载大于125%时输出过流限制25mA+10%(2500-2750mA)负载250Ω上的压降为6250-6875V；
(10)感应浪涌电压超过24V时有无箝位的辨别:在两线输出端口并一个交流50V指针式表头,用交流50V接两根线去瞬间碰一下两线输出端口,看有无箝位,箝位多少伏可一目了然啦;
(11)有无极性保护的辨别:用指针式万用表Ω乘10K档正反测量两线输出端口,总有一次Ω阻值无限大,就有极性保护；
(12)有无极输出电流长时间短路保护：原边输入100%时或过载大于125%-200%时，将负载250Ω短路，测量短路保护限制是否在25mA+10%；
(13)工业级别和民用商用级别的辨别:工业级别工作温度范围是-25度到+70度，温漂系数是每度变化100ppm,即温度每度变化1度,精度变化为万分之一；民用商用级别工作温度范围是0度（或-10度）到+70度（或+50度）,温漂系数是每度变化250ppm,即温度每度变化1度,精度变化为万分之二点五；电流电压变送器的温漂系数可以用恒温箱或高低温箱来试验验证较繁琐。
上述13种方法同样可用与其它变送器真假优劣的辨别。
技术指标
1精度：优于05% ；
2非线性失真：优于 05%；
3额定工作电压：+24V±20% ，极限工作电压：≤35V ；
4电源功耗：静态4mA，动态时相等与环路电流，内部限制25mA+10%；
5额定输入：5A ．．．．．．1KA（38个规格）；
6穿孔穿芯圆孔直径：8、9、12、20、25、30mm；
7输出形式：两线制DC4～20mA；
8输出电流温漂系数：≤50ppm/℃；
9响应时间：≤ 100mS；
10输入/输出绝缘隔离强度：>AC3000V、1min、1mA；
11输出负载电阻：RL=V+－10V/002 （Ω )；
注:(1)标准V+24V时负载阻抗为700Ω；
(2)RL=250Ω 转换1～5V的电阻 + 两根传输线路总铜阻。
12输入过载保护:30倍1min；
13输出过流限制保护：内部限制25mA+10%；
注:(1)国际标准输出过流限制保护：内部限制25mA+10%；
(2)可按客户要求定制：内部限制22mA+10%，24mA+10% 。
14两线端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护能力：TVS抑制冲击电流35A/20ms/15KW；
15两线端口设置有+24V电源反接保护；
16输出电流设置有长时间短路保护限制；内部限制25mA+10%；
17工作环境： -40℃－80℃，10%－90%RH；
18贮存温度： -50℃－85℃；
19执行标准：GB/T13850－1998；
20系列型号，规格，接线示意图，产品外形，产品照片，安全注意事项。
八能举例说明某品牌工业级别的05级精度的电流变送器主要特点有哪些吗？
1专为电力自动化50/60Hz交流电流测量而设计的真有效值两线制变送器；
2采用单匝穿孔穿芯式结构，将电流互感器和电流变送器两部分组合为一体化设计；
3具有6大全面保护功能：
(1)、输入过载保护；
(2)、输出过流限制保护；
(3)、输出电流长时间短路保护；
(4)、两线制端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护；
(5)、工作电源过压极限保护≤35V；
(6)、工作电源反接保护。
4两线制输出接线是当前模拟量串口中最先进的输出方式，具有6大优点；
(1)、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的双绞线导线；
(2)、在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般情况利用双绞线就能降低干扰；
(3)、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，对于4-20mA两线制环路，接收器电阻通常为250Ω（取样Uout=1～5V）这个电阻小到不足以产生显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远；
(4)、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接，不因电线长度的不等造成精度的差异；
(5)、将4mA用于零电平，使判断输送线开路或传感器损坏（0mA状态）十分方便。
(6),在两线输出口容易增设防浪涌,防雷器件,有利于安全防雷防爆。
5原副边高度绝缘隔离；
6高可靠性，高稳定性，高性价比；
7特别适用发电机、电动机、低压配电柜、空调、风机、路灯等负载电流的智能监控系统。
8超低功耗，单只静态时0096W,满量程功耗为048W,输出电流内部限制功耗为06W。
24V DC只是国标电压系列中的一个，用其它电压供电的变送器也有很多；
采用4-20mA标准信号的变送器的标准供电电压是 12~36V DC 。习惯上用 24V DC 是因为能够适应大多数传输和负载需求（带 250Ω×2个负载和 1KM 传输距离），高了浪费低了应用受限制，当然如果有需要完全可以改变供电电压，例如同样的变送器，就有把装置供电设计成 28V DC 的。
