| 摘要：自动化仪表技术主要包括采 集信息、处理信息、和应用信息 等，本文针对国内外仪器仪表行 业发展的现状进行了详细分析， 简单介绍了今后自动化仪表的应 用以及未来的发展趋势。为了实 现工厂整体的自动化、综合化和 最佳化，自动化控制仪表与装置 围绕着发展的总体目标是实现“工 厂整体自动化”，因此涉及的面 非常广泛。 【关键词】系统控制 自动化的仪表 智能化 网络化 1 国内外自动化仪表与控制系统简述 21 世纪以来，由于我国制造业的飞速发 展，不仅很大程度地拉动了我国对自动化仪表 与控制系统的需求，而且使我国在很多刚上的 大型项类目中所用到的自动化仪表和控制系统 的先进程度已经达到了世界领先水平。现如今， 在一些发展中国家自动化仪表的的发展与应用 每年保持以20%~30% 的速度增长，而世界整 体的增长速度在3%~4% 左右，而与之对应的， 因为传统制造业已经过了辉煌期，所以在发达 国家，与之配套的自动化仪表自然就增长极为 缓慢。我国的自动化产品虽然在某些方面赶上 或达到了世界领先水平，但是整体水平与国际 水平还有较大差距，尤其在高技术和高附加值 产品方面确实还落后发达国家15 年以上。 由于现代工业向着大型化和复杂化的趋 势发展，国外自动化仪表和控制系统已经将“高 可靠性”作为其发展的重要方向。近年在原理 和结构设计的创新，以及成熟的核心技术精密 加工和特殊加工工艺的发展下，逐渐改变了现 场仪表复杂、易损和难以维修的状况。国际领 先的企业甚至表示将要提供保修期可长达10 年，而且使用期也不需维修调整的产品，还提 出终身保修的目标。同时，随着现场总线技术 的应用不但可以及时发现单个产品的故障，而 且可以实时监控整个工程中成千上万台工业自 动化控制设备，实现了预防性维护，明显提高 了整个系统的可靠性。现场总线技术的发展还 主要表现在设备资产管理、预测诊断和平稳操 作等方面，显现了极有发展前景的势头。在制 造商中基于现场总线的竞争至今还没有真正的 赢家，不仅让用户感到了极大地厌倦，同时也 在很大程度上消耗了企业发展的许多资源；另 一方面，现场总线在快速响应方面和复杂控制 方面的表现存在瓶颈，有待提高。 2 国内外自动化仪表与控制系统发展现 状 多年来，我国政府对仪表行业提供了有 力的支持和保障，使我国形成了比较齐全的仪 器仪表工业门类和比较合理的布局，已经形成 了具有相当技术基础和生产规模的工业体系。 在树立起国产自动化与控制系统的良好形象的 同时也产生了一批国内知名企业和品牌，而且 也极大地提升了国产控制系统的产业规模和竞 争力。随着市场占有率的迅速扩大，让我国企 业在某些行业已经具备与跨国公司同台竞技的 能力。 自控系统在IT 技术的推动下，系统软件 逐渐在应用方面呈现出比较便捷化、接口方面 趋向于标准化、产业方面趋向于专业化，并且 发展的方向逐步向网络开放化、功能模块化、 规模大型化的步骤迈进。当前，由于实施了具 有前瞻性维护的技术，比如通过智能化和现场 总线网络技术，因此使得产品故障可以通过国 际流程工业仪器仪表得到迅速的判断。新技术、 新原理以及新材料的应用也使现场仪表对复杂 工况条件和环境的适应性显著提高了，并且耐 高温、高压和高压差、强冲刷、强辐射、多相 流、非接触检测以及无损检测等产品的出现也 绝大部分用户的现场检测难题得到解了决。无 线通讯、自适应、自诊断等技术方才可以实现 的基础都是由于应用了快速发展的高量程比、 模块化结构、红外技术。 3 自动化仪表与控制系统的发展趋势 随着现代科学技术的不断发展，自动化 仪表必须要达到更高更新的要求，才能满足当 前现代化建设的发展的要求。在数字化、智能 化和网络化技术的支持下，自动化仪表与控制 系统的技术发展呈现出了信息化、标准化和网 络控制的发展趋势。 3.1 信息化 “企业信息化”这一概念实际上是指企 业信息的集成和整合。伴随着技术的进步和人 工智能化的发展, 自动化仪表与控制系统在设 备中的所处的位置越来越重要，嵌入式微计算 机的应用使自动化仪表的结构概念和设计观点 得到了极大改变，肯定会对自动化仪表与控制 系统的发展产生一定的影响。自动化仪表技术 包括信息的采集、处理和应用。因此，为了最 有效地利用信息，必须用自动化和系统的信息 模型“简化”、“规则”和“抽象”信息。 3.2 标准化 一直以来，标准化在自动化仪表发展上 都发挥着举足轻重的作用。即使是处在新经济 时代，还是需求大量的信息接口标准，目前， 我国的仪表产品正在追赶着世界先进水平，在 这条道路上标准化必将还会发挥着重大作用。 在相同的技术水平上并且拥有很多种标准化方 案的接口标准是现代化需求的共同特点。因此， 我国为了占领市场先机，完全改变了标准化的 理念，目前对高技术新产品可以先制定标准。 3.3 网络控制 自动化仪表技术包括信息采集、处理和 应用。而能将这些步骤有效连接起来的就是网 络。毫无疑问，随着需求的不断出现，随着小 型化、微型化、智能化的发展简化安装和调试 的复杂性、扩展无线功能以及发展网络技术将 是势在必行。未来，网络仪表和网络控测将是 自动化仪表新的发展着力点，其发展速度势必 将获得大幅提升。 4 结束语 当今世界已经进入信息时代, 信息技术已 经成为推动国民经济和科学技术高速发展的重 要手段，而自动化仪表与控制系统的发展对于 我国科学技术的提高和工业水平的进一步提升 具有举足轻重的作用。对仪表的要求更趋向于 小型化，减轻重量、降低生产成本和便于使用 与维修等。从趋向于高精度化、智能化、总线 化和网络化的工业自动化仪表，从工业现场仪 表的发展进程中我们就可以看出，计算机技术 对现代自动化仪表技术的发展有着十分重大的 促进作用。也就是说，现代化的自动化仪表拥 有的智能化技术不仅仅改善了仪表本身的性 能，还影响到了整个控制网络的体系结构，因 此计算机网络与工业局域网的融合势必使现代 自动控制技术得到很大发展和丰富。在计算机 网络技术支持下，我相信新一代的智能化仪器 仪表将在各行各业得到越来越广泛的应用，为 我国相关产业的发展打下坚实的基础。 参考文献 [1] 湛玉凤. 我国工业自动化仪表与控制系统 取得重要进展[J]. 河南科技,2010(14). [2] 丁伯慧. 智能化再现机器人设计问题的讨 论[D]. 天津轻工业学院,2000. [3] 韩冬, 张宏建. 基于嵌入式的智能化 与网络化的自动化仪表[J]. 自动化仪 表,2004(5). [4] 李惠勇, 孙宏伟. 试论自动化仪表 及控制系统的发展方向[J]. 科技资 讯,2011(22). 作者单位 民航深圳空管站 广东省深圳市 518031 |
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