工业自动化仪表的应用与展望

王猛（山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司，山东莱芜，271104）

工业自动化仪表的应用与展望

王猛
（山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司，山东莱芜，271104）

随着市场经济的发展及工业化进程的加快，自动化仪表在工业领域得到广泛应用，并已成为工业生产制造与检测的重要工具，而微电子技术、计算机网络与通信技术等日新月异的发展又促使自动化仪表出现深刻变革。文章通过分析工业自动化仪表的分类及应用情况，提出其总线化、网络化、数字化、智能化发展趋势。

工业自动化仪表；应用；发展展望

0 引言

目前，工业自动化仪表包括在线分析仪表、流量仪表、物位仪表、压力仪表、温度仪表等多种，在工业控制领域发挥了突出作用。近些年来，随着计算机网络与通信技术、信息处理技术的发展，促使自动化仪表出现深刻变革，使工业自动化仪表更加快速、便捷的获取准确、有效、可靠的全方位控制数据，从根本上改变了传统的光、机、电的框架，表现出总线化、网络化、数字化、智能化发展趋势。

1 工业自动化仪表的种类与应用情况分析

1.1 温度仪表及其应用情况

温度是工业生产过程中的重要影响因素，利用温度仪表检测和控制生产过程中的温度有利于保障工业生产顺利完成。温度仪表主要用于测量与控制生产现场或管道内部的温度，如在石化产业中，实时监测与控制石化现场设备管道和管道内的温度变化。目前经常用到的是非接触式测量方法，现场总线技术的应用，实现了温度控制的自动化。随着电子技术的发展，温度仪表也在日益完善，智能温控系统的应用明显提升了温度仪表的智能化水平，也简化了数据采集和信息处理程序，是一种新的温度测量方式，对于提高仪表的温度测量时效性与测量准确度具有重要作用。

1.2 压力仪表及其应用情况

压力仪表包括分液柱式、弹性式、活塞式三种，主要用于粉状、高温、易结晶等介质的压力测量与调节，常规压力调节系统借助于压力变送器传输信号实现现场测量和控制。压力失控将导致安全事故的发生，科学准确的监控工业生产中的压力，是保障工业生产安全进行的重要技术工具。在信息网络技术不断进步的条件下，压力仪表的应用范围也在不断扩大，其作用也更加突出。压力仪表的应用对于降低机器设备的损坏率，预防与减少工业安全事故起到了重要作用，保证了生产人员的安全。

1.3 物位仪表及其应用情况

从测量方式差异看，物位仪表包括静压式、直读式、浮力式、电容式等，在实际使用时，它并不直接接触产品，而是通过发射超声波的方式检测与反馈物料产品状态，记录和测量产品位置。如工业生产中，容器内流体的测量就可利用物位仪表，它可准确测量出容器中所贮藏的液体或固体的容量或重量，在工业生产过程中发挥着重要作用。

1.4 流量仪表及其应用情况

流量仪表在工业生产中的应用最为普遍，根据其测量原理差异，又包含了速度法、容积法体积流量仪，直接法、推导法流量仪，以及转子式、速度式、节流式、容积式等几种。流量仪表的特点是测量范围广，可保证工业生产过程的稳定和优化，保障工业产品质量，它主要用于检测与监控工业生产中管道内，单位时间内流过的液体体积和质量，并记录存储监控结果，与标准值进行自动比对，如对石油输出的控制。

1.5 在线分析仪表及其应用情况

在线过程分析仪是自动化管理与控制化工生产与分析过程的重要工具，主要应用于工业生产流水线，可检测与控制工业生产环境的温度，以及机械设备的真空压、油压、液位等工艺参数，当监测到的参数数据与设定指标不符合时，会自动分析各参数的对比结果并显示。

2 工业自动化仪表的未来发展趋势

2.1 总线化趋势

现场总线作为21世纪现场控制系统的基础，它在工业自动化仪表中的应用，增强了分散控制的便利性，使自动化仪表与系统在工业领域中的应用实现了工业控制由控制室转向现场，其开放性、数字化和双向性的特点，推动自动化仪表与系统实现传输信号数字化及智能化。现场总线作为是一种拥有高科技含量的通信系统，为工业自动化仪表的高精度化和高稳定性发展奠定基础。

2.2 数字化趋势

随着软件设计技术的不断提升，工业自动化仪表的数字化发展趋势十分明显，模拟仪表逐渐被数字化仪表和系统所取代，退出新建项目主流产品名目。工业自动化仪表借助于计算机网络平台，结合工业生产需求，设计具有实际应用价值的应用软件，大大提高了工业生产中各项信息的采集、显示、传输和储存等功能的运行效率，其功能优势较之于传统工业自动化仪表十分明显，特别是在数据处理能力等方面。

2.3 网络化趋势

计算机网络的普及，及其与现场总线技术的有机结合，推动着工业自动化仪表不断网络化。信息化时代，工业自动化仪表的网络化是其发展的必然趋势，也是其在工业生产领域发挥重要作用的必然选择，这一趋势将带动工业信息网络发展，深度挖掘工业自动化仪表在工业生产与控制领域的应用潜力。同时，这种具备良好扩展性和相互连接性的新型自动化仪表，形成了一个运行有效的开放性网络体系，更便于对工业生产进行管理与控制。

2.4 智能化趋势

工业自动化仪表的智能化，是指工业自动化仪表采用电源转换技术、Flash存储器、数字电位器、嵌入式Internet技术、软硬件协同等先进技术，通过预先设定特定程序，实现对工业生产过程的调控和管理，从而快、准、好地完成工业生产各环节的控制与管理。未来，工业自动化仪表的智能化将为我国工业化发展与进步做出突出贡献。

[1]陈经纬. 探析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].中小企业管理与科技(中旬刊)，2016，(12):194-195.

[2]李定川.我国电气自动化仪器未来的发展趋势与应用综述[J].智慧工厂，2016，(05):51-55+62.

[3]曹庆年，王薛飞，刘晋熙，夏超，侯胜利. 自动化仪表新技术的应用探讨[J].电子技术与软件工程，2015，(17):148.

王猛，男，1984年，籍贯山东莱芜，中级工程师，研究方向工业自动化与仪表。

Application and future development of industrial automation instrument

Wang Meng
（Shanxin software co., ltd. Laiwu automation branch，Laiwu Shandong，271104）

with the development of market economy and the accelerated process of industrialization, automation instrument has been widely used in the industrial field, and has become an important tool for manufacturing and testing of industrial production, while the development of microelectronics technology, computer network and communication technology change rapidly and make the automation instrument appear profound changes Based on the analysis of the classification and application of industrial automation instruments, this paper puts forward the development trend of bus, network, digitization and intelligence.

industrial automation instrument; application; development prospect