仪表自动化应用的发展趋势探讨

王永杰

摘 要：仪表自动化是电气自动化中关键的组成部分之一。当前，科学技术水平高速发展，使自动化仪器的生产水平不断提升，现代仪表的应用范围由此不断扩大。信息化技术的广泛应用，简化了仪表的生产流程，仪表自动化应用的目标在不久的将来必将实现。该文就仪表自动化应用的发展趋势和建议展开分析，为相关工作者提供一些参考。

关键词：仪表自动化 发展趋势 建议

中图分类号：TH86 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（c）-0041-02

仪表自动化在电气自动化中占有重要的地位，其基本用途是在电气自动化中用于测量及显示，为信息的收集做准备。当前环境下，各领域对智能化水平的要求越来越高，电气自动化的发展水平也在不断攀升，仪表自动化的应用也愈发广泛。文章首先介绍了自动化仪表的概念，然后就仪表自动化的优点及发展趋势展开分析。

1 现阶段自动化仪表的概念

自动化仪表也可被称作检测控制仪表、工业仪表。在自动化仪表的发展初期，多被用于热动力、化工和冶炼生产当中。原来仪表基本上均为液动式和机械式仪表，仅有记录、检测与控制的功能。近年来，才陆续研制出电子管类、电动式等新型仪表，且由于集成电路和半导体的应用，仪表逐渐走向高精度、小体积的方向，以及将计算机技术融入其中，对数据进行处理，这样从真正意义上使仪表自动化成为现实。

2 仪表自动化的优点

仪表自动化的基本特点是运用计算机技术，免于大规模的生产，因而能够节约生产资金，体现出显著的稳定性。

2.1 存储职能

传统仪表所用电路是组合逻辑电路，仅可在特定时间里记录简单的内容，一个状态出现以后，便无法存储之前的状态，主要是由于其记忆的时间极短。在引入计算机技术之后，储存设备的记录方式为区域式记录，通电之后，可以一直保有之前的记录，并能记录其他内容。

2.2 可拓展性

由于软件水平的不断上升，多方面取代了组合逻辑电路，尤其是自控制电路中运用接口芯片的位控特性，编程由此变得极为简单，因而软件置于当中，能够简化硬件组成，取代原有的组合逻辑电路。

2.3 设备具备信息处理功能与计算机优势

设备中有计算机，能够展开一系列复杂的运算，并体现高精准性，在设备中能够展开各种运行与对比活动。

3 仪表自动化应用的发展趋势

仪表自动化应用的发展历经多个时期，当下已从小规模分散性向集成化大规模的方向转变。这一发展趋势相对而言，更适应现代化企业大规模生产的发展，且仪表专业化与模块化技术的发展，令其整合与集成过程更为简便，在此就仪表自动化的两个显著的发展趋势予以介绍。

3.1 现代化的DCS已经基本上替代原有的仪表盘控制

当前，科技水平越来越高，企业的现代化管理水平随之持续提高。信息化管理属于当代许多企业的关键组成元素之一，原有仪表盘控制在许多时候已经难以达到企业愈发增多的信息方面的要求。现阶段，大系统综合化属于仪表自动化应用的重要目标领域，能够最大限度上运用计算机网络集成系统，并运用仪表自动化控制的方式，对有关企业的生产展开实时检测和管控，这样既能提升相关企业的运营效率，又有利企业的高效管理。此外，还能综合利用生产控制过程和网络通信以及信息化管理等，使企业可以及时、准确地获悉当前发生的状况，以求对各项数据展开研究并采取布局。上述集成化与一体化的管理形式，对于企业而言，能够显著节约生产资金、减少能源损耗、提升其生产效率，使企业未来在市场竞争中占据有利位置。

3.2 现代总线与控制系统的利用率会越来越高

现代总线分支众多，可以使串行双向通信成为现实，借助现场总线能够把设备和自动化系统相连为通信服务。此外，由于数字通信技术的支持，还可将现代总线和自动化控制系统的联合应用发展到仪表方面。现场总线能够把中央DCS系统中多数控制功能移走，使智能仪表担负一些控制职能，两方共同发挥作用能够形成现场总线控制系统，也就是FCS。FCS的测量与控制职能被很好地联系起来，集成化方式有利于将分散控制变为现实，从而使系统更为可靠、平稳。利用FCS也能起到节约生产资金的作用，且在某些方面推动了仪表智能化、控制功能分散化等的发展，顺应时代趋势。

高科技的控制软件在标准化、工程化与商品化等各方面赢得了很大发展。现阶段，计算机技术的发展水平越来越高，新型控制理论技术已经能借助计算机软件的应用成为现实。高科技控制软件的应用，既能使控制系统的控制水平得到很大提升，又可以解决系统自身隐含的时变性与不稳定性等导致的各种问题，因此，要充分利用高科技控制软件，使之朝着标准化、工业化与商业化的方向发展，仪表自动化方可在控制方面体现得更为平稳与可靠。

4 仪表自动化应用发展趋势方面的建议

针对仪表自动化应用的发展趋势以及现代技术在该领域的应用，现就如下3点提出建议。

4.1 运用先进的传感器技术

在仪表中，传感器的基本作用是收集数据，数据收集组件对于仪表而言是能够发挥作用的最基本组件。所以，传感器的演变对仪表自动化的发展有着重大的作用。如今，传感器技术正处于持续更新及发展阶段，这将有利于推动仪表自动化水平的提升。例如：在对传感器予以调整时，要采取前馈、滞后等数学手段，同时利用比例、微积分等数学知识，进行多手段并用式调整，这种调整方式十分适用于相对复杂的自动化控制系统。此外，由于新型材料的不断推出，传感器通过应用更为优良的新型材料，使其集成化与灵敏化程度更高，这两个方面的改进使传感器具备更加稳定的发展趋势。

4.2 加强仪表调节器的全面智能化发展

调节器的进步与微处理器技术的提升关系密切，后者使调节器向智能型与数字型转变的步伐越来越快。现阶段，数字式的合理设置与运算水平的持续进步，各类信号输入手段的施展，均使调节器的职能体现的愈发明显，更进一步推动了仪表自动化应用的进步。

4.3 应用可编程控制器提升软、硬件集成能力

可编程控制器的重要职能是将传感器收集来的数据进行分析并处理，按照事先输入的程序向外下达控制指令。可编程控制器的合理运用能够使硬件中的一些元件被软件取代或操控，借助软件优势将仪表运转准确性变得更高。

5 结语

自動化仪表具有存储、可拓展性、信息处理功能和计算机优势，这为仪表自动化的推广提供了良好的技术基础，相关企业的工作效率由此提升，经济效益也得到了提升。然而，与国际上位于科技前沿的仪表自动化应用比起来，我国仪表自动化水平的差距依然不小，因而在日后发展当中，应积极地引入有关先进理论与技术，依据我国对仪表自动化的使用情况展开技术革新，不断推动仪表自动化的发展。

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