浅析我国工业自动化仪表的应用现状与发展趋势

闫国英 燕娟娟

摘要：随着我国科学技术的高速发展，自动化仪表慢慢在目前的生产领域扮演重要的角色。特别在工业领域，自动化仪表得到了广泛的应用。许多生产系统、设备设施都开始加快引入自动化技术，提高生产效率，进而降低成本。

本文通过介绍工业自动化仪表的发展历史及当前现状，然后分析其发展趋势，得出如下结论：自动化仪表会越来越广泛的被应用在各个领域，同时朝着智能化、网络化、总线化的趋势发展。本文旨在通过分析我国自动化的发展趋势，为同业人员提供一些参考。

关键词：工业自动化;仪表;应用;发展趋势

引言

当前自动化技术飞速发展，这导致之前依赖人工控制的机械设备没办法符合生产需要。为了适应生产力发展的需要，自动化仪表慢慢在生产方面普及运用。工业自动化不仅提高了控制精度、质量，还更加高效、绿色、安全。

但分析我们目前工业自动化仪表的发展现状，仍然有值得思考的地方，比如创新能力不足、进口依赖性较大等。而自动化仪表的发展是生产力发展的重要推手，因此分析现状并找出未来工业自动化仪表的发展方向显得非常重要。

1自动化仪表的简介

1.1自动化仪表的分类

工业仪表的种类繁多。根据仪表组合方式，能够划分成基地式仪表、单元组合仪表与综合控制仪表;根据仪表安装方式，能够划分成现场仪表、盘装仪表与架装仪表;根据被测量生产过程的参数分为机械测量仪表、温度测量仪表、压力测量仪表等;根据仪表动力源划分，有气动仪表、电动仪表与液动仪表;由仪表信号的形式划分成数字仪表与模拟仪表。伴随微处理机的迅速发展，按仪表是否含有微处理器还划分成智能仪表和非智能仪表。

1.2工业自动化仪表的发展

早期仪表的出现。在国内工业仪表很早就出现了，早期在冶金、石油化工等行业中运用较多。较早制造的工业仪表分为机械式与液动式两类。它们体积较大，用途是检测记录和简单的控制，运用起来极不灵活而且功能较少，不能够在工业生产中发挥很大的作用。

气动、电动仪表的出现。伴随社会的发展，这类工业仪表逐渐被优化。由于其不能远距离控制而研制了气动仪表，之后在此基础上又研制出能调节的电子仪表。20世纪50年代初，第一次出现了电动仪表，它是借助电子器件来控制工业仪表。之后，随着集成电路和半导体技术的发展而出现了计算机信息技术，渐渐有了自动化技术。

自动化仪表的出现。人们借助一些控制装置将自动化技术和工业仪表有效结合，之后借助电子设备进行控制。自动化技术慢慢变成了工业仪表发展的重要工具，就有了真正的工业自动化仪表，而且仪表的体积越来越小，功能越来越强大。

自动化仪表的产业化。伴随微电子技术与计算机技术的出现，自动化仪表慢慢想科技化和产业化方向发展。这类工业仪表重点是借助电子控制装置监测现场仪表，进而渐渐有了智能化、数字化的智能型自动化工业仪表。

2工业自动化仪表的发展现状

最近几年，我们国家每个领域的技术迅速发展，特别是工业方面，自动化渐渐代替了传统的人为控制。高精尖科技的普遍运用使工业生产的自动化水平逐渐提高。国内仪器仪表市场体量巨大，运用领域宽广，然而却较为集中，重点是冶金、机械、能源、轻工等产业部门。

对比海外前沿产品而言，国内自动化仪表起点很低，基础不是很扎实，和国外差距非常明显，面对很大的挑战，系统性矛盾逐渐尖锐。

进口依赖性大。国外产品占据高端仪表市场份额较大，大型仪器大多的进口的。通过苦心研发，我国的记录类仪表等高端产品渐渐占有更多的市场份额，但是核心高精尖技术方面还是明显不足，部分元件同样是进口产品。

缺少创新能力。在国内工业自动化仪表发展中，缺少创新性。由外国引进一套系统，然而并未进行充分研究，同样没有变成自主性的科研成果。公司科研部门也缺少必要的创新性。从某种层面来讲，即使我国自动化产业及其科技已获取一些突破，然而还要走很长的路才能达到国际领先水平。

政府缺少鼓励政策。自动化仪表能够有效促进我国经济社会的飞速发展，但是政府并未对此行业发布较好的鼓励措施，公司研发的主动性不高。取而代之的是，企业往往由于对国产仪表不太熟悉，对其稳定性、准确性没有足够的信心，从而更多的倾向于采用进口产品。

3自动化仪表控制系统的未来发展趋势

微电子技术、计算机技术、信息处理技术等技术发展迅速，促进了自动化仪表的发展更新，是自动化仪表发展的动力。最终使仪表仪器运行速度更高，反应更为灵敏，工作更为平稳，能够获得全面的信息，同时向智能化、网络化、总线化的方向发展。

3.1智能化发展趋势

自动化仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、微处理器技术、接口通信技术，借助一些软件完成内部操作，最终完成智能化处理。它不但能够进行温压的补偿，而且还能进行零点的修正，此外还可以进行故障诊断等。在进行工业过程控制时，能够降低工作人员的操作风险。它最终输出的是数字，在很大程度上不仅提高了仪表性能，还方便信息交流，同时便于远程控制。

3.2网络化发展趋势

伴随工业信息网络技术的成熟，新型自动化仪表成为下一代控制网络发展的趋势。这种仪表的重要特点就是具有网络结构体系，具代表性的就是IP智能现场仪表。例如，借助网络结构能够建立工业控制网络，因此能够自然衔接办公自动化与工业自动化。同时，由于其具有拓展性和互联性等特性，有效地构成了一种全开放网络体系结构，这对提升自动化仪表控制系统的应用效果会产生积极影响。因此，新一代智能仪表—IP智能现场仪表的运用会更加普遍。

3.3总线化发展趋势

现场总线是指在中央控制和现场仪表之间连接产生的双向多站、数字化、开放性的通信系统。在控制系统中，现场设备一般称作现场仪表。其重点包含在线分析仪表、变送器、执行器等。现场总线技术的运用越来越普遍，更方便组建测试系统。但是现阶段的集中测控已经无法满足远程测控的需要，更不能满足大范围测控的需要。所以，一定要组建可以共享数据的网络，现场总线控制系统（FCS）正好可以满足这种需求。它已然成为当前自动化技术发展最主要的呈現方式。它不但更好地推动了过程测控仪表的发展，而且促进自动化仪表朝着高精尖的方向发展。此外，为了让自家的现场总线控制系统更加长效，各生产商也在生产和控制系统匹配的测量仪表、调节阀。因此，当前的现场总线控制系统发展的比较完善。

总之，随着未来自动化仪表控制系统的发展，工业自动化仪表会越来越广泛的被应用在各个领域，同时朝着智能化、网络化、总线化的趋势发展。自动化仪表在各个行业的应用，必然带来自动化控制技术的更高、更好得到发展，为国内工业建设中自动化仪表控制系统的应用奠定坚实基础。

参考文献

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[6]刍议自动化仪表控制系统的现状与发展趋势[J].方洁琼.电子技术与软件工程，2017，（17）：142-143

作者简介：闫国英;男;1986年1月;籍贯：内蒙古丰镇市;学历：本科;现任职称：助理工程师;研究方向：自动化仪表。

第二作者：燕娟娟;女;1984年10月;籍贯：河南省焦作市;学历：本科;现任职称：助理工程师;研究方向：自动化仪表。