儀表自動化應用的發展趨勢探討

王永杰

摘 要：儀表自動化是電氣自動化中關鍵的組成部分之一。當前，科學技術水平高速發展，使自動化儀器的生產水平不斷提升，現代儀表的應用范圍由此不斷擴大。信息化技術的廣泛應用，簡化了儀表的生產流程，儀表自動化應用的目標在不久的將來必將實現。該文就儀表自動化應用的發展趨勢和建議展開分析，為相關工作者提供一些參考。

關鍵詞：儀表自動化 發展趨勢 建議

中圖分類號：TH86 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（c）-0041-02

儀表自動化在電氣自動化中占有重要的地位，其基本用途是在電氣自動化中用于測量及顯示，為信息的收集做準備。當前環境下，各領域對智能化水平的要求越來越高，電氣自動化的發展水平也在不斷攀升，儀表自動化的應用也愈發廣泛。文章首先介紹了自動化儀表的概念，然后就儀表自動化的優點及發展趨勢展開分析。

1 現階段自動化儀表的概念

自動化儀表也可被稱作檢測控制儀表、工業儀表。在自動化儀表的發展初期，多被用于熱動力、化工和冶煉生產當中。原來儀表基本上均為液動式和機械式儀表，僅有記錄、檢測與控制的功能。近年來，才陸續研制出電子管類、電動式等新型儀表，且由于集成電路和半導體的應用，儀表逐漸走向高精度、小體積的方向，以及將計算機技術融入其中，對數據進行處理，這樣從真正意義上使儀表自動化成為現實。

2 儀表自動化的優點

儀表自動化的基本特點是運用計算機技術，免于大規模的生產，因而能夠節約生產資金，體現出顯著的穩定性。

2.1 存儲職能

傳統儀表所用電路是組合邏輯電路，僅可在特定時間里記錄簡單的內容，一個狀態出現以后，便無法存儲之前的狀態，主要是由于其記憶的時間極短。在引入計算機技術之后，儲存設備的記錄方式為區域式記錄，通電之后，可以一直保有之前的記錄，并能記錄其他內容。

2.2 可拓展性

由于軟件水平的不斷上升，多方面取代了組合邏輯電路，尤其是自控制電路中運用接口芯片的位控特性，編程由此變得極為簡單，因而軟件置于當中，能夠簡化硬件組成，取代原有的組合邏輯電路。

2.3 設備具備信息處理功能與計算機優勢

設備中有計算機，能夠展開一系列復雜的運算，并體現高精準性，在設備中能夠展開各種運行與對比活動。

3 儀表自動化應用的發展趨勢

儀表自動化應用的發展歷經多個時期，當下已從小規模分散性向集成化大規模的方向轉變。這一發展趨勢相對而言，更適應現代化企業大規模生產的發展，且儀表專業化與模塊化技術的發展，令其整合與集成過程更為簡便，在此就儀表自動化的兩個顯著的發展趨勢予以介紹。

3.1 現代化的DCS已經基本上替代原有的儀表盤控制

當前，科技水平越來越高，企業的現代化管理水平隨之持續提高。信息化管理屬于當代許多企業的關鍵組成元素之一，原有儀表盤控制在許多時候已經難以達到企業愈發增多的信息方面的要求。現階段，大系統綜合化屬于儀表自動化應用的重要目標領域，能夠最大限度上運用計算機網絡集成系統，并運用儀表自動化控制的方式，對有關企業的生產展開實時檢測和管控，這樣既能提升相關企業的運營效率，又有利企業的高效管理。此外，還能綜合利用生產控制過程和網絡通信以及信息化管理等，使企業可以及時、準確地獲悉當前發生的狀況，以求對各項數據展開研究并采取布局。上述集成化與一體化的管理形式，對于企業而言，能夠顯著節約生產資金、減少能源損耗、提升其生產效率，使企業未來在市場競爭中占據有利位置。

3.2 現代總線與控制系統的利用率會越來越高

現代總線分支眾多，可以使串行雙向通信成為現實，借助現場總線能夠把設備和自動化系統相連為通信服務。此外，由于數字通信技術的支持，還可將現代總線和自動化控制系統的聯合應用發展到儀表方面。現場總線能夠把中央DCS系統中多數控制功能移走，使智能儀表擔負一些控制職能，兩方共同發揮作用能夠形成現場總線控制系統，也就是FCS。FCS的測量與控制職能被很好地聯系起來，集成化方式有利于將分散控制變為現實，從而使系統更為可靠、平穩。利用FCS也能起到節約生產資金的作用，且在某些方面推動了儀表智能化、控制功能分散化等的發展，順應時代趨勢。

高科技的控制軟件在標準化、工程化與商品化等各方面贏得了很大發展。現階段，計算機技術的發展水平越來越高，新型控制理論技術已經能借助計算機軟件的應用成為現實。高科技控制軟件的應用，既能使控制系統的控制水平得到很大提升，又可以解決系統自身隱含的時變性與不穩定性等導致的各種問題，因此，要充分利用高科技控制軟件，使之朝著標準化、工業化與商業化的方向發展，儀表自動化方可在控制方面體現得更為平穩與可靠。

4 儀表自動化應用發展趨勢方面的建議

針對儀表自動化應用的發展趨勢以及現代技術在該領域的應用，現就如下3點提出建議。

4.1 運用先進的傳感器技術

在儀表中，傳感器的基本作用是收集數據，數據收集組件對于儀表而言是能夠發揮作用的最基本組件。所以，傳感器的演變對儀表自動化的發展有著重大的作用。如今，傳感器技術正處于持續更新及發展階段，這將有利于推動儀表自動化水平的提升。例如：在對傳感器予以調整時，要采取前饋、滯后等數學手段，同時利用比例、微積分等數學知識，進行多手段并用式調整，這種調整方式十分適用于相對復雜的自動化控制系統。此外，由于新型材料的不斷推出，傳感器通過應用更為優良的新型材料，使其集成化與靈敏化程度更高，這兩個方面的改進使傳感器具備更加穩定的發展趨勢。

4.2 加強儀表調節器的全面智能化發展

調節器的進步與微處理器技術的提升關系密切，后者使調節器向智能型與數字型轉變的步伐越來越快。現階段，數字式的合理設置與運算水平的持續進步，各類信號輸入手段的施展，均使調節器的職能體現的愈發明顯，更進一步推動了儀表自動化應用的進步。

4.3 應用可編程控制器提升軟、硬件集成能力

可編程控制器的重要職能是將傳感器收集來的數據進行分析并處理，按照事先輸入的程序向外下達控制指令。可編程控制器的合理運用能夠使硬件中的一些元件被軟件取代或操控，借助軟件優勢將儀表運轉準確性變得更高。

5 結語

自動化儀表具有存儲、可拓展性、信息處理功能和計算機優勢，這為儀表自動化的推廣提供了良好的技術基礎，相關企業的工作效率由此提升，經濟效益也得到了提升。然而，與國際上位于科技前沿的儀表自動化應用比起來，我國儀表自動化水平的差距依然不小，因而在日后發展當中，應積極地引入有關先進理論與技術，依據我國對儀表自動化的使用情況展開技術革新，不斷推動儀表自動化的發展。

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