淺析自動化儀表的前景

楊振寰，武 青

（山西中煤平朔能源化工有限公司，山西 朔州 036000）

1 概念介紹

在20世紀50年代之前，由于技術不發達，液動式和機械式工業儀表的應用最廣泛，但它們的功能相對單一，只能進行最簡單的記錄和控制，同時，體積龐大，這對工業生產有嚴重的影響。隨著半導體與集成電路的發展，儀表自動化技術得到了廣泛應用，從20世紀50年代第一次有了電動儀表，到20世紀80年代自動化工業儀表的出現，儀表在工業領域得到了更大的重視，自動化儀表逐步取代落后的儀表，為現代工業的發展奠定了強有力的基礎，工業自動化的發展離不開儀表的自動化。

1.1 組成

自動化儀表是由儀表加自動化組成，即可以自動實現信息的轉換、傳輸及處理，以及根據處理結果對工業生產環節進行控制，以滿足控制需求。其主要由轉換電信號的變送器進行信號處理的控制器，對控制指令進行執行的執行器及顯示所需結果的顯示器組成，結構如圖1所示。因自動化儀表內部具有與微機連接的接口，可以有效地將所需要的參數傳送到微機，充當了自動化控制系統的“眼睛”。

圖1 結構圖

1.2 分類

自動化儀表根據功能可以分為檢測儀表和控制儀表。檢測儀表主要用于工業現場，檢測出所需物理量，比如溫度、壓力、流量、液位等。在實際應用中，這些檢測儀表被稱為溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、物位儀表。

控制儀表在檢測各種參數的基礎上加入了控制，通過控制指令的執行，實現儀表對生產過程的控制。常見的控制儀表有PLC可編程控制系統、DCS集散控制系統。

2 挑戰與機遇

在改革開放將近40年里，隨著中國工業化程度的逐步提升，自動化儀表在工業領域得到了廣泛應用，工業儀表技術也趨于完善。但國家工業在世界的大舞臺上，仍然需要繼續前行，同時，整個行業正在由集中控制向分散式增強型控制轉換，跨領域合作越發活躍，自動化儀表領域也正在發生著翻天覆地的變化。同時，隨著工業化發展，環境污染的問題也日益突出，比如PM2.5平均數值逐年上升，河流污染越來越嚴重。國家在環境質量、污染檢測方面也提出了相關政策支持，這也間接地為自動化儀表在環保領域的應用奠定了堅實的基礎，未來，自動化儀表在環保領域的應用定會大放異彩。同時，我國在自動化儀表的高端領域仍有短板，進口部分所占的比例還很大，甚至在一些尖端領域需要完全進口。所以，未來自動化儀表領域一定是機會與挑戰共存，我相信國家在經濟動能轉換方面提出的多個政策及產業扶持會讓儀表業有大發展。

3 未來發展方向

隨著中國制造2025規劃的公布實施，國家供給側改革的深入，高端自動化儀表的國產化定會是大勢所趨，我國自動化儀表行業也會有一個更好的發展，自動化儀表也會向一個新的高度邁進。就目前而言，傳統的自動化儀表主要由簡單的信號采集、處理結果、輸出組成，這些簡單模塊限制著儀表智能化的發展?？v觀儀表發展歷史，計算機技術的發展為儀表自動化的實現貢獻了突出的力量，但在當前人工智能、大數據火速發展的背景下，AlphaGo戰勝人類圍棋冠軍，人工智能在社會經濟領域引起了極大的轟動，人們堅信人工智能定會極大促進生產力的發展，人工智能也必定在儀表自動化領域進行一次大的變革，我們將會看到遍地的無人車間、無人工廠，隨處可見智能化儀表。所以，在未來幾年，國家經濟的繁榮、生產力的發展、生產效率的提升會促進儀表行業的發展，儀表的智能化會在其中扮演重要的角色。

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