自动化仪表发展前景

1、电控学院自动化仪表之应用和发展前景院（系）： 电气与控制工程学院专业班级：10 级测控1班姓 名：学 号：指导教师：陈毅静2013年5月16日目录引言虽然中国仪器仪表工业有了一定的发展， 但远远不能满足国民经济、科学研究、 国防建设以及社会生活等各个方面日益增长的迫切需求。中国仪器仪表产品，绝 大部分属于中低档技术水平，而且可靠性、稳定性等关键性指标尚未全部达到要 求。因此中国需做长期规划，将振兴测量控制与仪器仪表行业作为一个系统工程， 从影响测量控制与仪器仪表业的各主要方面，包括政府、企业、社会环境、科研 和教育机构等方面制定协调一致的战略措施并认真贯彻执行。-摘自（2009-2012年中国

2、仪器仪表行业投资分析及前景预测报告关键字：自动化仪表智能 信息 系统一.自动化仪表定义自动化仪表，是由若干自动化元件构成的，具有较完善功能的。一般同时具有数种功能，如测量、显示、记录或测量、控制、报警等。自动化 仪表本身是一个系统，又是整个自动化系统中的一个子系统。自动化仪表是一 种“信息机器”，其主要功能是信息形式的转换，将输入转换成输出信号。信 号可以按时间域或表达，信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量 形式。二.自动化仪表发展历史自动化工业仪表的真正出现是在二十世纪的八十年代，人们通过一种控制 装置把自动化技术与工业仪表进行了有效结合，然后通过组装的电子设备进行综合控制，后来随

3、着控制技术的不断发展，自动化技术逐渐成为了工业仪表发展的主要工具，也就出现了真正的自动化工业仪表。随着自动化仪表技术的不但发展，其体积越来越来，功能越来越全，在工业生产中发挥的作用也越来越明显，成为现代工业发展必不可少的一个重要工具。在计算机技术出现之前出现了微电子技术，这种技术在自动化工业仪表中得到运用后，使自动化工业仪表逐渐呈现除了科技化与产业化。这种工业仪表主要是通过电子控制器来实现对故障的诊断，在电子式自动化工业仪表工作往往会由于各种电信号信息的不稳定而不能及时发现工作中的各种问题，存在着极大的弊端。人们对这种工业仪表进行更新与发展后，逐步出现了智能化、数字化的智能型自动化工业仪表，这

4、种智能化的工业仪表通过虚拟网络技术来代 替人工进行工作，初步实现了工业仪表的真正意义上的自动化。随着社会信息技术的不断发展，自动化工业仪表在发展的过程中也表现出了开放性、总线性、网络化以及智能化等特点。自动化工业仪表主要是通过采用接口通信、微处理器以及集成电路等现代化网络技术来实现其智能化的，这些技术可以利用一些嵌入式软件对自动化工业仪表的内部操作进行协调， 从而使其具备智能化处理能力。在这个基础上对各种输入信号进行非线性处理，并通过压力与温度进行补偿， 再通过故障诊断以及零点的修正与漂移等过程来逐步实现自动化工业仪表的总线控制，这种总线控制式自动化工业仪表是未来重点发展的重点。总之，未来自动

5、化工业仪表的发展离不开计算机信息技术的支 持，只有把计算机数字化技术充分运用到自动化工业仪表中，才能使自动化工 业仪表取得进一步发展。三.自动化仪表的应用“十二五”期间，我国仪器仪表市场容量很大，应用领域广阔，但应用领域需求相对集中，应用要求迫切的领域主要有：钢铁电力、煤炭化工、石油、医药、轻工等产业部门。这些产业部门除了有上千项新建工程需要配置大量自动化仪表与控制系统外，还有上万个企业需要进行技术改造，为此必须替换旧型仪表或零部件需求量极其庞大。1、环保仪器仪表环保仪器仪表主要用在环境质量监测和污染源监测等方面。针对我国具体国情，环保主要解决我国水环境、大气环境两个战略性和全局性的大环境生态

6、污染问题。随着节能降耗、减少排放和低碳经济成为国家长期国策。2、电工仪器仪表在国家电网公司提出，要大力推进以特高压电网为龙头、各级电网协调发展、健全智能电网的原则，同时还明确了电力用户用电信息采集系统建设是我国智能电网建 设的重要组成部分后，智能电网建设渐进式发展起来。而电网建设是全球性行为，是长期、渐进式的刚性市场，为电工仪器仪表行业的重大发展机遇。3、工业自动化仪表工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、 特种和专用自动化仪表。 从市场需求看， 我国工业自动化市场需求日旺。据中国仪器仪表协会预测，到十一五末，工业自动化市场需求将超过1000 亿元。另随着国家对民生

7、关注的大大提高，一些与民生相关的需求也提到日程上来，也对仪器仪表提出新的要求和市场需求。四自动化仪表发展前景ISA EXPO2008的6大关注点是：信息安全、过程自动化、环境和质量控制、无线与网络通信、企业集成。实际上包括我国的 Miconix 展在内的全球 各主要仪表展览，近两年的主题也在这之内。可以说这个六个方面反映了近两年自动化仪表领域的主要发展动向。六个方面中信息安全、过程自动化和环境控制主要是由自动化仪表领域外的技术推动的。.自动化仪表与企业的信息化信息技术的发展给自动化仪表带来两方面的影响：一方面信息技术与自动化仪表争夺人才，在IT发展的高潮，许多有经验的仪表工作者转向IT 行业，

8、这也是近年仪表产品推出减缓的原因之一 ；另一方面自动化仪表借用 了 TI行业一些成熟的技术和产品，加快了信息的步伐。信息化是当前时代发展的趋势，自动化仪表技术包括了信息采集、信息 处理以及信息的应用这样的过程，因此自动化仪表技术实际上时信息技术 的一个重要分支。所谓“企业集成”实际上是企业的信息集成和整合，所 谓“信息爆炸”实际上时获得信息超过了处理和应用的能力，而为得到的 应用的一大障碍是信息表达的统一性不够。如何提高处理和应用信息的能 力是当前的主题。.自动化仪表工程项目全局信息和全生命周期信息的整合全局和全生命周期的信息化整合实际上是自动化仪表系统的全面可互操作性。可互操作性是分层次的，

9、最基本的是过程控制机的互操作，即 控制系统与现场仪表表层免的可互操作，向上一层是控制系统维护与生产设备诊断信息的可互操作，在高一层是企业管理信息的客户操作。全局信 息化整合至少要实现全局信息的可互操作。我国对自动化仪表在系统运行过程中的信息整合做的很不够，及时用了现场总线智能仪表，数据通信业仅仅起替代传递的功能。产生这种情 况的原因，一方面是我国用户对企业信息化的需求并不迫切；另一方面我们缺乏符合我国各行业实际情况的、有效的信息化整合软件。自动化仪表工作者对信息化可以做什么了解不够，而用户对信息化有什么好处不清楚，对怎么做更提不出要求。这些因素影响了信息化整合技术的发展.功能安全安全是一个非常

10、广泛的主题，在自动化仪表领域今年主要关注功能安全方面。IEC61508电气/电子/科编程电子安全相关系统的功能安全系列国际标准早在1998年就开始陆续出版，2003年又出版了 IEC61511过 程仪表安全系统的功能安全系列国际标准。我国近两年出版了等同采用这些国际标准的系列国家标准 GB/T20438电气/电子/科编程电子安全相关系统的功能安全和 GB/T21109过程仪表安全系统的功能安全。近两年功能安全的重要发展是：将大量经过功能安全认证的仪表推向市场。这对仪表的市场有很大影响，因此功能安全仪表并不只是用在 有安全要求的系统中，功能安全认证还起到对仪表可靠性一定的定量确 认的作用，为了争

11、取竞争中的有利地位，实际上几乎所有仪表制造商都 会开展功能安全研究。.系统维护与仪表诊断基于企业对安全和质量的要求，系统维护与仪表诊断受到用户、制造商和研究者各方面的关注。系统维护与仪表诊断分为 4个层次：生产流程的诊断、生产装备的诊断、自动化控制系统的诊断、 现场仪表的诊断。我国大型设备方面的维护和诊断研究已有多年的历史，在旋转机械等典型装备方面有不错的成果和成功的应用，有两个学会组织聚集了我 国这方面的力量：中国振动工程学会故障诊断专业委员会和中国自动化 学会技术过程故障诊断与安全性技术委员会。在自动化控制系统自身的 诊断方面虽然也有一些研究，但应用较少，在检测仪表和执行器的诊断方面更加薄弱，无论在维护和诊断理论研究还是开发实践方面都与国际水平有较大差距。国产的大部分仪表在故障诊断和预测性维护方面存在 空白。.无线通信工业无线通信技术的快速发展是近两年自动化仪表领域显着的亮点，主要表现在以下几个方面 1）技术方案多样化2）参与者迅速增加3）成立 了专业组织4）推出多种无线演示系统、测量仪表样机我国进入工业无线 通信领域并不晚。HAR箧金会是2