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摘要：文章从自动化仪表控制系统，自动化仪表的发展，自动化仪表控制系统的发展方向三方面来介绍。
关键词：自动化仪表； 控制系统； 发展方向
当今，世界经济竞争趋势从早期传统的竞争模式里集中到了工业化生产上，国内制造业对自动化仪表与控制系统的运用提出了要求，只有保证各仪器设备的辅助作用才能实现工业一体化生产。随着时间的推移，早期使用的仪器设备已满足不了新时期工业生产的要求，而自动化仪表在发达国家的销售和应用持续以2O％ ～30％ 的速度增长，这更加说明自动化仪表作用的重要性。
一 自动化仪表控制系统
1 自动化仪表控制系统的简介
作为设备的主要构成之一, 自动化仪表控制系统可以对机器设施的运行进行监控, 当问题出现后可以及时发现, 这样可以为设备的调数提供参考依据。针对自动化仪表来讲,它的构成主要是自动化元件, 这些技术工具的功能相对齐全。通常状况下, 自动化仪器主要包含了测量、控制和发现问题时报警等方面的功能。自动化仪表的类型较多, 较为常见的有:压力仪表、温度仪表、数控仪表等, 这些仪表在电力、化工、石油等范畴的使用非常普遍。实际来讲, 自动化仪表在设备里主要是进行信息数据的转换, 自动化仪表控制系统仅属于自动化系统的一个构成部分, 将输人的信号自动转换到输出信号当中。此类信号的表述主要是通过时间域表述, 也有的是通过频率域表述。
2 自动化仪表控制系统的发展特点
作为工业自动化的一部分, 仪表控制系统的发展逐渐被人们所关注。相对于精准度较高、性能较好的测量仪器来讲, 已被逐步使用到微处理器当中。如此一来, 仪表就逐渐实现了网络化和智能化的发展,我国的自动化仪表控制系统获得了非常大的进步。即便如此, 同国外的先进技术对比,我国的技术依旧具有差距,可是不能因此而否决了我们获得的进步, 在某些领域,我国的技术成就已在世界同行业范围内处在领先的位置。在近几年里, 我国对于自主研发的一些低端产品正在以迅猛的速度发展,由于类型较多,所以在价格方面存在一定的优势,因此市场竞争也较为激烈。
二 自动化仪表的发展
由于计算机技术的快速进步与迅猛发展，自动化仪表也得到了突飞猛进地发展，尤其是在过程自动化的实现、对测量数据进行处理以及系统控制等这些方面获得了长足的进步。进入21世纪之后，部分准确度与性能比较高的以及功能较多的测量仪器均已经嵌入微型处理器。我们国家的自动化仪表已经具备了网络化、智能化、总线化以及开放性等特点，尽管从整体而言和国外先进的技术相比较还存在一定的差距，然而在部分领域也达到领先世界的水平。此外，最近几年以来温度仪表的重大进展是红外热像仪的得到非常广泛地运用。我国制造的低端压力以及带热功能的压力变送器在最近几年也获得快速的发展，品种与规格齐全、价格低廉，在市场上具有很强的竞争力。最近几年以来，控制阀行业也取得了明显地进步，产品的“跑”、“冒”、“滴”、“漏”等问题有了明显的改进，很多产品的质量已经达到国际先进的水平。在控制系统领域的发展也是让人振奋。
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三 自动化仪表控制系统的发展方向
自动化仪表技术也随着科技的发展而发展，对于仪器仪表有了更高的标准与要求。仪器仪表今后的发展方向是充分运用全新的工作原理以及选择全新的材料和元件，比如运用超声波、Ｘ射线、微波、远红外线、核磁共振成像以及激光等原理，运用不同的半导体敏感元器件、集成光路与电路、光导纤维等等。其最终目标是使得仪器仪表更加小型化，重量更轻、生产成本不断降低以及更加有利于使用和维修等。此外，运用微机使得仪器仪表的性能不断增强，使得仪器仪表的自动化与智能化程度以及处理数据的能力进一步提高。从而实现仪器仪表不但可以供单项使用，并且可以通过标准接口以及数据通道和计算机有效结合，构成不同的测控管理工作的综合系统。
1 自动化仪表在总线化层面的发展趋势
现场仪表的主要设备构成包括了执行器和变送器以及在线分析仪表，这些设备的组合使用能够实现自动化的过程控制。目前，在中国，现场总线技术被越来越广泛的应用，要想建立健全并完善分布式和集中式的测试系统，现场总线技术必将发挥着越来越重要的影响。相比而言，其他非常复杂的控制系统本身也需要得到很好的调整与完善，尤其是结构形式，通常情况下，必须要建立一个能够连接不同仪表的基本网络，在这个层面，FCS，也就是现场总线控制系统会发挥更加明显的作用。所谓现场总线控制系统，也就是一种具体的控制结构，这种控制结构被用在现场各种智能化仪表与现场的中央控制中间，这种系统为开放式的、为双向的、为多站性的、也为全数字性的。观察全世界对应的技术发展趋势，可以描述为主流的发展趋势为现场总线向全球自动化技术进行不断的调整和转换，对于过程测控仪表的广泛运用而言，该系统具有诸多的优势，适合设备发展的趋势：高适应、高稳定、高精度与高可靠。
2 分布式控制系统的发展方向
分布式控制系统为一种全新的计算机控制系统，它是基于集中式控制系统逐步发展与演变出来的。它是主要由一个过程控制级以及过程监控级所构成的利用通信网络作为其纽带的系统，将现代计算机技术、现代通信技术、现代图形显示技术以及现代控制技术即4C技术进行综合，其指导思想是集中操作与分散控制与集中操作、分级管理以及配置灵活等。我国生产的DCS系统早已运用于大型超临界火力发电机组的控制系统。
3 开放性控制系统的发展方向
当前的测控仪器愈来愈多使用嵌入式的操作系统核心软件以及性能非常高的微处理的核心硬件系统的嵌入式系统技术，今后的仪器仪表以及计算机之间的相互联系也会变得更加紧密，仪器仪表等相关设备上都应该具有计算机的全部接口，比如打印接、UBS、局域网网络等各种接口等，测量的结果也应当利用ＵＢＳ接口保存到移动硬盘等可移动存储设备中去，使用该设备就像操作一台计算机一样，接口齐全的话可以将现场的各种测控仪表或者相关执行器设备连接起来，在过程控制系统的主计算机的支持下，利用网络形成具备特定功能的测量与控制系统，从而达到了对多种智能化现场测量与控制设备进行开放式的相互连接。
4 网络化控制系统的发展方向
现场总线技术通过数字化的通信技术，从而使得自动控制系统和现场的相关设备连接到企业的信息网络，当作企业信息网络的底层，可以有效发挥智能仪表的作用功能。由于工业信息网络技术的快速发展，在不久的将来可能会产生以网络结构体系为主的全新的自动化仪表，也就是IP智能现场仪表，比如建立在以嵌入式互联网为基础的控制网络体系结构，其基本的特点是：Ethernet将贯穿到网络的每一个层次，从而使得网络变得更加透明，覆盖到企业全部的运用范围从而达到了实质意义上人工办公和工业自动化办公的完美融合，所以可以称之为扁平化的工业信息控制网络，其优良的互连性以及可扩展性使得该系统成为实质意义上的一种完全开放式的网络体系结构，从而实现了实质意义上的大统一。
现代先进的智能化的自动化仪表技术的发展不仅使得仪表自身的性能得到提升，对于控制网络的体系结构也产生了重大影响，它不再是只有单一功能固定结构，其适应性不断增强，功能也愈来愈完善，可以肯定的是，新一代的智能化仪器仪表将会在计算机信息网络技术的支撑下获得更加广泛的运用。
参考文献：
1］赵群，张翔，谢素珍，等．自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述［j］．现代制造技术与装备2007．
[2] 赵群、张翔、谢素珍等：《自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述》，《现代制造技术与装备》，2008，11(4)32-33。
[3] 吴朋：《我国自动化仪表行业现状与发展研究》，《中国化工装备》，2004(1)1-4。
论文作者:姚万军
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/17
标签：控制系统论文; 自动化仪表论文; 仪器仪表论文; 仪表论文; 技术论文; 发展方向论文; 现场论文; 《基层建设》2016年18期论文;