摘要：市場經濟的迅猛發展推動了工業自動化儀表在國內的飛速前進。然而由于行業基礎較差，在發展過程中面臨了諸多難題。本文概述了工業自動化儀表的發展現狀，探討了其發展中遇到的問題，并剖析了工業自動化儀表的發展趨勢。

　　關鍵詞：工業自動化儀表；發展現狀；應用趨勢

　　一、工業自動化儀表的發展現狀

　　工業自動化儀表是所有設備體系的控制核心，是決定重型設備性能的關鍵性要素，拓寬了每個國家和地區在裝備工業上的進步空間。經過幾十年的潛心研究，國內的自動化儀表逐漸延伸到越來越多的應用場合中，而且構成了頗具規模的、科技水平先進的工業架構。然而相比于歐美發達國家，我國的儀表仍然有著不小的差距，還要進一步提升儀表裝置的工程應用性與穩定性。同時，目前大部分是一般性用途的，適用于新形勢的智能化儀表有待深入摸索與研發。

　　新世紀的信息化大潮從本質上改變了工業自動化體系的內涵。這個體系應囊括自動化傳感裝備、運行元件、自動調控部件與總體調控體系等。其中的自動調控部件包括運行調控體系和過程調控體系。在顯示類、溫控類、流控類與壓控類等大多數儀表領域，國內已擁有了最關鍵的核心解決方案。我國掌握了一些新產品的自主研發能力，甚至向境外出口產品，但是沒有足夠的技術先進性。

　　二、工業自動化儀表的發展中遇到的問題

　　相比與西方發達國家的前沿性產品來說，我國自動化儀表起點較低，根基不夠堅實，與之差距顯而易見。而且在前進過程中難免遭受到國內外市場的無形壓力，面臨嚴峻的競爭挑戰，系統性矛盾日益激化。

　　我國在工業自動化儀表發展過程中，創新性不足，大多數人從國外進口一整套系統，但是卻無法對其充分地研究，也就未能轉化成自主性的科技成果。公司職員仍然未能形成科研單位應有的開創性。從某些層面上看，我國自動化產業及其科技手段已經取得了一定的突破，從而促成了工業信息體系的發展。眾所周知，自動化儀表能有力地推動國內經濟社會的迅猛發展，然而政府沒有對這一行業頒布有效的鼓勵舉措。另一方面，因為一些大集團對國產儀表不太熟悉，對其沒有足夠的信心，惡性循環導致形成了盲目采用進口產品的傳統。在儀表行業內部，對前沿性科技與儀表的研發水平較低，產品的穩定性不足，產品的性能較差，而且缺乏對某些特殊場合的專用型產品。高端儀表通常由外國產品占主導市場，大型化儀器主要來自于進口。

　　三、工業自動化儀表的發展趨勢

　　近些年來IT技術發展迅猛，工業自動化儀表也因此得到了發展的契機。特別是在新世紀，通訊技術突飛猛進，儀表的研發目標與架構理念也隨之有了翻天覆地的變化，出現了大量既有普通儀表的傳統功效，又開發出專用性的新型儀表。智能化是工業自動化儀表的主導發展方向。智能化指的是產品囊括了多個新功能。譬如，在數年以前，如果儀表進行濕度、壓強補償，就要專門對濕度和壓強進行測試，利用運算設施來專項計算，而在此時一臺智能化的計量變送設備就能完成以上所有工作。再比如智能化執行設備擁有了多樣化的自測性能，也能進行簡易的檢修預報。在執行設備的桿子延伸達到限定長度時，系統會予以警告，以便維修工程師及時檢修。在閥門的操作過多時也會警告工程師及時介入，從而降低了故障率。在應用于腐蝕性場合時，如果達到流量限定值或時間限定值，就會予以警告，這樣工作人員能夠在第一時間替換，這是由于長期處于腐蝕環境中產品性能會受到影響。

　　在工控領域，以往只有專門的調控設備才能進行算法調控，而現階段只要在智能化的變送設備中插入PID元件，就能在工地一線與儀表無縫連接，可以自行調控，從本質上實現了控制分散化，進一步降低了主機設備的壓力，有利于快速的調控，從而提高了體系的穩定性?，F場總線的發展前景十分光明，應該被廣泛推廣普及，然而繁雜的全球標準限制了其發展。譬如，現場總線的最早的全球標準超過了十個，后期頒布了工業網絡的全球標準也超過了二十個，之后還會頒布總線通訊標準。同時很多大集團與機構也在頒布相應的準則，譬如西門子等集團都在頒布與之相應的無線準則。對于消費者而言，過于繁冗的標準不利于廣泛的推廣應用，因此全球的無線標準應該統一化。

　　工業化要求高效率、可靠性、高質量、能耗小等。目前企業生產規模正在逐漸擴張，譬如發電系統的功率超過了一百萬千瓦，石油集團超過了千萬噸，高分子化學系統超過了一百萬噸，導致測控量值呈現出指數級攀升。假如儀表趨于通訊無線化，保養和操作的工程師人數將大幅降低，其他工程機構和消費者都會因此受益匪淺。所以制造近距離、穩定性高的無線化儀表是現階段的一大趨勢?？茖W儀器正逐漸趨于便捷實惠、易于攜帶，而且能夠在工業化的惡劣環境下正常工作。以往僅僅在理想條件下可以進行室內運行的科學儀器，如今已經能夠在生產一線執行在線任務。而且新型儀表也成功地延伸至傳統理念中無法檢測的禁區，如二相流的測量已有產品處于試用階段，如德國SWR公司的微波器等。

　　工業生產逐漸提高了對產品質量的要求，而且政府的規定對低能耗也有相應的限制，所以提高測控體系的精度也是大勢所趨。譬如變送器的精度已經從0.75%提升至0.04%。用于貿易交換計量的科氏質量流量計，精度已達到0.05%，部分氣體超聲波流量計的準確度已達到0.5%，同時新一代的DCS也以此作為一個重要的指標。近些年來新建的大型工程，在籌備階段已經對有關產品的精度提出明確的限定。這不但是入門要求，也是對生產廠家的能源要求。由于生產工藝的復雜性，工業環境的苛刻條件，導致很多與工業要求息息相關的指標無法進行直接測量，僅僅能仰仗于計算機技術，參考其它能直接測得的相關性能和公式以演算或預測出其數值范圍。這種間接測量的方法，被業界稱之為虛擬儀表。實現軟測量技術的重中之重在于，相關的研發工程師首先要熟悉工藝生產，會進行簡單的工藝操作，同時還要熟練掌握測試與計算機通訊的技術，才能取得理想的測試效果。

　　參考文獻

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　　作者張帆趙若菱王銘祚

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