自動(dòng)化儀表發(fā)展前景

1、電控學(xué)院自動(dòng)化儀表之應(yīng)用和發(fā)展前景院（系）： 電氣與控制工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：10 級(jí)測(cè)控1班姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：陳毅靜2013年5月16日目錄引言雖然中國(guó)儀器儀表工業(yè)有了一定的發(fā)展， 但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、 國(guó)防建設(shè)以及社會(huì)生活等各個(gè)方面日益增長(zhǎng)的迫切需求。中國(guó)儀器儀表產(chǎn)品，絕 大部分屬于中低檔技術(shù)水平，而且可靠性、穩(wěn)定性等關(guān)鍵性指標(biāo)尚未全部達(dá)到要 求。因此中國(guó)需做長(zhǎng)期規(guī)劃，將振興測(cè)量控制與儀器儀表行業(yè)作為一個(gè)系統(tǒng)工程， 從影響測(cè)量控制與儀器儀表業(yè)的各主要方面，包括政府、企業(yè)、社會(huì)環(huán)境、科研 和教育機(jī)構(gòu)等方面制定協(xié)調(diào)一致的戰(zhàn)略措施并認(rèn)真貫徹執(zhí)行。-摘自（2009-2012年中國(guó)

2、儀器儀表行業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告關(guān)鍵字：自動(dòng)化儀表智能 信息 系統(tǒng)一.自動(dòng)化儀表定義自動(dòng)化儀表，是由若干自動(dòng)化元件構(gòu)成的，具有較完善功能的。一般同時(shí)具有數(shù)種功能，如測(cè)量、顯示、記錄或測(cè)量、控制、報(bào)警等。自動(dòng)化 儀表本身是一個(gè)系統(tǒng)，又是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)。自動(dòng)化儀表是一 種“信息機(jī)器”，其主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換，將輸入轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)。信 號(hào)可以按時(shí)間域或表達(dá)，信號(hào)的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量 形式。二.自動(dòng)化儀表發(fā)展歷史自動(dòng)化工業(yè)儀表的真正出現(xiàn)是在二十世紀(jì)的八十年代，人們通過一種控制 裝置把自動(dòng)化技術(shù)與工業(yè)儀表進(jìn)行了有效結(jié)合，然后通過組裝的電子設(shè)備進(jìn)行綜合控制，后來隨

3、著控制技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)逐漸成為了工業(yè)儀表發(fā)展的主要工具，也就出現(xiàn)了真正的自動(dòng)化工業(yè)儀表。隨著自動(dòng)化儀表技術(shù)的不但發(fā)展，其體積越來越來，功能越來越全，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮的作用也越來越明顯，成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展必不可少的一個(gè)重要工具。在計(jì)算機(jī)技術(shù)出現(xiàn)之前出現(xiàn)了微電子技術(shù)，這種技術(shù)在自動(dòng)化工業(yè)儀表中得到運(yùn)用后，使自動(dòng)化工業(yè)儀表逐漸呈現(xiàn)除了科技化與產(chǎn)業(yè)化。這種工業(yè)儀表主要是通過電子控制器來實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的診斷，在電子式自動(dòng)化工業(yè)儀表工作往往會(huì)由于各種電信號(hào)信息的不穩(wěn)定而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作中的各種問題，存在著極大的弊端。人們對(duì)這種工業(yè)儀表進(jìn)行更新與發(fā)展后，逐步出現(xiàn)了智能化、數(shù)字化的智能型自動(dòng)化工業(yè)儀表，這

4、種智能化的工業(yè)儀表通過虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來代 替人工進(jìn)行工作，初步實(shí)現(xiàn)了工業(yè)儀表的真正意義上的自動(dòng)化。隨著社會(huì)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化工業(yè)儀表在發(fā)展的過程中也表現(xiàn)出了開放性、總線性、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化等特點(diǎn)。自動(dòng)化工業(yè)儀表主要是通過采用接口通信、微處理器以及集成電路等現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其智能化的，這些技術(shù)可以利用一些嵌入式軟件對(duì)自動(dòng)化工業(yè)儀表的內(nèi)部操作進(jìn)行協(xié)調(diào)， 從而使其具備智能化處理能力。在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)各種輸入信號(hào)進(jìn)行非線性處理，并通過壓力與溫度進(jìn)行補(bǔ)償， 再通過故障診斷以及零點(diǎn)的修正與漂移等過程來逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工業(yè)儀表的總線控制，這種總線控制式自動(dòng)化工業(yè)儀表是未來重點(diǎn)發(fā)展的重點(diǎn)。總之，未來自動(dòng)

5、化工業(yè)儀表的發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的支 持，只有把計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)充分運(yùn)用到自動(dòng)化工業(yè)儀表中，才能使自動(dòng)化工 業(yè)儀表取得進(jìn)一步發(fā)展。三.自動(dòng)化儀表的應(yīng)用“十二五”期間，我國(guó)儀器儀表市場(chǎng)容量很大，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，但應(yīng)用領(lǐng)域需求相對(duì)集中，應(yīng)用要求迫切的領(lǐng)域主要有：鋼鐵電力、煤炭化工、石油、醫(yī)藥、輕工等產(chǎn)業(yè)部門。這些產(chǎn)業(yè)部門除了有上千項(xiàng)新建工程需要配置大量自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)外，還有上萬個(gè)企業(yè)需要進(jìn)行技術(shù)改造，為此必須替換舊型儀表或零部件需求量極其龐大。1、環(huán)保儀器儀表環(huán)保儀器儀表主要用在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)和污染源監(jiān)測(cè)等方面。針對(duì)我國(guó)具體國(guó)情，環(huán)保主要解決我國(guó)水環(huán)境、大氣環(huán)境兩個(gè)戰(zhàn)略性和全局性的大環(huán)境生態(tài)

6、污染問題。隨著節(jié)能降耗、減少排放和低碳經(jīng)濟(jì)成為國(guó)家長(zhǎng)期國(guó)策。2、電工儀器儀表在國(guó)家電網(wǎng)公司提出，要大力推進(jìn)以特高壓電網(wǎng)為龍頭、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展、健全智能電網(wǎng)的原則，同時(shí)還明確了電力用戶用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)是我國(guó)智能電網(wǎng)建 設(shè)的重要組成部分后，智能電網(wǎng)建設(shè)漸進(jìn)式發(fā)展起來。而電網(wǎng)建設(shè)是全球性行為，是長(zhǎng)期、漸進(jìn)式的剛性市場(chǎng)，為電工儀器儀表行業(yè)的重大發(fā)展機(jī)遇。3、工業(yè)自動(dòng)化儀表工業(yè)自動(dòng)化儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、 特種和專用自動(dòng)化儀表。 從市場(chǎng)需求看， 我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)需求日旺。據(jù)中國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到十一五末，工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)需求將超過1000 億元。另隨著國(guó)家對(duì)民生

7、關(guān)注的大大提高，一些與民生相關(guān)的需求也提到日程上來，也對(duì)儀器儀表提出新的要求和市場(chǎng)需求。四自動(dòng)化儀表發(fā)展前景ISA EXPO2008的6大關(guān)注點(diǎn)是：信息安全、過程自動(dòng)化、環(huán)境和質(zhì)量控制、無線與網(wǎng)絡(luò)通信、企業(yè)集成。實(shí)際上包括我國(guó)的 Miconix 展在內(nèi)的全球 各主要儀表展覽，近兩年的主題也在這之內(nèi)。可以說這個(gè)六個(gè)方面反映了近兩年自動(dòng)化儀表領(lǐng)域的主要發(fā)展動(dòng)向。六個(gè)方面中信息安全、過程自動(dòng)化和環(huán)境控制主要是由自動(dòng)化儀表領(lǐng)域外的技術(shù)推動(dòng)的。.自動(dòng)化儀表與企業(yè)的信息化信息技術(shù)的發(fā)展給自動(dòng)化儀表帶來兩方面的影響：一方面信息技術(shù)與自動(dòng)化儀表爭(zhēng)奪人才，在IT發(fā)展的高潮，許多有經(jīng)驗(yàn)的儀表工作者轉(zhuǎn)向IT 行業(yè)，

8、這也是近年儀表產(chǎn)品推出減緩的原因之一 ；另一方面自動(dòng)化儀表借用 了 TI行業(yè)一些成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，加快了信息的步伐。信息化是當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，自動(dòng)化儀表技術(shù)包括了信息采集、信息 處理以及信息的應(yīng)用這樣的過程，因此自動(dòng)化儀表技術(shù)實(shí)際上時(shí)信息技術(shù) 的一個(gè)重要分支。所謂“企業(yè)集成”實(shí)際上是企業(yè)的信息集成和整合，所 謂“信息爆炸”實(shí)際上時(shí)獲得信息超過了處理和應(yīng)用的能力，而為得到的 應(yīng)用的一大障礙是信息表達(dá)的統(tǒng)一性不夠。如何提高處理和應(yīng)用信息的能 力是當(dāng)前的主題。.自動(dòng)化儀表工程項(xiàng)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實(shí)際上是自動(dòng)化儀表系統(tǒng)的全面可互操作性?？苫ゲ僮餍允欠謱哟蔚?，

9、最基本的是過程控制機(jī)的互操作，即 控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)儀表表層免的可互操作，向上一層是控制系統(tǒng)維護(hù)與生產(chǎn)設(shè)備診斷信息的可互操作，在高一層是企業(yè)管理信息的客戶操作。全局信 息化整合至少要實(shí)現(xiàn)全局信息的可互操作。我國(guó)對(duì)自動(dòng)化儀表在系統(tǒng)運(yùn)行過程中的信息整合做的很不夠，及時(shí)用了現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表，數(shù)據(jù)通信業(yè)僅僅起替代傳遞的功能。產(chǎn)生這種情 況的原因，一方面是我國(guó)用戶對(duì)企業(yè)信息化的需求并不迫切；另一方面我們?nèi)狈Ψ衔覈?guó)各行業(yè)實(shí)際情況的、有效的信息化整合軟件。自動(dòng)化儀表工作者對(duì)信息化可以做什么了解不夠，而用戶對(duì)信息化有什么好處不清楚，對(duì)怎么做更提不出要求。這些因素影響了信息化整合技術(shù)的發(fā)展.功能安全安全是一個(gè)非常

10、廣泛的主題，在自動(dòng)化儀表領(lǐng)域今年主要關(guān)注功能安全方面。IEC61508電氣/電子/科編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)早在1998年就開始陸續(xù)出版，2003年又出版了 IEC61511過 程儀表安全系統(tǒng)的功能安全系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)近兩年出版了等同采用這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T20438電氣/電子/科編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全和 GB/T21109過程儀表安全系統(tǒng)的功能安全。近兩年功能安全的重要發(fā)展是：將大量經(jīng)過功能安全認(rèn)證的儀表推向市場(chǎng)。這對(duì)儀表的市場(chǎng)有很大影響，因此功能安全儀表并不只是用在 有安全要求的系統(tǒng)中，功能安全認(rèn)證還起到對(duì)儀表可靠性一定的定量確 認(rèn)的作用，為了爭(zhēng)

11、取競(jìng)爭(zhēng)中的有利地位，實(shí)際上幾乎所有儀表制造商都 會(huì)開展功能安全研究。.系統(tǒng)維護(hù)與儀表診斷基于企業(yè)對(duì)安全和質(zhì)量的要求，系統(tǒng)維護(hù)與儀表診斷受到用戶、制造商和研究者各方面的關(guān)注。系統(tǒng)維護(hù)與儀表診斷分為 4個(gè)層次：生產(chǎn)流程的診斷、生產(chǎn)裝備的診斷、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的診斷、 現(xiàn)場(chǎng)儀表的診斷。我國(guó)大型設(shè)備方面的維護(hù)和診斷研究已有多年的歷史，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械等典型裝備方面有不錯(cuò)的成果和成功的應(yīng)用，有兩個(gè)學(xué)會(huì)組織聚集了我 國(guó)這方面的力量：中國(guó)振動(dòng)工程學(xué)會(huì)故障診斷專業(yè)委員會(huì)和中國(guó)自動(dòng)化 學(xué)會(huì)技術(shù)過程故障診斷與安全性技術(shù)委員會(huì)。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)自身的 診斷方面雖然也有一些研究，但應(yīng)用較少，在檢測(cè)儀表和執(zhí)行器的診斷方面更加薄弱，無論在維護(hù)和診斷理論研究還是開發(fā)實(shí)踐方面都與國(guó)際水平有較大差距。國(guó)產(chǎn)的大部分儀表在故障診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)方面存在 空白。.無線通信工業(yè)無線通信技術(shù)的快速發(fā)展是近兩年自動(dòng)化儀表領(lǐng)域顯著的亮點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 1）技術(shù)方案多樣化2）參與者迅速增加3）成立 了專業(yè)組織4）推出多種無線演示系統(tǒng)、測(cè)量?jī)x表樣機(jī)我國(guó)進(jìn)入工業(yè)無線 通信領(lǐng)域并不晚。HAR篋金會(huì)是2