王猛（山信軟件股份有限公司萊蕪自動化分公司，山東萊蕪，271104）

工業(yè)自動化儀表的應用與展望

王猛
（山信軟件股份有限公司萊蕪自動化分公司，山東萊蕪，271104）

隨著市場經濟的發(fā)展及工業(yè)化進程的加快，自動化儀表在工業(yè)領域得到廣泛應用，并已成為工業(yè)生產制造與檢測的重要工具，而微電子技術、計算機網絡與通信技術等日新月異的發(fā)展又促使自動化儀表出現(xiàn)深刻變革。文章通過分析工業(yè)自動化儀表的分類及應用情況，提出其總線化、網絡化、數(shù)字化、智能化發(fā)展趨勢。

工業(yè)自動化儀表；應用；發(fā)展展望

0 引言

目前，工業(yè)自動化儀表包括在線分析儀表、流量儀表、物位儀表、壓力儀表、溫度儀表等多種，在工業(yè)控制領域發(fā)揮了突出作用。近些年來，隨著計算機網絡與通信技術、信息處理技術的發(fā)展，促使自動化儀表出現(xiàn)深刻變革，使工業(yè)自動化儀表更加快速、便捷的獲取準確、有效、可靠的全方位控制數(shù)據(jù)，從根本上改變了傳統(tǒng)的光、機、電的框架，表現(xiàn)出總線化、網絡化、數(shù)字化、智能化發(fā)展趨勢。

1 工業(yè)自動化儀表的種類與應用情況分析

1.1 溫度儀表及其應用情況

溫度是工業(yè)生產過程中的重要影響因素，利用溫度儀表檢測和控制生產過程中的溫度有利于保障工業(yè)生產順利完成。溫度儀表主要用于測量與控制生產現(xiàn)場或管道內部的溫度，如在石化產業(yè)中，實時監(jiān)測與控制石化現(xiàn)場設備管道和管道內的溫度變化。目前經常用到的是非接觸式測量方法，現(xiàn)場總線技術的應用，實現(xiàn)了溫度控制的自動化。隨著電子技術的發(fā)展，溫度儀表也在日益完善，智能溫控系統(tǒng)的應用明顯提升了溫度儀表的智能化水平，也簡化了數(shù)據(jù)采集和信息處理程序，是一種新的溫度測量方式，對于提高儀表的溫度測量時效性與測量準確度具有重要作用。

1.2 壓力儀表及其應用情況

壓力儀表包括分液柱式、彈性式、活塞式三種，主要用于粉狀、高溫、易結晶等介質的壓力測量與調節(jié)，常規(guī)壓力調節(jié)系統(tǒng)借助于壓力變送器傳輸信號實現(xiàn)現(xiàn)場測量和控制。壓力失控將導致安全事故的發(fā)生，科學準確的監(jiān)控工業(yè)生產中的壓力，是保障工業(yè)生產安全進行的重要技術工具。在信息網絡技術不斷進步的條件下，壓力儀表的應用范圍也在不斷擴大，其作用也更加突出。壓力儀表的應用對于降低機器設備的損壞率，預防與減少工業(yè)安全事故起到了重要作用，保證了生產人員的安全。

1.3 物位儀表及其應用情況

從測量方式差異看，物位儀表包括靜壓式、直讀式、浮力式、電容式等，在實際使用時，它并不直接接觸產品，而是通過發(fā)射超聲波的方式檢測與反饋物料產品狀態(tài)，記錄和測量產品位置。如工業(yè)生產中，容器內流體的測量就可利用物位儀表，它可準確測量出容器中所貯藏的液體或固體的容量或重量，在工業(yè)生產過程中發(fā)揮著重要作用。

1.4 流量儀表及其應用情況

流量儀表在工業(yè)生產中的應用最為普遍，根據(jù)其測量原理差異，又包含了速度法、容積法體積流量儀，直接法、推導法流量儀，以及轉子式、速度式、節(jié)流式、容積式等幾種。流量儀表的特點是測量范圍廣，可保證工業(yè)生產過程的穩(wěn)定和優(yōu)化，保障工業(yè)產品質量，它主要用于檢測與監(jiān)控工業(yè)生產中管道內，單位時間內流過的液體體積和質量，并記錄存儲監(jiān)控結果，與標準值進行自動比對，如對石油輸出的控制。

1.5 在線分析儀表及其應用情況

在線過程分析儀是自動化管理與控制化工生產與分析過程的重要工具，主要應用于工業(yè)生產流水線，可檢測與控制工業(yè)生產環(huán)境的溫度，以及機械設備的真空壓、油壓、液位等工藝參數(shù)，當監(jiān)測到的參數(shù)數(shù)據(jù)與設定指標不符合時，會自動分析各參數(shù)的對比結果并顯示。

2 工業(yè)自動化儀表的未來發(fā)展趨勢

2.1 總線化趨勢

現(xiàn)場總線作為21世紀現(xiàn)場控制系統(tǒng)的基礎，它在工業(yè)自動化儀表中的應用，增強了分散控制的便利性，使自動化儀表與系統(tǒng)在工業(yè)領域中的應用實現(xiàn)了工業(yè)控制由控制室轉向現(xiàn)場，其開放性、數(shù)字化和雙向性的特點，推動自動化儀表與系統(tǒng)實現(xiàn)傳輸信號數(shù)字化及智能化?，F(xiàn)場總線作為是一種擁有高科技含量的通信系統(tǒng)，為工業(yè)自動化儀表的高精度化和高穩(wěn)定性發(fā)展奠定基礎。

2.2 數(shù)字化趨勢

隨著軟件設計技術的不斷提升，工業(yè)自動化儀表的數(shù)字化發(fā)展趨勢十分明顯，模擬儀表逐漸被數(shù)字化儀表和系統(tǒng)所取代，退出新建項目主流產品名目。工業(yè)自動化儀表借助于計算機網絡平臺，結合工業(yè)生產需求，設計具有實際應用價值的應用軟件，大大提高了工業(yè)生產中各項信息的采集、顯示、傳輸和儲存等功能的運行效率，其功能優(yōu)勢較之于傳統(tǒng)工業(yè)自動化儀表十分明顯，特別是在數(shù)據(jù)處理能力等方面。

2.3 網絡化趨勢

計算機網絡的普及，及其與現(xiàn)場總線技術的有機結合，推動著工業(yè)自動化儀表不斷網絡化。信息化時代，工業(yè)自動化儀表的網絡化是其發(fā)展的必然趨勢，也是其在工業(yè)生產領域發(fā)揮重要作用的必然選擇，這一趨勢將帶動工業(yè)信息網絡發(fā)展，深度挖掘工業(yè)自動化儀表在工業(yè)生產與控制領域的應用潛力。同時，這種具備良好擴展性和相互連接性的新型自動化儀表，形成了一個運行有效的開放性網絡體系，更便于對工業(yè)生產進行管理與控制。

2.4 智能化趨勢

工業(yè)自動化儀表的智能化，是指工業(yè)自動化儀表采用電源轉換技術、Flash存儲器、數(shù)字電位器、嵌入式Internet技術、軟硬件協(xié)同等先進技術，通過預先設定特定程序，實現(xiàn)對工業(yè)生產過程的調控和管理，從而快、準、好地完成工業(yè)生產各環(huán)節(jié)的控制與管理。未來，工業(yè)自動化儀表的智能化將為我國工業(yè)化發(fā)展與進步做出突出貢獻。

[1]陳經緯. 探析工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊)，2016，(12):194-195.

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[3]曹慶年，王薛飛，劉晉熙，夏超，侯勝利. 自動化儀表新技術的應用探討[J].電子技術與軟件工程，2015，(17):148.

王猛，男，1984年，籍貫山東萊蕪，中級工程師，研究方向工業(yè)自動化與儀表。

Application and future development of industrial automation instrument

Wang Meng
（Shanxin software co., ltd. Laiwu automation branch，Laiwu Shandong，271104）

with the development of market economy and the accelerated process of industrialization, automation instrument has been widely used in the industrial field, and has become an important tool for manufacturing and testing of industrial production, while the development of microelectronics technology, computer network and communication technology change rapidly and make the automation instrument appear profound changes Based on the analysis of the classification and application of industrial automation instruments, this paper puts forward the development trend of bus, network, digitization and intelligence.

industrial automation instrument; application; development prospect