浅析电气仪表自动化控制关键技术与发展方向 杨志刚

浅析电气仪表自动化控制关键技术与发展方向杨志刚

发表时间：2019-09-10T17:12:13.187Z 来源：《工程管理前沿》2019年第14期作者：杨志刚

[导读] 科学技术水平的不断提升，推动了我国电气设备、电气工程及相关技术的发展。

新疆美克化工股份有限公司

摘要：科学技术水平的不断提升，推动了我国电气设备、电气工程及相关技术的发展。特别是在计算机科学技术的配合下，电气及仪表自动化控制取得了极大进步。因此，介绍了电气及仪表自动化控制系统的模块，包括PLC、中控及通信等模块；分析了电气及仪表自动化控制系统的主要功能；研究了电气及仪表自动化控制系统的设计安装和使用，以期为相关人员提供参考。

关键词：电气仪表；自动化；控制技术

中图分类号：TM93 文献标识码：A

引言

随着时代的发展，电能是目前无法缺少的一种能源，不仅在人们的生活中，还在各类企业的生产中扮演着重要角色，一旦企业或人民的生活中没有了电，那么人们生活质量和社会的生产质量都会大幅度下降，可见，电气电力系统对于整个社会的发展来说非常重要。

1、自动化仪表的特点

自动化仪表主要有以下两个特点：一是信息的存储具有永久性。当电气自动化仪表通电时，它将始终保存着记录的信息。二是数据的处理高效性。普通仪表容易受外界环境影响，仪表自检、校准等方面也容易出现错误，但使用了微处理器的自动化仪表不但可以有效防止上述问题的出现，而且可以准确进行多种复杂的计算，加之自动化仪表具有优化数据、信息检索、编程等功能，极大地提高了数据处理的速度，进而提高了工作效率，也大大促进了电气自动化行业的快速发展。

2、电气及仪表自动化控制系统功能

2.1、数据整合测量

通常电气及仪表自动化控制系统在运行中对数据的真实性和有效性有较高要求。以数据信息为基础的生产和管理，可为决策工作提供更可靠的依据。例如，测量一些规格较大的设备时，可通过指示灯信号和音响信号等明确当前设备的运行状况。

2.2、系统集成技术

现阶段，系统集成是电气自动化实际应用中的一种关键性技术。该技术主要是对物理层展开响应的控制和配置，对模块通信和电气自动化的系统分析展开优化设计，从而优化电气自动化的生产环境，达到全面监控电气自动化的目的。系统集成多应用于大规模电气自动化生产，可实现电气自动化生产效率和实际效益的全方位提升，并在一定程度上节约电气自动化的生产成本。由于系统集成本身集成诸多先进技术，需不断更新各类技术，保证工作人员准确操作，以实现对生产环境的优化。

2.3、自动化保护

工程项目中，虽然部分高压设备或者大电流设备并没有较大体积，但是实际运行中，可能会因为部分环节失误，产生更严重的后果。例如，电气及仪表自动化控制系统中的自动化保护功能，能有效控制和保护设备的各个部分。实际运行阶段，可通过正确安装调试电气及仪表自动化控制系统，确保系统的持续稳定安全运行。

3、电气仪表自动化安装技术的应用

3.1、电气仪表自动化安装前准备

装配电气自动化仪器的要求较高，因此在安装前要做好充实筹备工作。从设计的原则、零部件方面仔细规划、全方位考虑，将各零部件依照一定的标准组合成具有某新功能的设备，这叫做电气仪表安装。值得注意的是在安装过程中，应保证仪表与控制室以及管道等模块连接紧密。因此，我们要严格按照说明书装配，明确装配仪器的各个阶段的目标。进而依据不同的安装目标使用不同的方法进行安装。在整个装配过程中，以下几点也值得注意：在装配的时候，注意电气自动化仪表装配的易出问题事项，围绕实际施工环境选择电气仪器的装配方法，在装配过程中不断改进方法；对安装的各个环节进行监督提高安装的质量为；检查所有的电气设备零部件质量，保证组件都能够平稳运行。由于充分的准备工作能够很大程度上降低设备操作失误概率，提高设备运行的稳定性，所以前期准备工作非常重要。

3.2、RTU工作

电气及仪表自动化控制系统中的RTU工作系统和工作流程，主要是通过远程控制系统中的遥控采集信息板和AID转换器等对变电所中的遥感测量信息数据进行收集和整理。初步收集和整理完毕后，通过信息网络将相关信息发送到对应控制单元。经中央控制系统的处理和管理后，可将信息发送到具有相关功能的计算机设备终端，最后将全部信息都集中整合到调度端，实现后续的集中处理。此管理模式下，系统可实现一体化操作，并能在有限时间内完成多项工作，提高系统的应用价值。

3.3、电气仪表的安装步骤

电气仪表的安装是一项较为复杂的工作，其既包括控制室仪表的安装，也包括工艺管道的安装以及设备安装，并且每个安装步骤的具体要求以及安装方法也不相同，这在很大程度上增加了电气仪表安装的难度。如果在电气仪表的安装过程中不能科学合理地对相关安装步骤进行规范，会使电气仪表的安装变得无序和混乱，进而会导致在电气仪表的安装过程中出现安装漏洞，或者出现细节处理不当等问题，这会严重影响电气仪表安装的质量和安装的效果，并且会对整个电气系统的正常运行产生十分不利的影响。因此，在进行电气仪表的安装过程中，要合理地规划安装步骤，并要求安装人员严格按照制定的安装步骤进行安装。首先，要依据电气仪表的应用要求以及安装位置，并根据安装图纸规范安装电气仪表配线等；其次，要按照电气仪表安装以及使用要求安装保护箱。

3.4、特别注重配电箱的安装质量

在装置电气仪表的过程中，配电箱的装置是最关键的一个部分，它安装的成功与否直接关联着电力战线的运行效率。因此在安装探讨过程中对配电器的安装设计方案应对安装尺寸、精度等内容深入探讨分析，这样可以在一定程度上减少安装错位现象。

3.5、企业一体化应用

企业一体化中应用电气及仪表自动化控制系统，可提高企业建设发展水平，推动企业一体化进程。例如，在热电企业中应用电气及仪表自动化控制系统，企业的机械设备、机组系统及锅炉等能实现系统上的统一管理和统一操控；对于其他重要设备、信息及运行的操作，

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工业4.0时代自动化的发展趋势继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工使生产要素加速流动和配置，市场风向变化和产品个性化的需求对企业反应时间和柔性化能力提出前所未有的要求，全球进入空前的创新密集和产业变革时代。基于此，以物联网和智能制造为主导的第四次工业革命悄然来袭。 早在2011年汉诺威工业博览会上，德国率先提出“工业4.0”的概念，之后美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念。无论工业4.0还是工业互联网，其主要特征都是智能和物联，而主旨都在于将传统工业生产与现代信息技术相结合，从而提高资源利用率和生产灵活性、增强客户与商业伙伴紧密度并提升工业生产的商业价值。 “工业4.0”是一个宏大的愿景，但又是一个简单的概念：把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息融入到虚拟网络——实体物理系统中，并利用产生的数据为企业服务，其本质即为“融合”。在制造系统中，工厂现场设备传感和控制层的数据与企业信息系统融合，并传到云端进行存储、分析，形成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。 通过工业4.0可以建立一种人——技术互动的崭新模式，即机器适应人的需求。具有多通道用户界面的智能工业辅助系统，能将数字和模拟环境直接搬到生产车间。而未来工厂也将从局部的机器智能发展到全厂智能。届时，嵌入式制造系统在工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接，在分散的价值网络上实现横向连接，并可进行实时管理——从下订单开始，直到外运物流。这一理念将零散的信息、通讯、虚拟等技术整合，通过数据可视化和共享互联，打通企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统，实现从底层控制级、中层产线级，到上层企业级的整体优化，最终帮助制造业实现更短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、更低的拥有成本和更可控的企业风险。 工业4.0的基础是数字化、网络化和集成化。与此相应的是，工业4.0时代的工业自动化，将在原有自动化技术和架构下，实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，让设备从传感器到因特网的通讯能够无缝对接，从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。在这种模式下，生产自动化技术可通过自我诊断、自我修正和各种功能软件让设备更加智能，

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电气自动化的发展趋势

电气自动化的发展趋势 发表时间：2019-07-19T16:33:42.440Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：郭炳鑫1 王永2 景洋3 [导读] 摘要：随着我国科技实力的不断增强，以及当代计算机水平的不断发展，对于电气系统的自动化技术，将迎来一个崭新的发展时代。 1.身份证号码：41132219881010XXXX； 2.身份证号码：41052119830328XXXX； 3.身份证号码：14270119881029XXXX 摘要：随着我国科技实力的不断增强，以及当代计算机水平的不断发展，对于电气系统的自动化技术，将迎来一个崭新的发展时代。同时，当代控制技术以及智能化技术的发展，也会促进电力系统的监控及发展，从而推动电气系统自动化技术向着更高水平的方向发展着。所以，为了加强对电气系统自动化技术的应用，我们必须针对当前电气系统自动化发展的现状以及特点，对其未来的发展趋势进行分析，以有效促进我国工业的发展。 关键词：电气自动化；发展趋势；电力系统；应用电力系统是社会生产、生活必不可少的组成部分，也是社会经济发展的重要基础，提高电力系统水平十分必要。电力系统自动化是电力供应各个环节有效实现的保障，对电力系统运行的安全、稳定、高效有着十分重要的意义。因此，加强对电力系统自动化的研究，提高新技术应用水平，使电力系统向着正确方向发展，有着十分重要的现实意义。 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中，电气自动化专业最早开设于 20世纪 50 年代，在此期间虽然经过多次的调整，但是因为其适用性强以及应用面广的特点，所以一直备受欢迎，本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。（1）半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代。从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件，至今在我国然广泛应用在直流与交流传动的控制系统，一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件，将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。（2）通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析，U/F 控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型，一直到后来的高动态性能矢量控制型，现以电力半导体器件 IGBT为主，其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。（3）电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动。20 世纪 80 年代，单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的 PC 机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题，比如：不同厂家的设备不能进行互联；因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接，导致了系统的实时性不好，直接导致了设备配置的灵活性很差；整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在 20 世纪 90 年代，其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量，在降低设备体积的同时也降低了占地面积，从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 2.1 自动化控制技术在电力系统中的具体应用 自动化控制技术在电力系统中的应用可以从以下几个方面来进行分析：①变电站自动化。在变电站运行中，电气设备的使用是不可缺少的一部分，因此，可以通过控制电气设备以及对其进行全方位监视的方式来实现变电站的自动化。此种方式的特点是使用电脑化装置来取代传统的电磁式设备。另外，变电站自动化不仅可以满足变电站对运行操作的需求，其还是电网调度中非常重要的组成部分，对电力系统的正常运行有着重要的影响。②电网调度自动化。主要是通过专用的广域网来进行连接，其服务范围有发电厂，下属地区的电网调度控制中心和变电站的终端设备等，电网调度的功能主要是对电力在生产过程中所产生的实际数据进行收集、对电力的负荷进行有效的预测、对电网运行是否安全进行有效的监控等； 2.2 电气自动化的研究方向 电气自动化技术还有发展空间，因此，应该对电气自动化的研究方向进行分析，电气自动化的研究可以从以下几个方向入手：①变电站的智能保护。我国变电站在智能保护方面还不成熟，和国外的技术相比相差较远，国外已经将网络通信以及人工智能等新技术应用到继电保护装置中，从而有效的提高了继电保护的效果，提高了整体的安全水平。因此，我国应该针对智能保护方面进行深入地研究，提高此方面水平。②我国电力部门的实施策略。从当前我国电力市场的整体情况进行分析可以发现，现有的电力部门已经无法满足电力系统运行的需求，因此，对电力部门进行调整是非常有必要的。在确定了电力运营的流程之后，可以探索出符合实际情况的运行模式，进而根据问题找出有效的解决措施。 2.3 配电网的自动化 在地理信息和配网一体化以及高级软件中应用低压网络数字电子载波方面取得了较为显著的效果，DSP 数字信息处理技术的应用，有效的提高了载波接收的灵敏度，真正的解决了我国配电网在应用载波方面产生的问题，另外，高级应用软件配网的模型确保了输电网配网的正常运行。综上所述，电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位，因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索，同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验，这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。

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自动化仪表与过程控制课后答案 0-1自动化仪表是指哪一类仪表什么叫单元组合式仪表 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 自动化技术工具单元组合式调节仪表: 由具有不同功能的若干单元仪表按调节系统具体要求组合而成的自动调节仪表 0-2DDZ-II型与DDZ-III型仪表的电压,电流信号输出标准是什么在现场与控制室之间采用直流电流传输信号有什么好处P5 第二段 0-3什么叫两线制变送器它与传统的四线制变送器相比有什么优点试举例画出两线制变送器的基本结构,说明其必要的组成部分P5~6 0-4什么是仪表的精确度试问一台量程为-100~100C,精确度为级的测量仪表,在量程范围内的最大误差为多少 一般选用相对误差评定，看相对百分比，相对误差越小精度越高x/(100+100)=% x=1摄氏度 1-1试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种什么叫热电偶的分度号在什么情况下要使用补偿导线 答：a、当两种不同的导体或半导体连接成闭合回路时，若两个接点温度不同，回路中就会出现热电动势，并产生电流。 b、铂极其合金，镍铬-镍硅，镍铬-康铜，铜-康铜。 c、分度号是用来反应温度传感器在测量温度范围内温度变化为传感器电压或电阻值变化的标准数列。 d、在电路中引入一个随冷端温度变化的附加电动势时，自动补偿冷端温度变化，以保证测量精度，为了节约，作为热偶丝在低温区的替代品。 1-2 热电阻测温有什么特点为什么热电阻要用三线接法 答：a、在-200到+500摄氏度范围内精度高，性能稳定可靠，不需要冷端温度补偿,测温范围比热电偶低，存在非线性。 b、连接导线为铜线，环境温度变化，则阻值变，若采用平衡电桥三线连接，连线R使桥路电阻变化相同，则桥路的输出不变，即确保检流计的输出为被测温度的输出。 1-3说明热电偶温度变送器的基本结构，工作原理以及实现冷端温度补偿的方法。在什么情况下要做零点迁移 答：a、结构：其核心是一个直流低电平电压-电流变换器，大体上都可分为输入电路、放大电路及反馈电路三部分。 b、工作原理：应用温度传感器进行温度检测其温度传感器通常为热电阻，热敏电阻集成温度传感器、半导体温度传感器等，然后通过转换电路将温度传感器的信号转换为变准电流信号或标准电压信号。 c、由铜丝绕制的电阻Rcu安装在热电偶的冷端接线处，当冷端温度变化时，利用铜丝电阻随温度变化的特性，向热电偶补充一个有冷端温度决定的电动势作为补偿。桥路左臂由稳压电压电源Vz（约5v）和高电阻R1（约10K欧）建立的恒值电流I2流过铜电阻Rcu，在Rcu 上产生一个电压，此电压与热电动势Et串联相接。当温度补偿升高时，热电动势Et下降，但由于Rcu增值，在Rcu两端的电压增加，只要铜电阻的大小选择适当，便可得到满意的补偿。 d、当变送器输出信号Ymin下限值（即标准统一信号下限值）与测量范围的下限值不相对应时要进行零点迁移。

中国工业自动化的现状及发展趋势

众所周知，中国正在成为一座世界工厂。将近100种商品生产位居世界第一，它们遍布10多个工业行业，诸如：消费品、制药、电子器件等。中国在刚刚过去的2003年吸引了超过500亿美元的海外投资。近年来每年的经济增长速度保持在7~8%。 制造业已经成为中国最大的工业行业，然而来自装备制造业的产值仅相当于整个制造业产值的26%。与美国和德国超过40%的比例相比，在未来20年，中国制造业需要高速发展。这将给工厂自动化带来前所未有的机遇。资金密集型和技术密集型的工业越来越多地受到政府支持；另一方面，鉴于中国潜在的巨大市场和丰富低廉的人力资源，许多发达国家将他们的生产线和设备转移到中国大陆开办工厂，因此在未来较长的一个时期内，发展劳动密集型产业仍将是中国政府的重要政策。 上面这些因素都直接影响着中国工业自动化的面貌。例如在长春大众和上海大众的现代化工厂和nokia的北京工厂中，最先进的工业生产线和检测设备随处可见，自动化水平及质量检测水平与他们在别的国家的生产基地相比毫不逊色甚至更高。你也可以看到很多半自动化、半人工的生产线，人们仅仅在一些关键环节加入自动检测设备，在很多情况下这种安排反而带来更高的效率和更低的成本。这种不平衡的带有中国特色的发展格局自始至终都给工业视觉的发展产生影响。 机器视觉在中国短暂的发展历史 1990年以前，仅仅在大学和研究所中有一些研究图像处理和模式识别的实验室。在20世纪90年代初，一些来自这些研究机构的工程师成立了他们自己的视觉公司，开发了第一代图像处理产品，例如基于isa总线的灰度级图像采集卡，和一些简单的图像处理软件库，他们的产品在大学的实验室和一些工业场合得到了应用，人们能够做一些基本的图像处理和分析工作。 尽管这些公司用视觉技术成功地解决了一些实际问题，例如多媒体处理，印刷品表面检

电气工程及其自动化未来发展方向分析

电气工程及其自动化未来发展方向分析 0前言 随着经济社会的不断发展，电气工程越来越倾向于自动化。一个国家工业水平的评定很大程度上依赖于电气工程自动化的程度。以先进的欧美国家来说，这些发达国家每年都投入很大的资金用于电气工程方向的研究。由于我国相关方面的研究起步较晚，所以与发达国家还是存在很大差距。为了能够实现中国经济的快速提高，各个企业都必须大力发展电气工程及其自动化来提高生产效率。 1电气工程及其自动化发展现状 电气工程及其自动化最早出现在200年前的电磁研究，可以说是跟电的使用密切相关的，随着电气工程的不断发展，电气工程这个大的方向也逐渐的产生了许多分支。由于社会发展进程的加快，传统电气生产方式的效率已经满足不了工业发展的需求了。为了解放人力，电气工程需要从人工操作逐步的转向智能化和自动化。 1.1电气工程自动化与信息技术密不可分 随着互联网的普及，大部分理工学科的研究发展，都离不开信息技术的使用。主要依靠计算机高速的计算能力和巨大的数据储备，而且还可以通过网络与其他专业人士相互交流，甚至实现不同领域的合作。在实际的工业生产中，可以帮助企业更好的管理人力、财务等十分棘手的问题，为企业的发展提供便捷的通道。 1.2电气工程自动化与软件技术的交互

电气工程自动化实际上需要依赖于软件与编程语言来实现对机器的控制。在实际工作过程中，常会用到CAD等制图软件来进行电路设计，运用C语言等编程语言进行逻辑设计来实现对机器的控制。整个过程可以归纳为：人—软件—计算机控制—机械的运转。计算机与机器通过相应的命令来实现交互，实现自动化的操作。 2电气工程及其自动化发展前景 2.1国家重点扶植相关企业的研究 电气工程及其自动化与工业生产和社会进步密不可分，但是我国的技术相对落后。为了实现社会主义现代化建设，国家每年都会投入大量的资金用于电气工程方向的研究，其中重中之重的就是自动化方向的研究。为此，国家出台了相应的政策鼓励企业对该方向的研究。每年还会组织许多科技学术竞赛来给广大研发人员一个展示自我的机会。国家也注重扶植一些刚刚成立的创新型科技公司。目前国家已经将该专业确定为未来科技的主攻方向之一，随着国有企业例如国家电网在世界的影响力的不断提升，我们可以很直观的看出国家对电气及其自动化的重视取得了巨大的成效。 2.2各个高校注重对电气及其自动化人才的培养 电气工程及其自动化作为一个工科类庞大的专业，其中有许多具体的专业分支，学生能获得电工电子、信息控制和计算机技术等方面的基本训练，以及电气工程及自动化领域的专业训导，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。从事该方向的学生未来可以从事大到高压电、电网的建设，小到可以从事家庭电路设计或者是一个

自动化仪表的发展历程

自动化仪表的发展历程 未来几年间，我国仪器仪表仪器仪表将重点围绕以下方面发展：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；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60％以上；推进具有自主版权的自动化软件的商品化。 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。到2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95％；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80％。 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50％～60％。 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，到2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50％～60％，到2010年国内市场占有率达 到70％以上。 仪器仪表仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、 市场效果好的产品，品种占有率达到70％～80％，高档产品市场占有率达60％以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末 水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。
信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。 另外，还有医疗仪器、尖端测量仪器。 现代仪器仪表的发展趋势

我国工业自动化市场的发展状况及前景展望

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/e92297622.html, 我国工业自动化市场的发展状况及前景展望作者：代洪涛苏兆宇 来源：《企业文化》2017年第03期 摘要：随着我国经济建设以及科学技术的不断发展，信息化逐渐与工业化相融合，并构成了现代化的摘工业发展模式。工业自动化在工业领域的不断应用与扩展，为我国经济发展速 度的大幅度攀升带来了有利契机。本文结合当前工业自动化发展现状，探索工业自动化的市场发展。 关键词：工业自动化；市场发展；经济建设 随着社会主义市场经济的快速发展，我国越来越多的经济领域需要自动化设备的先进性作为各领域发展的支撑，因此作为工业自动化企业来讲，必须要认清社会发展的形势，努力地在自动化技术方面不断地创新，改变观念，加快自动化技术研究的步伐，制定适合自己发展的路线方针，树立品牌意识，争取更多的市场空间，才能促进企业的长足发展，进而推动我国社会的进步。 一、我国工业自动化市场现状 目前，国内的工业控制自动化产品在技术以及专业水平上都比较具有优势，并且，相关的产品较多，销售渠道亦是呈现出多样化；国内外的生产商众多，大约有二十多万家，单单制造变频器的生产商就有2000多家；自九十年代以来，我国的工业自动化控制系统制造业就一直保持着产品年增量20%以上，预计今年市场规模将达到1311亿；工业自动化范围逐年扩大，已经遍布石油、电力以及航空航天等领域。尽管国内的工业自动化已经取得了不小的进步，但是，仍存在很多不足的地方。伴随着经济全球化进程的不断加快，国内的制造商要承受更大的竞争压力。尤其是来自于西方发达国家的跨国企业，其拥有先进的制造技术以及强大的经济实力。国内企业在国际市场上处于劣势地位。相对来讲，我国的自动化企业普遍缺乏经济实力，规模较小，这从该行业所占的GDP比例就可以看出，2009年，仅占总体的1.1%，而美国在九十年代就已经占到了整体的4%。国内的自动化企业，多数都存在“急功近利”问题，其过多地关注眼前的利益，而忽视了企业的长远发展。在科研项目的投资上，表现的比较“吝啬”，自主创新能力较差。 二、工业自动化市场发展趋势展望 工业自动化技术朝着人工智能的方向发展，是技术本身的回归。从本质上来说，自动化技术是由人来开发的，那么一切技术的来源都是人本身创造的并不是机器。所以未来自动化的发展方向就是回归到人的技术本身，让技术实现自我思考和自我个性，技术本身具备再创新技术的能力和处理一些更为复杂的问题将让自动化在工业中的应用更为广泛。我们可以预想到，那些目前只能借助人工来完成的生产在不久的将来还是会被自动化取代，这是大势所趋，也是技

自动化仪表应用与发展分析

自动化仪表应用与发展分析 发表时间：2016-12-12T13:47:10.073Z 来源：《电力设备》2016年第19期作者：闵国政 [导读] 随着现代科学技术的不断发展，人工智能在市场中各行各业都得到了广泛应用。 (华电滕州新源热电有限公司) 摘要：随着现代科学技术的不断发展，人工智能在市场中各行各业都得到了广泛应用，其合理使用不仅能够提升行业运作经济效益，同时也能够对整个社会的软硬件智能化进程给以推动。文章首先介绍了现阶段自动化仪表的具体分类方式，继而分析了自动化仪表的应用现状以及其应用的优势，最后根据科学技术的发展大方向，提出了自动化仪表未来发展的展望。 关键词：自动化；仪表；应用；发展 自动化仪表其控制系统是借助于无人监管背景下的数据处理和自动化测量，充分利用现阶段的互联网优势，将各项数据都通过传输输入到中央处理器和后台控制中，进而实现现代各个电气设备的管理和后期维修的系统，其对于提升企业运营的整体效益有重要作用，因此研究自动化仪表的应用和发展具有重要的意义。文章围绕自动化仪表为中心，从现状和发展两个大方向进行了详细的分析探讨，以下是具体内容。 一、自动化仪表的分类 目前在市场上使用较为广泛的自动化仪表的主要用途和原理可以将其大致分为压力仪表类、物位仪表、温度仪表以及测量仪表四个主要的类型。其中压力仪表类是采用先进的数字化技术将设备的运作压力数据传输至数据库，进而帮助设备的后台管理者更为直接的观察各种管道内的气体变化量，自动化压力表的数据显示十分精准，同时十分耐用、故障很低；物位仪表，在石油化工企业中主要采用的是液位测量的方式，结合现代的信息技术实现对不同物位的统一化精准测量，同时还可有效对液体高度进行控制，进而保障企业设备在生产安全中的稳定控制，为企业生产提供一个安全可靠的保障；温度仪表主要是对企业中设备使用的受热和散热情况给以检查，进而帮助企业管理者更好的实现对设备的温度控制，特别是在一些对于温度控制极为严格的行业，该仪表使用的效益更为明显；测量仪表主要通过对系统组态，采用预先设定的方式对流量进行一定的限值设定，进而实现流量的控制[1]。 二、自动化仪表应用优势分析 (一)储存功能 传统的仪表主要是对测量数据给以一种原始数据的呈现，需要工作人员对其做出记录，从而形成一定的变化趋势。而采用自动化的仪表进行数据的采取和显示，这个步骤同时可以实现对实时监控数据的存储，并且将一个时段的数据都合理的归入到最后的中央处理器中，再依据中央处理器进行不同时段的数据归档及输出，进而可以便捷的实现对采取数据的后期分析处理，同时也能够实现对未来设备的管理，给以数据方面的支持。 (二)强化了数据计算能力 自动化仪表的控制系统充分利用了目前现代数字管理的技术，以及信息化的技术，其内部存在一台微型的计算机，相较之传统的管理方式而言，其对于数据的计算和处理更加精准，能够有效提升企业的运营管理效率。 (三)拓展功能 自动化仪表所采用的数字化管理方式其特点之一就是可以进行拓展，在其进行性能拓展中无需像传统管理方式一样进行外部的硬件加入，只需要通过内部相应软件安装即可，可以在很大程度上对后期设备的状况进行针对性的操作和拓展。 三、自动化仪表的应用现状 我国在自动化仪表方式的研究和使用较晚，在现代信息技术发展严重不足的情况下，其发展呈现出一些不完善的状态，进而在我国目前自动化仪表的使用现状中存在着一定的问题。首先是我国在自动化仪表方面的新技术研发能力不足，其核心技术大量依靠进口；其次由于我国在自动化仪表行业的起步较晚，因此较欧美日等发达国家仍旧存在着一定差距；再者我国的自动化仪表的层次分布也极其不均，中低端产品较多而高精准产品很少；最后目前我国对于自动化仪表的需求量处于喷发阶段，需要对产品的现有供需关系给与调节。 面对以上问题解决的方式也十分明确，即国家带头加大对自动化仪表研究方式的资金和人才投入，提升国家自动化仪表的技术水平，尤其是高精端仪表方面；最后还要充分利用现代化的信息技术增加我国自动化仪表的生产能力，进而解决目前供需关系混乱的问题。 四、自动化仪表发展展望 (一)分散控制系统转变 随着现代技术的快速发展，企业的管理效率和水平也取得了很大程度上的提升，其传统的分散控制系统需作出一定的改变，根据现阶段经济与技术发展的大方向，自动化仪表的发展方向也必然会朝着大规模集成化的方向发展，形成一个一体化的管理体系，进而提升管理的质量和效率；另一方面自动化仪表的一体化控制还有利于信息的共享，可有效避免分散控制下的信息传输和交流存在的阻碍，帮助企业更好的做出设备的统筹化管理，进而促使企业设备在自动化仪表的帮助下实现控制、管理和决策一体化。 仪表软件的商品化、标准化和流程化 时变性、非线性以及不稳定性是目前自动化控制系统中存在的主要问题，未来自动化仪表的发展方向必然需要解决这些问题，提高企业运行的控制能力，在自动化仪表的控制系统方面实现商品化、标准化和流程化的管理是未来自动化仪表的发展方向之一。实现自动化仪表控制系统的三化，其最大的优点在于设备在运行中能够完全按照相关的预先设定进行工作，实现商品化的管理；同时也可以保证企业各个部门之间的有序衔接运作，让各个部门之间的结合和扩展更加流程化，进而实现自动化仪表控制系统的安全性和便捷性提升[2]。 (三)网络化发展趋势展望 网络化是目前各行各业的发展大趋势，对于自动化仪表行业同样如此。在自动化仪表控制系统中加入网络化的程序，实现现场设备的信息网络化，并将信息整合形成企业网络层，在网络中实现各种数据的集合式分析，从而实现前台数据和后台数据的相互转换，进而通过网络实现新型自动化仪表的诞生，即新型的IP化智能现场仪表。实现前台管理由后台决定，而不再是目前实施的现场设备监控，在后台中

浅谈过程控制与自动化仪表

浅谈过程控制与自动化仪表 摘要随着自动化仪表的更新换代，现代科学技术的发展需要自动化仪表和过程控制提供技术保障，要不断地改进生产技术，使其朝着智能化、网络化、开放性发展。 关键词自动化仪表；自动化技术；过程控制 1 引言 过程控制泛指石油、化工、电力、冶金、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，其被控量通常为压力、液位、流量、温度、PH值等过程变量，是自动化技术的重要组成部分。其作用体现在现代工业生产过程自动化中，过程控制技术可实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。自动化仪表是用于生产过程自动化的仪器或设备，是实现工业企业自动化的必要手段和技术工具。其特点是兼容性、统一标准。 2 过程控制概述 2.1 过程控制的特点、要求及任务、功能结构 过程控制的特点：系统由被控过程和检测控制仪表组成；被控过程的多样性；控制方案的多样性；控制过程大多属于慢变过程与参量控制；定值控制是过程控制的主要形式。 生产过程对控制最主要的要求可以归结为三个方面，即：安全性、稳定性和经济性。过程控制的任务，就是在了解、掌握工艺流程和生产过程的各种特性的基础上，根据工艺生产提出的要求，应用控制理论对控制系统进行分析、设计和综合，并采用相应的自动化装置和适宜的控制手段加以实现，最终达到优质、高产、低耗的控制目标。 图1过程控制的功能结构图 过程控制的功能结构：测量变送与执行，由测量变送装置与执行装置实现；

操作安全与环保，保证生产安全、满足环保要求的设备(独立运行)；常规与高级控制，实现对过程参数的控制，满足控制要求；实时优化，实现最优操作工况(时间，成本，设备损耗)而设计的方案；决策与计划调度，对整个过程进行合理计划调度和正确决策，使企业利益最大化。 2.2 过程控制的分类 按照被控变量的给定值分类，可分成以下三类： 1. 定值控制系统，是一种被控变量的给定值始终固定不变的控制系统。如：液位控制系统； 2. 随动控制系统随动控制系统是一种被控变量的给定值随时间不断变化的控制系统，例如：锅炉的燃烧控制系统； 3. 程序控制系统(又称顺序控制系统)程序控制系统是被控变量的给定值按预定的时间程序来变化的控制系统。例如：冶金工业中的金属热处理的温度控制。 2.3 过程控制发展概况 20世纪40年代前后(手工阶段)：手工操作状态，凭经验人工控制生产过程，劳动生产率很低； 20世纪50年代前后(仪表化与局部自动化阶段)：过程控制发展的第一个阶段，实现了仪表化和局部自动化； 20世纪60年代(综合自动化阶段)：检测和控制仪表-----采用单元组合仪表(气动、电动)和组装仪表，实现直接数字控制(DDC)和设定值控制(SPC)；过程控制系统结构------多变量系统，各种复杂控制系统，如串级、比值、均匀控制、前馈、选择性控制系统，控制目的------提高控制质量或实现特殊要求； 20世纪70年代以来(全盘自动化阶段)：发展到现代过程控制的新阶段，这是过程控制发展的第三个阶段。 3 自动化仪表概述 自动化仪表是用于过程自动化的仪器或设备，过程控制系统是实现生产过程自动化的平台，而自动化仪表与装置是过程控制系统不可缺少的重要组成部分。 3.1 自动化仪表的分类 (1) 按照安装场地分 现场仪表(一次仪表)、控制室仪表(二次仪表)； (2) 按能源形式分 ①气动控制仪表：以压缩空气为能源。 优点：结构简单，性能稳定，可靠性高，易于维修，天然防爆； 缺点：气动信号传输速度极限=声速340 s，体积庞大。 ②电动控制仪表 优点：信号快速，远距离传输：易于实现复杂规律的信号处理，易 于与其他装置相连，供电用电方便，无需空压机和油泵、水泵； 缺点：不天然防爆；易受电磁干扰；功率不易大，近年的电动仪表 多采用了安全防爆措施，应用更加广泛。 ③液动仪表(以高压油和高压水为能源) 优点:工作可靠，结构简单，功率大，防爆；