自動化儀表與控制系統的現狀與發展趨勢綜述

朱濤

【摘 要】為了推進我國儀器儀表技術的發展，詳細分析了國內外儀器儀表行業發展的現狀，介紹了我國近來所取得的巨大進步，同時也闡述了國內外發展的主要差距。簡單討論了我國自動化儀表的發展方向，并對今后的發展提出了建議。研究結果為我國自動化儀表行業的發展提供了一定的參考依據。

【關鍵詞】自動化儀表；控制系統；發展趨勢

自動化儀表和控制系統作為整個裝備的神經中樞、運行中心和安全屏障，已經成為重大裝備的重要組成部分，對我國裝備工業的振興和發展具有重要意義。經過“九五”、“十五”期間國家的支持和發展，我國儀器儀表工業己形成門類比較齊全、布局較為合理，并有一定技術基礎和生產規模的工業體系。

1 國內外儀器儀表行業發展現狀

1.1 行業技術發展現狀

根據國內外的儀表行業的發展趨勢，我國儀表行業技術如今已經逐漸和國外的儀表行業降低了差距，并且整個行業技術的發展現狀也處于市場的開拓期，簡單來說，如今，我國已經處于發展中國家，對于國外來說，發達國家比較多，所以，整體對于儀器精密程度來說的要求都比較高所以，對于國外來說，已經早于中國進行了儀表行業的深入發展。具體來說，我國現在已經開始進行先進自動控制系統、大型精密測試設備、新型儀器儀表及傳感器三大重點。而對于國外來說，已經開始進行儀表測量的自動化，已經逐漸減少了人為的操作。自動化測量不僅僅能夠減少和避免很多的人工誤差，而且對于測量的數據還能夠通過計算機或者網絡進行遠程傳送，保證數據的記錄也沒有問題，整個過程自動化，不僅僅增加了數據測量的準確率，而且最大程度的增加了測量的效率。另外，根據如今國內外市場的需求來看，儀表測量的行業對于整個市場需求來說也很重要，特別是通信、廣播電視市場的巨大發展，引發了電子測量儀器市場的迅速增長。其次，市場雖然比較清晰，比較顯而易見的明顯市場需求，但是，同樣重要的一個原因是，產品在推出過程中側重考慮了當今的市場需求，比如說現在屬于新時代新社會，在儀表的發展過程中必然會將儀表測繪和網絡數字化相結合，雖然在國外的發達社會已經有了一定的應用經驗，但是在我國，數字化發展，必然會增加其他類型產業的應用，應該說這種實驗現象比較符合當時發達國家的發明方向。雖然在我國，儀表行業的發展前景很可觀，但是，我國在儀器的制造過程中，成本和利潤沒有考慮到平衡的關系，如果在儀器制造過程中對儀表的精度有太大的要求，這樣造成成本太高，并且把更便宜、更好、更快、更易使用的測試儀器作為奮斗目標。

1.2 我國行業市場發展情況

我國的儀表行業的市場發展情況如同文中所述，我國如今的市場行業發展主要存在一定的成本和利潤的平衡不穩定現象，整體來說，我國雖然在數字化產品制造發展的過程中存在一定的難題，但是仍然處在自主解決的一個過程，在精度校準，儀表表盤，儀表內部護理，等方面都有很大的進步空間，如今，我國和國際的儀表行業發展差距也逐漸減少了。我國已經將儀表的制造和數字化相結合，在信息化的推動下，全世界測試儀器市場將繼續保持增長的勢頭。人們普遍認為，電子測量儀器市場的前景依然樂觀。另外，我國在儀表產品出廠之前都會進行三步檢測，第一步檢測儀表內部測量精度，第二步檢測表盤的拋光度，第三步檢測儀表的外部結構是否完整。另外，在我國的儀器發展階段，由于“十二五”的開展，所以對儀器的制造要求也有相應的標準和要求，測量的精度準確度等都需要一定的進步空間，而且，現在中國屬于發展中國家，所以對于中國而言，市場的需求趨近于多元化，因此，由于國家不斷增加基礎建設的投入力度，在旺盛市場需求的帶動下，對儀器需求不斷增加，同時測試儀器市場也正在快速發展。

2 產業發展國內外主要差距

2.1 創新能力方面

產業發展國內外的主要差距主要體現在幾個方面，其中之一是創新能力方面，因為國外的創業發展環境因素，所以發達國家，通常對于市場的預估能力會比較廣泛，所以針對市場多樣化的需求會有一定的創新發展，根據數據的先進行和市場應用情況可以知道，我國的儀表精細程度和先進程度和國際相比相差至少10-15年，雖然我國已經逐漸在創新型的儀表上進步，但是，核心工藝技術研究深度和力度不夠，二次開發的工作量很大，成果的轉化率低。簡單來說，雖然測量的精細程度比較高，但是不僅僅增加了成本，降低了利潤率，而且測量的過程比較麻煩，整體不實用。儀表自動化，雖然我國已經逐漸將儀表的控制系統進行局部或者是全部的數字化，但是沒有體現出自動化的優勢，在測量的過程中雖然進行了一定的傳感器安裝，舉例來說，在測量電流電壓的儀表，一般安裝一定的電流電壓傳感器，一旦到達一定的穩定電壓電流電壓表會自然進行記錄數據，然后在網絡上或者計算機上進行數據統計，但是仍然存在一定的瞄準誤差，比如說受到一定的環境因素影響，整體測量存在被動性，儀表的準確度并不是特別理想。重點是，我國現在的儀表制造主要處于模仿階段，比較缺少實際經驗，而且，企業缺乏創新的理念，在設計之前沒有創新優化的概念，自動化的設置也沒有實際意義。

2.2 產品化方面

所謂產品化，對于儀表的自動化和控制系統來說比較重要，產品化主要是從幾個方面進行分析，首先是產品的可靠性和安全性，一般在產品出廠之前要進行產品的質量檢測還有精度的驗證，還要進行自動化儀表的故障檢測，通過固定時間內測量出現的故障時間，實驗證明，我國的自動化儀表的故障平均出現次數比國際自動化儀表的故障出現時間要多，而且安全性也大多不符合國際儀表的標準，比如說電流電壓儀表，雖然需要自動化測量，但是如果出現漏電或者是電壓太大導致的負荷過大問題，出現危險性的可能比較大。所以，在進行自動化儀表控制的過程中不能忽視產品的可靠性、安全性。其次，產品化的另一個體現是產品的性能和技術標準，根據目前我國的儀表產品自動化制造標準來看，我國的儀表主要應用的技術有傳感器技術、精密加工技術、數字通信技術、網絡結合技術、集成化技術等等。這些技術看來促成了整個自動化儀表的技術標準和產品化標準。但是我國的技術標準和國際標準仍存在一定的差距。

3 發展趨勢與對策

3.1 自動化儀表的發展方向

自動化儀表的主要發展方向有幾個，首先就是針對自動化來考慮，要進行自動化，首先要清楚明白整個儀表產品的制作需求，比如說要進行測量的是什么，電流電壓或者是其他的壓力、壓強、溫度等等，知道測量什么再進行產品智能化標準制定，盡量減輕整個儀表主機的工作壓力，為了實現自動化，可以植入PID模塊， 就可以與有關的現場儀表在一起， 在現場實現自主調節，大大提高了整個儀表產品工作的效率，而且減少了工作的誤差。自動化只是一個實現目標，在這個目標進行之前要進行的是精度符合儀表標準，因為現在屬于新時代新社會，對于儀表的精度有了一個新的標準，不僅是工程要求，對于安全性，穩定性都有一定實際意義。第三，要進行自動化控制儀表制造的要求就是網絡化，在工作過程中可以將儀表測量和工程的各種數據進行公示，然后進行數據的明確對比，如果出現問題可以通過網絡的公式化計算第一時間得以發現，然后進行一定針對性的解決措施。

3.2 對今后發展的建議

今后的發展主要可以從幾個方向進行考慮，首先就是產品自動化的一個基礎，產品制作的質量符合安全標準，其次，就是在產品制造的時候要充分考慮產品的創新性，能夠體現產品的新穎，比如說在不同的地方安裝適當的傳感器，增加產品的創新性。之后就是為了實現自動化可以進行PID模塊的安裝，增加自動化效率。同時要進行網絡化同步數據跟進，保證安裝的標準，測量的時候能夠符合物理化學生物等不同方面標準。滿足儀表制造的自動化標準。

4 結語

處于信息時代的今天，要進行數字化創新性的儀表制造，不僅要符合企業工程標準，對于安全性，創新性，產品質量標準都要有一個規定性標準，而且，產品要在一定的技術標準中有一個質量的提升，使其符合自動化標準。

【參考文獻】

[1]王海平，王巖，王健.國外儀器儀表的發展趨勢[J].吉林師范大學學報：自然科學版，2003.24（3）：123-124.

[責任編輯：王偉平]