1自動化控製儀表的特點和分類

1.1自動化控製儀表的分類。按控製儀表與裝置所用能源的不同，可以將其分為電動、氣動、液動和混合式等幾大類。其中，氣動和液動控製儀表和裝置發展最早，但電動控製儀表與裝置發展異常迅速，現在已經占絕對統治地位。氣動控製儀表的特點是：性能穩定，可靠性高，具有本質安全防爆性能，不受電磁場幹擾、結構簡單、維護方便。在電子技術和計算機技術高度發展的今天，氣動控製儀表所占領地雖然已十分狹小，但在一些大型裝置的主體設備周圍，仍有采用基地式氣動控製儀表對單一的工藝參數進行就地單回路調節。尤其是氣動執行器，具有安全、可靠及工作平衡等優點。應用仍十分廣闊，在許多由電動控製儀表和裝置構成的係統中，執行器仍彩氣動式的。因此，我國及世界上一些大型自動控製儀表裝置生產公司仍在生產氣動控製儀表。

電動控製儀表與裝置都采用了電子技術，從原理上分，電子控製儀表與裝置又可分為兩大類：模擬式控製儀表與裝置和數字式控製儀表與裝置。模擬式控製儀表與裝置按結構形式可分為基地式、單元組合式、組件組裝式三大類。

1）基地式控製儀表一般結構比較簡單，價格低廉，它不僅能夠進行控製，同時還可指示、記錄。因此適用於小型企業的單機自動控製係統。

2）單元組合式控製儀表應用靈活、通用性強，便於控製儀表的生產、維護及備品庫存等。

3）組件組裝式控製儀表可由儀表製造廠預先根據用戶要求，組裝好整套自控係統，再以成套裝置形式提供給用戶，從而可使自控係統的現場施工、係統安裝和調試工作量大大減小，也使維護、檢修和係統改組工作大大簡化。

1.2自動化控製儀表的特點。數字模擬混合式係統：現場儀表與控製室裝置之間通信采用模擬信號4~20mA，數字控製儀表內部的信號處理為數字信號，但輸入仍為4~20mA，控製裝置之間和控製裝置與上位計算機之間采用數字通信技術。例如目前數字控製儀表，DCS係統，PLC係統，FCS係統等。三大控製係統之間的差異：目前，新型的DCS與新型的PLC，都有向對方靠攏的趨勢。新型的DCS已有很強的順序控製功能；而新型的PLC，在處理閉環控製方麵也不差，並且兩者都能組成大型網絡，DCS與PLC的適用範圍，已有很大的交叉。下麵就僅以DCS與FCS進行比較。DCS係統的關鍵是通信。也可以說數據公路是分散控製係統DCS的脊柱。由於它的任務是為係統所有部件之間提供通信網絡，因此，數據公路自身的設計就決定了總體的靈活性和安全性。目前在DCS係統中一般使用兩類通信手段，即同步的和異步的，同步通信依靠一個時鍾信號來調節數據的傳輸和接收，異步網絡采用沒有時鍾的報告係統。數字通信和模擬信號通信方式比較：簡化了硬件結構，提高了裝置精度；提高了信號傳輸精度；傳輸的信息更加豐富；大大降低了布線的複雜性和費用。

2產業發展國內外主要差距

2.1創新能力方麵。

1）擁有技術較少，開發能力弱。在我國對一些儀表的使用上麵或者生產上麵往往采取的就是單純引進國外從相關技術，但是在對於技術的理解上麵又缺乏投入，導致對於技術的消化情況並不是很好，也就造成了不斷的引進，不斷的落後，再引進再落後的局麵。雖然在這方麵我國已經認識到了問題的嚴重性，並且國內的科研機構也在開發，但是所開發出來的產品在適應性能上麵效果並不是很好，而且在核心技術研發上麵更是沒有取得成果，在產品的效率上麵非常低下。所以目前我國相關行業生產的產品主要都是低端的，在高端市場我國缺乏相關的研究。

2）對於產品的創新理念並沒有形成。

在研發資金的投入上麵，我國與國外相差極大，整體上差距5到10倍，並且在相關工藝上麵也沒有達到生產要求的先進水準，並且在對於研發技術上並不是相當重視，綜合原因導致了我國相關技術的研發遠遠落後與國外。缺乏創新理念是其中最為主要的一項問題，到目前為止，在我國還沒有一家科研機構能夠達到與國外相近的水準。其未來發展形勢堪憂。

3）外部市場環境對於國產產品的並不有利。現在很多企業對於國產的儀表采取的是懷疑態度，在性能上麵並不認可，主要的原因就是由於現在企業對於國內發展的情況不太了解，由於對國產產品質量的不認可，導致害怕出現經濟損失就不去使用，這使得即使我國擁有跟國外儀表儀器較量的能力，但是由於市場的不認可，使得我們根本沒有機會進行高端市場。

2.2產品化方麵。1）缺乏可靠性。同類產品上，國產產品與國外產品在質量的等級上麵相差許多，在使用時可靠性能嚴重不足。

2）整體技術落後。在儀表的所含技術上麵，國產產品在精準度上麵偏差較大，並且智能化程度低。

3）缺乏有針對性的專用儀器儀表。近年來國外測量控製與儀器儀表的發展趨勢是開發儀器儀表與應用對象緊密結合的軟硬件產品，最終向用戶提供個性化的解決方案。國內缺乏針對流程工業使用對象而開發的與質量、能耗、物耗、環保有關的在線分析、檢測儀器儀表，限製了流程工業綜合自動化水平的提高。

2.3共性關鍵技術方麵。

1）傳感器技術。傳感器技術與計算機技術、通信技術並列為信息產業的三大支柱，美、歐、日等都把傳感器產業列為重點開發的關鍵科技領域。我國傳感器技術與國外的差距很大，如高精度壓力、差壓傳感器因用量大、技術複雜，成為了工業自動化測控中最為重要的傳感器品種，高精度壓力、差壓傳感器目前有矽壓阻、矽電容、矽諧振三種原理，由此類傳感器為核心部件的高精度壓力、差壓傳感器年市場需求量已超過26萬台，但是均被國外企業和外資企業壟斷。此外，固態矽傳感器技術、光纖傳感器技術、生物芯片技術、電化學傳感器技術、氣體傳感器技術、圖像傳感器技術、多傳感器技術等與國外相比也存在較大地差距。

2）精密加工和特殊工藝技術。高檔儀器和精密儀表的研製開發取決於精密加工水平，大量高中檔品的核心技術涉及專用特殊工藝，我國高中檔檢測設備與國外的差距很大程度上是精密加工和特殊工藝技術的差距。當前的重點是研究和發展多維精密加工工藝，精密成型工藝，球麵、非球麵光學元件精密加工工藝，晶體光學元件磨削工藝，特殊光學薄膜設計與製備工藝，精密光柵刻劃複製工藝，特殊焊接、黏接、燒結等特殊連接工藝，專用芯片加工技術，MEMS技術等。

3）智能化技術。智能化技術是儀器儀表和測控設備的發展方向。國外產品普遍具有強大的智能化功能，如具有自校準、自檢測、自診斷、自適應功能；具有複雜運算和誤差修正的數據處理能力；

具有複雜控製，並可靈活改變和擴展功能等。我國儀器儀表和測控設備在智能化方麵還有很多工作需要做。

結語：對於現在的工業發展來說，控製儀表占有相當重要的地位，並且隨著科學技術的不斷發展，在儀表的控製上麵也得到了很大程度上的發展，使得它對工業的發展起到了促進的作用。雖然在這方麵我國還沒有形成一個具有很強科研能力的體係，但是隨著我國整體科學技術的發展，在不久的將來我國一定會擁有自主知識產權的儀表控製係統。

摘要：在工業設備中，控製儀表具有著重要的作用，它能夠使設備正常運行，並且提供一個安全的保障依據，對於現在大部分設備來說，控製儀表的存在已經是必不可少的了。由此可以看出，對於控製儀表的開發和利用，將能夠使我國的工業發展更加快速和完善。現階段已經生產出來了自動化控製儀表，並在工業設備上麵廣泛運用，但是在自動化儀表的研發上麵我國卻沒有多少的成果，所以，我們要加大對於自動化儀表的研發，使得我國的工業化進程更加快速。

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