自动化仪表控制系统技术发展趋势展望

能 化仪器仪表 将会在计 算机信息 网络技 术 的支 撑下 获得 更
加广 泛的运用 。
参 考 文 献
［］赵 群 ， １ 张翔 ， 素 珍 ， ．自动 化 仪 表 与 控 制 系 统 的 现 状 与 发 展 趋 谢 等 势 综 述 ［］ 现 代 制 造 技 术 与 装 备 ，０ ７ Ｊ． ２０．
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分 布 式 控 制 系 统 为 一 种 全 新 的 计 算 机 控 制 系 统 ， 是 它
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自动化仪表 的发展进 行分析 ， 于其 具有 智能化 、 对 网络化 、 总线化 以及 开放 性 的基 本特点 以及发展 方 向进行 讨论 。 关键词 ： 自动 化仪表 ； 计算机 控制 系统 ； 入式 嵌 中 图分 类 号 ： ４ Ｆ９ 文献标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２３ ９ （０ ２ ０ —２ ９０ １７ —１ ８ ２ １ ） ４０ ３ —１
质意义上 的大统一 。
路 、 导纤维等 等 。其 最 终 目标是 使 得 仪 器仪 表 更加 小 型 光 化 ， 量更轻 、 重 生产成本 不断 降低 以及 更加 有利 于使 用 和维 修等 。此外 ， 运用微 机使得仪 器 仪表 的性 能不 断增 强 ， 得 使 仪器 仪表 的 自动化与智 能化程 度 以及处 理 数据 的能 力进 一 步提 高 。从 而实 现 仪 器仪 表 不但 可 以供 单项 使 用 ， 且 可 并 以通过标 准接 Ｉ 以及 数 据 通 道 和计 算 机有 效 结 合 ， 成不 ： １ 构 同的测 控管理工作 的综合 系统 。
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现代商贸工业 Ｍｏ ｅｎＢ ｓ ｅ ａｅＩｄ ｓ ｙ ｄｒ ｕｉ ｓＴｒｄ ｕｔ ｎｓ ｎ ｒ
２１ ０ ２年第 ４期
自动化仪表 控制 系统技术发展趋势展望
杨 振
（ 南 师 范 大 学 物 理 与 电子 工程 学 院 ， 南 海 口 ５ １ ５ ） 海 海 ７ １ ８
摘 要 ： 由于科 学技 术的快速进 步 以及人 工智 能的不 断发展 ， 自动化仪表 控制 系统对 于设 备 而言发挥 了愈 来愈 关键 的
作 用 ， 过 使 用嵌 入 式 微 机 使 得 自动 化 仪 表 的 结 构 设 计 与 概 念 发 生 了根 本 改 变 ， 系 统 的 发 展 也 有 比 深 远 的 影 响 。利 用 对 通 对
３ 自动化 仪 表控 制 系统的 发展 方 向
自动 化 仪 表 技 术 也 随 着 科 技 的 发 展 而 发 展 ， 于 仪 器 对 仪 表有 了更 高的标 准与要求 。仪 器仪 表今 后 的发展 方 向是 充 分运用全 新的 工作 原理 以及 选 择全 新 的 材料 和 元件 ， 比 如运用超声 波 、 Ｘ射 线 、 波 、 红外 线 、 磁共 振成 像 以及 微 远 核 激 光等 原理 ， 用不 同的半 导体 敏 感元 器件 、 成 光路 与 电 运 集
的 运 用 范 围 从 而 达 到 了实 质 意 义 上 人 工 办 公 和 工 业 自动 化 办 公 的 完 美 融 合 ， 以 可 以 称 之 为 扁 平 化 的 工 业 信 息 控 制 所 网络 ， 优 良的互连 性 以及 可 扩展 性使 得 该 系统 成 为实 质 其 意义上 的一 种完 全 开放 式 的 网络体 系结 构 ， 而实现 了实 从
３ １ 分 布 式 控 制 系 统 的 发 展 方 向 ．
现代先 进 的智 能化 的 自动化仪 表技 术 的发展不 仅使 得 仪 表 自身 的性能 得 到提 升 ， 于控 制 网络 的体 系 结 构也 产 对 生 了重大影 响 ， 它不再是 只有单 一功 能固定 结构 ， 适应 性 其 不 断增强 ， 功能 也愈 来 愈 完善 ， 以肯定 的 是 ， 一代 的 智 可 新
１ 自动化 仪表 控制 系统 的简 要 介绍
一
泛地运用 。我 国制造 的低 端 压力 以及 带 热功 能 的压力 变送 企 业信息 网络 的 底 层 ， 以有 效 发 挥智 能 仪 表 的 作 功能 。 可 在不 久 的将 来 可能 会 器在最近几年也 获得 快速 的 发展 ， 品种 与 规格 齐全 、 格低 由于工业 信息 网络 技术 的 快速 发展 ， 价 廉， 在市场上 具有 很强 的竞 争力 。最 近几 年 以来 ， 控制 阀行 产 生 以网络结构体 系 为主 的全 新 的 自动 化 仪表 ， 就 是 Ｉ 也 Ｐ 业也 取得了明显地进步 ， 产品的“ 、 冒” “ ”“ 等问题 智 能现场 仪表 ， 跑” “ 、滴 、漏” 比如 建 立 在 以嵌入 式 互联 网 为基 础 的控 制 有 了 明 显 的 改 进 ， 多 产 品 的 质 量 已 经 达 到 国 际 先 进 的 水 网络体系结 构 ， 很 其基本 的 特点是 ： ｔｅｎ ｔ 贯穿 到 网络 的 Ｅ ｈｒ ｅ 将 平 。在控制系统领域的发展也是让人振奋 。 每一个层 次 ， 而使得 网络变得 更加透 明 ， 盖到企 业全 部 从 覆
基 于集 中式控 制系统逐 步发展 与演 变 出来 的。它是 主要 由 个过 程控 制级 以及过 程监控级 所构成 的利用通 信 网络 作 自动化仪 表控 制 系统 是 一个 设 备 的神 经 中枢 ， 挥对 发 为其 纽带 的系统 ， 现 代计 算 机技 术 、 代通 信 技 术 、 代 将 现 现 设备 是否正 常运转 进行 监 测 的作 用 ， 也可 以为 调 整设 备 的 图形 显示技术 以及现代 控制技术 即 ４ Ｃ技术 进行综 合 ， 指 其 基本 技术参数 提供参 考 。自动化 仪 表 主要是 由一些 自动 化 导思想 是集 中操 作 与 分散 控 制与 集 中操作 、 级管 理 以及 分 元 器 件 组 成 的 ， 备 十 分 完 善 的 自动 化 功 能 的 一 种 技 术 工 具 具 。它通常 同时具 备好 几 种 功 能 ， 如 测 量 或 者 记 录 、 比 显 配 置 灵 活 等 。 我 国 生 产 的 Ｄ Ｓ系 统 早 已运 用 于 大 型 超 临 界 Ｃ 示 、 制 以 及 自动 报 警 等 。 自动 化 仪 表 通 常 包 括 ： 量 、 力 、 火 力 发 电 机 组 的 控 制 系 统 。 控 流 压 温度等各种仪表 、 校验仪表 的压力 、 工 、 准等各 种校验 仪 ３ ２ 开 放 性 控 制 系 统 的 发 展 方 向 热 标 ． 表、 还有就是数控 、 流量 等仪表 普遍 用于石 化 、 冶金 、 电力 、 科 当前 的测控仪 器愈来 愈多使用 嵌入 式 的操作 系统 核心 学研究 以及 国防等 领域 的 自动化 控制 。 自动 化仪 表控 制 系 软件 以及 性能 非常高 的微处 理 的核 心硬 件 系统 的嵌 入 式 系 统是工业 自动化 系统 的组 成部分 之一 ， 自动 化仪表 发挥 了对 统技术 ， 今后 的仪 器 仪表 以及 计 算机 之 间 的相互 联 系 也会 信息进行转换 的作用 ， 以将 输入信 号转 变为输 出信号 。信 可 变得更加 紧密 ， 捷伦 公 司认 为 仪器 仪表 等 相关 设 备上 都 安 号能够根据时间域或者频率 域进行 表达 ， 传输 的信 号能够 调 应该具有 计算 机 的全 部 接 口， 比如打 印接 、 Ｓ 局 域 网 网 ＵＢ 、 制 成 连 续 性 的模 拟 量 或 者 是 断 断续 续 的 数 字 量 模 式 。 络 等各种 接 口等 ， 测量 的结 果也应 当利用 ＵＢ Ｓ接 口保存 到 ２ 自动化仪 表 的发展 移动硬盘 等可移 动 存储 设 备 中去 ， 用该 设 备就 像 操作 一 使 由于计算 机技术的快速进步 与迅猛 发展 ， 自动 化仪表也 台计算 机一样 ， 口齐 全 的话 可 以将 现场 的 各种 测 控仪 表 接 得到了突飞猛进 地发 展 ， 尤其 是 在过程 自动化 的实 现 、 对测 或者相关 执行器 设 备连 接 起来 ， 过 程控 制 系统 的 主计 算 在 量数据进行处理 以及 系统控 制等 这些 方 面获 得 了长足 的进 机的支持 下 ， 利用 网络 形 成具 备特 定 功能 的 测量 与 控制 系 步 。进入 ２ 世纪之后 ， １ 部分准确度与性能 比较 高的以及功 能 统 ， 而 达 到 了 对 多 种 智 能 化 现 场 测 量 与 控 制 设 备 进 行 开 从 较多的测量仪器 均 已经嵌 入微 型 处理 器 。我 们 国家 的 自动 放 式 的相 互 连 接 。 化仪表 已经具备 了网络化 、 能 化 、 智 总线 化 以及开 放性 等特 ３ ３ 网 络 化 控 制 系 统 的 发 展 方 向 ． 点 ， 管 从 整 体 而言 和 国 外 先 进 的 技 术 相 比较 还 存 在 一 定 的 尽 现场 总线技 术通 过 数 字化 的通 信技 术 ， 从而 使 得 自动 差 距 ， 而 在 部 分 领 域 也 达 到 领 先 世 界 的水 平 。此 外 ， 近 然 最 控制系统 和现场 的相 关 设 备连 接到 企业 的信 息 网络 ， 当作 几 年以来温度仪表 的重 大进展 是 红外 热 像仪 的得 到非 常广