信息时代下的工业自动化仪表发展趋势分析
摘要: 随着市场经济快速发展,我国工业自动化仪表也得到有力的发展。但是由于底子差,基础薄弱,在发展中存在着一些亟待解决的问题,对未来其发展趋势进行探讨。
关键词: 工业自动化仪表;智能化;网络化;总线化
中图分类号:TH7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0910158-01
工作自动化仪表是整个装备系统的运行中心以及神经中枢,在重大装备至关重要的构成元素,对我国在装备工业上的发展具有深远的意义。通过一段时间的发展,我国自动化仪表行业已经种类较齐全,布局比较科学,同时还涌现了拥有一定生产规模以及相应的技术能力的工业体系。但是,国产仪表产品与国外还存在着一定的差距,产品的工程应用能力以及可靠度仍需改进,常规品种占大多数,在信息时代下,智能型产品仍需继续开发。
1 发展现状
随着信息时代的到来,工业自动化原有的内容发生了很大的变化。其内容涵盖了自动化感应部件、变送器、大多数执行机构以及自动控制单元和装置控制系统等。同时,自动控制系统又细分为过程控制与运动控制系统。
我国在显示仪表、测温仪表、传统流量仪表以及测压仪表等常用仪表领域已经掌握了其中的核心技术,能够自行开发新的产品,也有部分产品出口,然而其技术含量相对较低。近年来,随着信息技术的发展,我国开发的无纸记录仪等高中档产品其性能以及市场占有率不断提升,但是在高端技术方面还不够成熟,相应的产品生产主要依靠外资企业。
伴随信息时代的脚步,智能化仪表成为工业自动化中受到普遍关注与应用的热点。而我国在智能仪表方面用户还缺乏使用经验,现场总线与智能仪表之间相互配合应用还较少,总之,我国在智能仪表领域仍处于开发的初期。
2 发展中遇到的问题
我国自动化仪表起步较晚,基础较差,相比国外先进产品而言,还存在着很多的差距。并且其发展也受到国内外市场的巨大压力,竞争日益激烈,其结构性矛盾亟待解决。
首先,我国在工业自动化仪表发展过程中,缺少创新意识,大多数情况下,是先从国外引进成套的设备,但是却不能够积极的消化,将其转化为自身的技术。同时,企业内部也缺少必要的创新理念。但是总体来说,我国自动化产业以及相应的技术仍有较大发展,并且形成了工业信息系统行业。
其次,一些外部因素对其发展有一定的制约作用。其一是政策上,虽然自动化仪表无疑会促进国民经济快速高效发展,但是国家对这样的特殊行业并未给予相应的扶持政策。其二,一些大型企业由于不了解发展状况,不轻易用国产系统,并且很多企业已经形成只使用进口系统的习惯。
再次,就行业自身来说,对新技术以及新产品的研发能力有限,使产品的可靠性不够好,产品的各种功能或者性能较为落后,同时,也缺少针对某些具体行业的专用仪表。高端产品往往被外国市场占领,很多大型精密仪器依赖进口。
3 发展趋势展望
21世纪信息技术发展迅猛,促进工业自动化仪表随之快速发展。尤其是近年来,由于微电子技术以及计算机科学广泛的普及,促使仪表的设计观念以及结构概念都发生了巨大的变化,产生了一类既保留一般仪表的原有功能,又兼有某些特殊功能的低价高档仪表。信息时代下,自动化仪表的发展具有以下趋势。
3.1 总线化。自动化设施中的现场设备往往被视为现场仪表。现场总线技术应用之后,分布式测试以及组建集中更加容易。可是,随着市场的发展,对自动化仪表的要求也不断提高。集中测控倾向于无法满足大范围、远程或者复杂的测控要求,组建一个可以应用于各种任何现场的用来共享数据的网络势在必行,于是,基于现场总线相关的控制系统应运而生。它是能够用于现场的各种智能化仪表和气对应的中央控制相互间一种双向、开发、多站及全数字化的通信系统。目前,市场总线逐渐成为国际自动化技术向前迈进的表现形式,同时也给过程测量仪表带来了难得的发展空间,也为更好的实现高稳定、高适应、高精度、高可靠等方面提供了发展平台与巨大的动力。
3.2 智能化。智能化是未来自动化仪表发展的主要方向,智能化仪表具备很多新功能。例如,在工控上,依照以往的算法,仅仅由DCS或者其调节器去完成,但是,目前对于一台智能化的执行器或者变送器,只需向其中植入PID,就能够实现和形成仪表一样的自主调节。从而减少主机的负担,可以分散控制,及时调节,为系统可靠性的提高提供了有力的支持。
3.3 网络化。计算机技术应用于现场总线技术,将现场设备以及自控系统加入到相应的信息网络,充当企业自身信息网络的基层,从而最大限度的发挥智能化仪表特有的作用。伴随工业上网络技术的迅速发展,基于网络结构体系具备的特征,一种新型仪表IP智能仪表随之诞生,它代表着信息时代控制网络未来的发展趋势。
3.4 开放性。目前,很多检测仪器纷纷采用Linux等嵌入式系统作为软件核心,以及微处理器作为硬件核心,信息时代下,各种仪表与计算机之间的关联度越来越紧密。Agilent公司的相关人员表示,仪器仪表在设备上需要具有所有和计算机一样的接口,包括局域网、打印机、USB等接口。齐全的接口有利于与现场各种执行器或者测控仪表相互连接,通过网络使其具备自身特有功能,实现现场各种智能化仪表之间相互连接的开放式系统。
3.5 必要的战略联盟。随着自动化发展日新月异,传统的工业上原有的仪表以及自动化专业人员如果不能跟上发展的步伐,将会面临很多困难。同时,系统的智能化以及其微型化逐渐普及,如果缺少先进的专业仪表,无法对新产品进行及时的维修。因此,传统的企业应当与专业化的服务公司建立长久的战略联盟,保证及时对产品进行维护与维修。未来的专家诊断以及远程诊断系统也将促使技术服务走向程序化与标准化。
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