论文部分内容阅读
摘 要：自动化仪表控制系统是电子设备的中心。随着科技的发展，自动化仪表的设计观念和结构概念都发生了根本性的变化，也影响到了电子设备的发展。自动化仪表控制系统正逐步向开放性、总线化、智能化和网络化的方向发展。本文就此对自动化仪表控制系统的发展趋势进行分析和探讨。
关键词：自动化仪表；控制系统；开放性；智能化；总线化
现阶段，世界经济竞争已经从传统竞争模式向工业化生产发展，早期的仪器设备不能适应新时期的生产要求。为此，我国制造业不断普及自动化仪表控制系统。若要实现工业的一体化生产，需要完善仪器设备辅助性作用。微电子技术、网络通信技术对自动化仪表革新有着重要影响力，是自动化仪表控制系统发展的新推动力。自动化仪表具有灵敏性、高速性和可靠性的特点，能够快速获取全方位信息，突破了传统的机、光、电框架，向着开放性、总线化、智能化和网络化方向发展。
1.开放性的发展趋势
目前，国内测控仪器常采用VxWorks、Linux等嵌入型操作系统。硬件系统核心部分是高性能的微处理器和软件核心。计算机和仪器仪表的联系将会更加紧密。仪器仪表在发展过程中，会不断具备计算机接口功能。例如打印机接口、USB接口等。测量数据会以USB接口把数据存储于仪器设备内。齐备接口能连接执行器设备和现场测控仪表。控制系统在网络技术的支持下会拥有特定的测控功能，实现智能化现场中测控设备开放式的互连。
西门子微机综合保护测控装置7SJ68专为发电厂和供电系统用户设计，它能够提供大屏幕图形显示、中文操作界面，调试和操作非常方便。同时，7SJ68具有不带方向/带方向时限过流/电动机/电压/频率保护，附加操作容易的就地控制功能和自动化功能。可控制开关的数量只取决于保护装置可用的开关量输入/输出点的数量。集成的可编程逻辑工具（CFC）允许用户实现自定义功能，如开关的自动化功能（联锁）等。用户也能生成自定义的信息。
2.总线化的发展趋势
在生产现场，用于测量各种过程参数、执行各种控制指令或转换信号并实现通讯的仪表称为现场仪表。现场仪表包括压力表、流量计、温度表、液位计、物位计等。随着现场总线技术的发展和应用，分布式和集中式的测试系统组建比较容易。但集中测控并不能满足远程、复杂和大范围测控任务。由此出现了新型的FCS（现场总线控制系统）。FCS由PLC、DCS发展而来，利用开放的现场总线网络互联现场的控制器和仪表，完善现场控制功能，并降低维修费用和安装成本。现场总线为实现高适应、高稳定和低消耗提供了发展空间和巨大动力。世界诸多制造厂家为了销售自己的FCS，推出了和控制系统相配套的调节阀和测量仪器。
西门子SITRANS FCS200能应用在各种压缩天然气（CNG）中，具有额外的灵活性。该传感器具有不同的三类尺寸，安装较为容易。SITRANS FCS200流量传感器结合质量变送器使用，可形成完整的流量计。提供的各种标准气体连接，能够满足多数市场的需求。
3.智能化的发展趋势
自动化仪表智能化是运用微处理器、集成电路、接口通信技术，以嵌入式的软件对内部操作进行协调，让仪表具备智能化处理功能。在温度压力补偿、输入信号的处理、零点修正与漂移等基础上，要控制好工业过程，分散控制系统危险性。该类产品的出现形式是数字输出，不仅便于信息沟通，而且提升仪表性能，能够利用网络构成开放式、新型化的过程控制系统。
西门子S120系列变频器具备完全集成式的安全保护功能，是全球第一个具备SLS和SS1功能的产品。它的智能化较为明显，基于集成化安全保护技术，操作更为简便、设备运行更加安全。由于集成式安全保护功能，降低了驱动系统构建和安全保护自动化的费用。西门子S120系列变频器将PROFIBUS和PROFINET总线标准集成，有了多种的网络拓扑，工程和组态结构有足够的优化。和常规变频器相比，所需线电流能够降低到80%，散热效率较高。
西门子PLC S7-400是中、高档性能范围的可编程序控制器。西门子S7-400自动化系统采用模块化设计。它的模板扩展性和配置功能够按照每个不同的需求灵活组合。系统包括电源模板、CPU、各种信号模板、通讯模板、功能模板、接口模板、SIMATIC S5模板。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。西门子PLC S7-400以工厂复位功能能够快速恢复出厂设置的存储卡序列号，保护专有技术。它的智能性还体现在额外写保护，监视装载内容。通过开放的以太网通讯，具有灵活的集成选项。
4.网络化的发展趋势
在FCS中采取数字化、计算机通信技术，能够将现场设备和自动控制系统归于制造企业信息网络中。这是企业的信息网络基础，有助于充分发挥智能仪表功能。随着信息网络技术发展，自动化仪表的特征逐渐向网络结构发展。新一代的控制网络必然是IP智能仪表。控制网络体系形成了嵌入式因特网。因特网会介入网络每个层次内，形成透明的网络。它是企业范围覆盖的应用实体。嵌入式因特网控制网络体系能够实现工业自动化和办公自动化的结合，因此可称为扁平式工业控制网络。它的特点在于可扩展性、互连性和全开放。随着时代的发展，IP智能的现场仪表将会有更广泛的应用范围。
5.结束语
随着科技的进步和经济的发展，自动化仪表从最初的获取、存储、处理和传输信息，发展到了实时控制工业生产过程。微电子技术、超导技术、网络通信技术推动了自动化仪表向开放性、总线化、智能化和网络化方向发展。在发展的过程中，计算机技术促进了自动化仪表技术发展，而计算机技术和工业局域网之间的融合又发展和丰富了自动控制技术。现代自动化仪表控制系统的功能不再单一，在未来发展的过程中将会取得更广泛的应用。
参考文献：
[1]叶君辉.浅谈工业自动化仪表的发展与应用[J].大科技，2012，（5）.
[2]李惠勇，孙宏伟.试论自动化仪表及控制系统的发展方向[J].科技资讯，2011，（22）.
[3]王林勇.自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势[J].消费导刊，2012，（5）.
[4]杜晓峰.浅析自动化仪表控制系统技术[J].中国新技术新产品，2012，（14）.
关键词：自动化仪表；控制系统；开放性；智能化；总线化
现阶段，世界经济竞争已经从传统竞争模式向工业化生产发展，早期的仪器设备不能适应新时期的生产要求。为此，我国制造业不断普及自动化仪表控制系统。若要实现工业的一体化生产，需要完善仪器设备辅助性作用。微电子技术、网络通信技术对自动化仪表革新有着重要影响力，是自动化仪表控制系统发展的新推动力。自动化仪表具有灵敏性、高速性和可靠性的特点，能够快速获取全方位信息，突破了传统的机、光、电框架，向着开放性、总线化、智能化和网络化方向发展。
1.开放性的发展趋势
目前，国内测控仪器常采用VxWorks、Linux等嵌入型操作系统。硬件系统核心部分是高性能的微处理器和软件核心。计算机和仪器仪表的联系将会更加紧密。仪器仪表在发展过程中，会不断具备计算机接口功能。例如打印机接口、USB接口等。测量数据会以USB接口把数据存储于仪器设备内。齐备接口能连接执行器设备和现场测控仪表。控制系统在网络技术的支持下会拥有特定的测控功能，实现智能化现场中测控设备开放式的互连。
西门子微机综合保护测控装置7SJ68专为发电厂和供电系统用户设计，它能够提供大屏幕图形显示、中文操作界面，调试和操作非常方便。同时，7SJ68具有不带方向/带方向时限过流/电动机/电压/频率保护，附加操作容易的就地控制功能和自动化功能。可控制开关的数量只取决于保护装置可用的开关量输入/输出点的数量。集成的可编程逻辑工具（CFC）允许用户实现自定义功能，如开关的自动化功能（联锁）等。用户也能生成自定义的信息。
2.总线化的发展趋势
在生产现场，用于测量各种过程参数、执行各种控制指令或转换信号并实现通讯的仪表称为现场仪表。现场仪表包括压力表、流量计、温度表、液位计、物位计等。随着现场总线技术的发展和应用，分布式和集中式的测试系统组建比较容易。但集中测控并不能满足远程、复杂和大范围测控任务。由此出现了新型的FCS（现场总线控制系统）。FCS由PLC、DCS发展而来，利用开放的现场总线网络互联现场的控制器和仪表，完善现场控制功能，并降低维修费用和安装成本。现场总线为实现高适应、高稳定和低消耗提供了发展空间和巨大动力。世界诸多制造厂家为了销售自己的FCS，推出了和控制系统相配套的调节阀和测量仪器。
西门子SITRANS FCS200能应用在各种压缩天然气（CNG）中，具有额外的灵活性。该传感器具有不同的三类尺寸，安装较为容易。SITRANS FCS200流量传感器结合质量变送器使用，可形成完整的流量计。提供的各种标准气体连接，能够满足多数市场的需求。
3.智能化的发展趋势
自动化仪表智能化是运用微处理器、集成电路、接口通信技术，以嵌入式的软件对内部操作进行协调，让仪表具备智能化处理功能。在温度压力补偿、输入信号的处理、零点修正与漂移等基础上，要控制好工业过程，分散控制系统危险性。该类产品的出现形式是数字输出，不仅便于信息沟通，而且提升仪表性能，能够利用网络构成开放式、新型化的过程控制系统。
西门子S120系列变频器具备完全集成式的安全保护功能，是全球第一个具备SLS和SS1功能的产品。它的智能化较为明显，基于集成化安全保护技术，操作更为简便、设备运行更加安全。由于集成式安全保护功能，降低了驱动系统构建和安全保护自动化的费用。西门子S120系列变频器将PROFIBUS和PROFINET总线标准集成，有了多种的网络拓扑，工程和组态结构有足够的优化。和常规变频器相比，所需线电流能够降低到80%，散热效率较高。
西门子PLC S7-400是中、高档性能范围的可编程序控制器。西门子S7-400自动化系统采用模块化设计。它的模板扩展性和配置功能够按照每个不同的需求灵活组合。系统包括电源模板、CPU、各种信号模板、通讯模板、功能模板、接口模板、SIMATIC S5模板。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。西门子PLC S7-400以工厂复位功能能够快速恢复出厂设置的存储卡序列号，保护专有技术。它的智能性还体现在额外写保护，监视装载内容。通过开放的以太网通讯，具有灵活的集成选项。
4.网络化的发展趋势
在FCS中采取数字化、计算机通信技术，能够将现场设备和自动控制系统归于制造企业信息网络中。这是企业的信息网络基础，有助于充分发挥智能仪表功能。随着信息网络技术发展，自动化仪表的特征逐渐向网络结构发展。新一代的控制网络必然是IP智能仪表。控制网络体系形成了嵌入式因特网。因特网会介入网络每个层次内，形成透明的网络。它是企业范围覆盖的应用实体。嵌入式因特网控制网络体系能够实现工业自动化和办公自动化的结合，因此可称为扁平式工业控制网络。它的特点在于可扩展性、互连性和全开放。随着时代的发展，IP智能的现场仪表将会有更广泛的应用范围。
5.结束语
随着科技的进步和经济的发展，自动化仪表从最初的获取、存储、处理和传输信息，发展到了实时控制工业生产过程。微电子技术、超导技术、网络通信技术推动了自动化仪表向开放性、总线化、智能化和网络化方向发展。在发展的过程中，计算机技术促进了自动化仪表技术发展，而计算机技术和工业局域网之间的融合又发展和丰富了自动控制技术。现代自动化仪表控制系统的功能不再单一，在未来发展的过程中将会取得更广泛的应用。
参考文献：
[1]叶君辉.浅谈工业自动化仪表的发展与应用[J].大科技，2012，（5）.
[2]李惠勇，孙宏伟.试论自动化仪表及控制系统的发展方向[J].科技资讯，2011，（22）.
[3]王林勇.自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势[J].消费导刊，2012，（5）.
[4]杜晓峰.浅析自动化仪表控制系统技术[J].中国新技术新产品，2012，（14）.