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摘要：作为电气工程自动化的分支之一的仪表自动化，随着科学技术的快速发展，仪表自动化的水平不断提高，并且在社会生产生活中，得到了广泛应用。
关键词：仪表自动化、应用、发展、措施
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
很多人都知道，在电气系统中，仪表发挥着测量和显示的作用，在采集信息过程中，它也发挥着尤为重要的作用。伴随着发展速度越来越快的电气工程行业以及电气技术，当前仪表自动化技术的应用范围得到了更大的扩展。下面就针对仪表自动化应用发展趋势和应对问题分析和阐述以下几个方面：
一、仪表自动化的发展历程
仪表自动化的发展历程是伴随着科技发展而产生的，其发展离不开科技的进步，同时与计算机的发展紧密结合。在20世纪40年代，化工仪表自动化问世，其特点是体积大、精度低，主要作用是记录一些人工无法观测的数据例如：气压、温度等。在20世纪60年代，随着集成电路的发展，自动化仪表的发展方向为小体积、高性能、运算速度高、精度提高。同时由于第一台计算机的面世，实现了采用计算机数据处理各种自动化方案。随着新技术在生产中的应用，提高了成产量。20世纪70年代早期，由于科技革命，仪表自动化迅速发展，提高了生产功能。20世纪80年代至今，仪表自动化的发展方向是大规模集成化，模块化、专业化。
二、仪表自动化应用发展趋势分析
当前，仪表自动化已经经历了不同阶段的发展和进步，现在正向更为集中的方向发展。仪器表整合和集成主要是通过专业化和模块化得以实现的，在此基础上，随着现代化进程的生产需求，这样的变化也逐渐步入正轨。本文针对其发展趋势总结出以下三点：①现代化的 DCS 将逐渐代替传统的 DCS。伴随着计算机科学技术的发展速度不断加快，企业管理水平也开始逐渐走向现代化，當前传统的DCS与现代企业信息迅速增加的需求不能相互符合，一种新型的现代化DCS会逐渐将传统的DCS取代。在最近几年中，仪表自动化应用已经开始向综合自动化的方向发展。企业的高效经营管理可以通过计算机集成系统控制生产来实现，同时，生产过程控制的自动化也得以实现。在这种情况下，生产过程控制、通信网络以及信息管理可以结合在一起，使企业的测量、控制预算管理数据实现资源共享，这样的话，过程控制、决策、优化以及管理的集成化和一体化就会得以实现，生产成本才能够在本质上得到降低，从而使能源消耗降低，生产效率得到提升，而随着现在不断发生变化的市场需求，企业才能够与之相适应，将自身的竞争力提升起来。②现场总线及现场总线控制系统的运用将越来越广泛。通信总线是将现场设备和自动化系统联系在一起的线路模式，而现场总线的结构是多分支的，而且通信的双向串行也是通过现场总线得以实现的，它可以充分地对数字通信技术进行利用，直至与仪表之间有相应的联系。通过总线的这种方式以后，原有的中央DCS系统可以将控制功能的60%-80%向现场的智能仪表转移，这样的话，测量和控制就可以在系统中同时进行，可以使分散控制真正得以实现，在这种情况下，整个控制系统的可靠性就得到了很大的提升，并且使系统的调节品质也得到一定的改善。生产成本可以通过现场总线以及现场总线控制系统的实施得到一定程度的降低，仪表智能化、控制功能分散化以及控制系统的开放化都可以得到很大的进步，这样的模式与工业控制系统技术的发展趋势相互符合。③先进的控制软件逐步向标准化、工程化和商品化方向发展。伴随着不断发展的计算机控制系统应用，将现代化的控制理论开发的先进控制软件作为依据，现在所取得的成效还是比较大的。采用先进控制软件能够很好地提高控制系统的控制能力，克服由于系统本身的非线性、时变性、不稳定性以及外部扰动的随机性和不可检测性等带来的一系列的问题或故障。因此，不断引进和采用先进的控制技术与控制理论，使先进的控制软件逐步向标准化、工程化和商品化方向发展，使仪表自动化的发展在控制上越来越趋于稳定、安全可靠。
三、仪表自动化的发展趋势的应对措施
首先，传感器的应用。仪表中采集数据的单元式传感器，是仪表的重要组成部分，自动化的发展方向由传感器的发展引领，传感器的发展与仪表自动化的发展方向有直接关系。随着科技的发展，传感器的发展方向是高度集成化、新技术高度集中。新技术包括激光技术，光控技术，核磁共振技术等，以及非线性，前馈和滞后等技术等在传统的调节规律中的应用，满足自动化仪表的要求。新材料的发展为传感器的材质选择提供了众多选择。为仪表的集成化、微型化提供了物质条件。例如：选用以硅为主体的半导体材料制造的光热探测器的灵敏度以及精度都很高。其次，可编程控制器的应用。通常我们通过分析传感器收集到的数据，然后根据设定的程序发出控制命令，称之为可编程控制器，即PLC。在仪表自动化中，可编程控制器的应用表现为微处理器的应用，即硬件中的逻辑电路由软件代替，软件编程控制复杂电路的复杂功能代替硬件中控制和定时用的大套电路，达到简化硬件电路结构的目的，同时使得仪表逐渐集成化、体积小。另外，由于可编程控制器的程序具有可擦写功能使得仪表自动化的功能多样化；同时还可以通过软件改变仪表的测试功能以及数据的精度。最后，调节器的运用。调节器的发展方向是智能化。早在八十年代初期，伴随着微处理器的不断创新和发展，作为仪表自动化一部分的调节器的发展方向变为智能型数字式，仪表自动化中调节器的功能性大幅度提高的原因包括数字式的设定及其运算功能的加强，可同时输入多种制式信号，PID自整定，EEPROM技术的运用等，同时伴随着通信技术的不断发展，在调节器中广泛应用遥控和遥测技术，使得工业生产中的可控性提高，同时便于操作。
总之，伴随着科技水平的进步，科技革新，我国工业仪表自动化在应用上大幅度提高，同时仪表自动化的应用也为我们带来了重大的经济效益。但是相对于国外先进的技术水平，我国的仪表自动化水平还是相对落后的，所以，我们应该学习外国的先进的技术和理论，不断提高，并且根据我国工业生产的具体情况，不断提高仪表自动化，为仪表自动化的发展提供更广泛的领域。从工业自动化仪表尤其是工业现场仪表的智能化、高精度化、总线化、网络化的发展进程，不难看出计算机技术对现代自动化仪表技术的发展起到了十分积极的促进作用，计算机网络与工业局域网的融合又大大丰富和发展了现代自动控制技术。
关键词：仪表自动化、应用、发展、措施
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
很多人都知道，在电气系统中，仪表发挥着测量和显示的作用，在采集信息过程中，它也发挥着尤为重要的作用。伴随着发展速度越来越快的电气工程行业以及电气技术，当前仪表自动化技术的应用范围得到了更大的扩展。下面就针对仪表自动化应用发展趋势和应对问题分析和阐述以下几个方面：
一、仪表自动化的发展历程
仪表自动化的发展历程是伴随着科技发展而产生的，其发展离不开科技的进步，同时与计算机的发展紧密结合。在20世纪40年代，化工仪表自动化问世，其特点是体积大、精度低，主要作用是记录一些人工无法观测的数据例如：气压、温度等。在20世纪60年代，随着集成电路的发展，自动化仪表的发展方向为小体积、高性能、运算速度高、精度提高。同时由于第一台计算机的面世，实现了采用计算机数据处理各种自动化方案。随着新技术在生产中的应用，提高了成产量。20世纪70年代早期，由于科技革命，仪表自动化迅速发展，提高了生产功能。20世纪80年代至今，仪表自动化的发展方向是大规模集成化，模块化、专业化。
二、仪表自动化应用发展趋势分析
当前，仪表自动化已经经历了不同阶段的发展和进步，现在正向更为集中的方向发展。仪器表整合和集成主要是通过专业化和模块化得以实现的，在此基础上，随着现代化进程的生产需求，这样的变化也逐渐步入正轨。本文针对其发展趋势总结出以下三点：①现代化的 DCS 将逐渐代替传统的 DCS。伴随着计算机科学技术的发展速度不断加快，企业管理水平也开始逐渐走向现代化，當前传统的DCS与现代企业信息迅速增加的需求不能相互符合，一种新型的现代化DCS会逐渐将传统的DCS取代。在最近几年中，仪表自动化应用已经开始向综合自动化的方向发展。企业的高效经营管理可以通过计算机集成系统控制生产来实现，同时，生产过程控制的自动化也得以实现。在这种情况下，生产过程控制、通信网络以及信息管理可以结合在一起，使企业的测量、控制预算管理数据实现资源共享，这样的话，过程控制、决策、优化以及管理的集成化和一体化就会得以实现，生产成本才能够在本质上得到降低，从而使能源消耗降低，生产效率得到提升，而随着现在不断发生变化的市场需求，企业才能够与之相适应，将自身的竞争力提升起来。②现场总线及现场总线控制系统的运用将越来越广泛。通信总线是将现场设备和自动化系统联系在一起的线路模式，而现场总线的结构是多分支的，而且通信的双向串行也是通过现场总线得以实现的，它可以充分地对数字通信技术进行利用，直至与仪表之间有相应的联系。通过总线的这种方式以后，原有的中央DCS系统可以将控制功能的60%-80%向现场的智能仪表转移，这样的话，测量和控制就可以在系统中同时进行，可以使分散控制真正得以实现，在这种情况下，整个控制系统的可靠性就得到了很大的提升，并且使系统的调节品质也得到一定的改善。生产成本可以通过现场总线以及现场总线控制系统的实施得到一定程度的降低，仪表智能化、控制功能分散化以及控制系统的开放化都可以得到很大的进步，这样的模式与工业控制系统技术的发展趋势相互符合。③先进的控制软件逐步向标准化、工程化和商品化方向发展。伴随着不断发展的计算机控制系统应用，将现代化的控制理论开发的先进控制软件作为依据，现在所取得的成效还是比较大的。采用先进控制软件能够很好地提高控制系统的控制能力，克服由于系统本身的非线性、时变性、不稳定性以及外部扰动的随机性和不可检测性等带来的一系列的问题或故障。因此，不断引进和采用先进的控制技术与控制理论，使先进的控制软件逐步向标准化、工程化和商品化方向发展，使仪表自动化的发展在控制上越来越趋于稳定、安全可靠。
三、仪表自动化的发展趋势的应对措施
首先，传感器的应用。仪表中采集数据的单元式传感器，是仪表的重要组成部分，自动化的发展方向由传感器的发展引领，传感器的发展与仪表自动化的发展方向有直接关系。随着科技的发展，传感器的发展方向是高度集成化、新技术高度集中。新技术包括激光技术，光控技术，核磁共振技术等，以及非线性，前馈和滞后等技术等在传统的调节规律中的应用，满足自动化仪表的要求。新材料的发展为传感器的材质选择提供了众多选择。为仪表的集成化、微型化提供了物质条件。例如：选用以硅为主体的半导体材料制造的光热探测器的灵敏度以及精度都很高。其次，可编程控制器的应用。通常我们通过分析传感器收集到的数据，然后根据设定的程序发出控制命令，称之为可编程控制器，即PLC。在仪表自动化中，可编程控制器的应用表现为微处理器的应用，即硬件中的逻辑电路由软件代替，软件编程控制复杂电路的复杂功能代替硬件中控制和定时用的大套电路，达到简化硬件电路结构的目的，同时使得仪表逐渐集成化、体积小。另外，由于可编程控制器的程序具有可擦写功能使得仪表自动化的功能多样化；同时还可以通过软件改变仪表的测试功能以及数据的精度。最后，调节器的运用。调节器的发展方向是智能化。早在八十年代初期，伴随着微处理器的不断创新和发展，作为仪表自动化一部分的调节器的发展方向变为智能型数字式，仪表自动化中调节器的功能性大幅度提高的原因包括数字式的设定及其运算功能的加强，可同时输入多种制式信号，PID自整定，EEPROM技术的运用等，同时伴随着通信技术的不断发展，在调节器中广泛应用遥控和遥测技术，使得工业生产中的可控性提高，同时便于操作。
总之，伴随着科技水平的进步，科技革新，我国工业仪表自动化在应用上大幅度提高，同时仪表自动化的应用也为我们带来了重大的经济效益。但是相对于国外先进的技术水平，我国的仪表自动化水平还是相对落后的，所以，我们应该学习外国的先进的技术和理论，不断提高，并且根据我国工业生产的具体情况，不断提高仪表自动化，为仪表自动化的发展提供更广泛的领域。从工业自动化仪表尤其是工业现场仪表的智能化、高精度化、总线化、网络化的发展进程，不难看出计算机技术对现代自动化仪表技术的发展起到了十分积极的促进作用，计算机网络与工业局域网的融合又大大丰富和发展了现代自动控制技术。