自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述

朱涛

【摘 要】为了推进我国仪器仪表技术的发展，详细分析了国内外仪器仪表行业发展的现状，介绍了我国近来所取得的巨大进步，同时也阐述了国内外发展的主要差距。简单讨论了我国自动化仪表的发展方向，并对今后的发展提出了建议。研究结果为我国自动化仪表行业的发展提供了一定的参考依据。

【关键词】自动化仪表；控制系统；发展趋势

自动化仪表和控制系统作为整个装备的神经中枢、运行中心和安全屏障，已经成为重大装备的重要组成部分，对我国装备工业的振兴和发展具有重要意义。经过“九五”、“十五”期间国家的支持和发展，我国仪器仪表工业己形成门类比较齐全、布局较为合理，并有一定技术基础和生产规模的工业体系。

1 国内外仪器仪表行业发展现状

1.1 行业技术发展现状

根据国内外的仪表行业的发展趋势，我国仪表行业技术如今已经逐渐和国外的仪表行业降低了差距，并且整个行业技术的发展现状也处于市场的开拓期，简单来说，如今，我国已经处于发展中国家，对于国外来说，发达国家比较多，所以，整体对于仪器精密程度来说的要求都比较高所以，对于国外来说，已经早于中国进行了仪表行业的深入发展。具体来说，我国现在已经开始进行先进自动控制系统、大型精密测试设备、新型仪器仪表及传感器三大重点。而对于国外来说，已经开始进行仪表测量的自动化，已经逐渐减少了人为的操作。自动化测量不仅仅能够减少和避免很多的人工误差，而且对于测量的数据还能够通过计算机或者网络进行远程传送，保证数据的记录也没有问题，整个过程自动化，不仅仅增加了数据测量的准确率，而且最大程度的增加了测量的效率。另外，根据如今国内外市场的需求来看，仪表测量的行业对于整个市场需求来说也很重要，特别是通信、广播电视市场的巨大发展，引发了电子测量仪器市场的迅速增长。其次，市场虽然比较清晰，比较显而易见的明显市场需求，但是，同样重要的一个原因是，产品在推出过程中侧重考虑了当今的市场需求，比如说现在属于新时代新社会，在仪表的发展过程中必然会将仪表测绘和网络数字化相结合，虽然在国外的发达社会已经有了一定的应用经验，但是在我国，数字化发展，必然会增加其他类型产业的应用，应该说这种实验现象比较符合当时发达国家的发明方向。虽然在我国，仪表行业的发展前景很可观，但是，我国在仪器的制造过程中，成本和利润没有考虑到平衡的关系，如果在仪器制造过程中对仪表的精度有太大的要求，这样造成成本太高，并且把更便宜、更好、更快、更易使用的测试仪器作为奋斗目标。

1.2 我国行业市场发展情况

我国的仪表行业的市场发展情况如同文中所述，我国如今的市场行业发展主要存在一定的成本和利润的平衡不稳定现象，整体来说，我国虽然在数字化产品制造发展的过程中存在一定的难题，但是仍然处在自主解决的一个过程，在精度校准，仪表表盘，仪表内部护理，等方面都有很大的进步空间，如今，我国和国际的仪表行业发展差距也逐渐减少了。我国已经将仪表的制造和数字化相结合，在信息化的推动下，全世界测试仪器市场将继续保持增长的势头。人们普遍认为，电子测量仪器市场的前景依然乐观。另外，我国在仪表产品出厂之前都会进行三步检测，第一步检测仪表内部测量精度，第二步检测表盘的抛光度，第三步检测仪表的外部结构是否完整。另外，在我国的仪器发展阶段，由于“十二五”的开展，所以对仪器的制造要求也有相应的标准和要求，测量的精度准确度等都需要一定的进步空间，而且，现在中国属于发展中国家，所以对于中国而言，市场的需求趋近于多元化，因此，由于国家不断增加基础建设的投入力度，在旺盛市场需求的带动下，对仪器需求不断增加，同时测试仪器市场也正在快速发展。

2 产业发展国内外主要差距

2.1 创新能力方面

产业发展国内外的主要差距主要体现在几个方面，其中之一是创新能力方面，因为国外的创业发展环境因素，所以发达国家，通常对于市场的预估能力会比较广泛，所以针对市场多样化的需求会有一定的创新发展，根据数据的先进行和市场应用情况可以知道，我国的仪表精细程度和先进程度和国际相比相差至少10-15年，虽然我国已经逐渐在创新型的仪表上进步，但是，核心工艺技术研究深度和力度不够，二次开发的工作量很大，成果的转化率低。简单来说，虽然测量的精细程度比较高，但是不仅仅增加了成本，降低了利润率，而且测量的过程比较麻烦，整体不实用。仪表自动化，虽然我国已经逐渐将仪表的控制系统进行局部或者是全部的数字化，但是没有体现出自动化的优势，在测量的过程中虽然进行了一定的传感器安装，举例来说，在测量电流电压的仪表，一般安装一定的电流电压传感器，一旦到达一定的稳定电压电流电压表会自然进行记录数据，然后在网络上或者计算机上进行数据统计，但是仍然存在一定的瞄准误差，比如说受到一定的环境因素影响，整体测量存在被动性，仪表的准确度并不是特别理想。重点是，我国现在的仪表制造主要处于模仿阶段，比较缺少实际经验，而且，企业缺乏创新的理念，在设计之前没有创新优化的概念，自动化的设置也没有实际意义。

2.2 产品化方面

所谓产品化，对于仪表的自动化和控制系统来说比较重要，产品化主要是从几个方面进行分析，首先是产品的可靠性和安全性，一般在产品出厂之前要进行产品的质量检测还有精度的验证，还要进行自动化仪表的故障检测，通过固定时间内测量出现的故障时间，实验证明，我国的自动化仪表的故障平均出现次数比国际自动化仪表的故障出现时间要多，而且安全性也大多不符合国际仪表的标准，比如说电流电压仪表，虽然需要自动化测量，但是如果出现漏电或者是电压太大导致的负荷过大问题，出现危险性的可能比较大。所以，在进行自动化仪表控制的过程中不能忽视产品的可靠性、安全性。其次，产品化的另一个体现是产品的性能和技术标准，根据目前我国的仪表产品自动化制造标准来看，我国的仪表主要应用的技术有传感器技术、精密加工技术、数字通信技术、网络结合技术、集成化技术等等。这些技术看来促成了整个自动化仪表的技术标准和产品化标准。但是我国的技术标准和国际标准仍存在一定的差距。

3 发展趋势与对策

3.1 自动化仪表的发展方向

自动化仪表的主要发展方向有几个，首先就是针对自动化来考虑，要进行自动化，首先要清楚明白整个仪表产品的制作需求，比如说要进行测量的是什么，电流电压或者是其他的压力、压强、温度等等，知道测量什么再进行产品智能化标准制定，尽量减轻整个仪表主机的工作压力，为了实现自动化，可以植入PID模块， 就可以与有关的现场仪表在一起， 在现场实现自主调节，大大提高了整个仪表产品工作的效率，而且减少了工作的误差。自动化只是一个实现目标，在这个目标进行之前要进行的是精度符合仪表标准，因为现在属于新时代新社会，对于仪表的精度有了一个新的标准，不仅是工程要求，对于安全性，稳定性都有一定实际意义。第三，要进行自动化控制仪表制造的要求就是网络化，在工作过程中可以将仪表测量和工程的各种数据进行公示，然后进行数据的明确对比，如果出现问题可以通过网络的公式化计算第一时间得以发现，然后进行一定针对性的解决措施。

3.2 对今后发展的建议

今后的发展主要可以从几个方向进行考虑，首先就是产品自动化的一个基础，产品制作的质量符合安全标准，其次，就是在产品制造的时候要充分考虑产品的创新性，能够体现产品的新颖，比如说在不同的地方安装适当的传感器，增加产品的创新性。之后就是为了实现自动化可以进行PID模块的安装，增加自动化效率。同时要进行网络化同步数据跟进，保证安装的标准，测量的时候能够符合物理化学生物等不同方面标准。满足仪表制造的自动化标准。

4 结语

处于信息时代的今天，要进行数字化创新性的仪表制造，不仅要符合企业工程标准，对于安全性，创新性，产品质量标准都要有一个规定性标准，而且，产品要在一定的技术标准中有一个质量的提升，使其符合自动化标准。

【参考文献】

[1]王海平，王岩，王健.国外仪器仪表的发展趋势[J].吉林师范大学学报：自然科学版，2003.24（3）：123-124.

[责任编辑：王伟平]