摘要：隨著技術的進步和人工智能的發展， 設備中自動化儀表控制 系統的地位越來越重要， 嵌入式微計算機的應用改變了自動化儀 表的結構概念和設計觀點，對系統發展也產生了較大影響。自動化 儀表和控制系統作為整個裝備的神經中樞、運行中心和安全屏障， 已經成為重大裝備的重要組成部分，對我國裝備工業的振興和發展具有重要意義。

　　關鍵字：自動化,儀表,控制系統

　　隨著技術的進步和人工智能的發展， 設備中自動化儀表控制系統的地位越來越重要， 嵌入式微計算機的應用改變了自動化儀表的結構概念和設計觀點，對系統發展也產生了較大影響。 自動化儀表和控制系統作為整個裝備的神經中樞、運行中心和安全屏障， 已經成為重大裝備的重要組成部分， 對我國裝備工業的振興和發展具有重要意義。

　　一、自動化儀表控制系統的介紹

　　自動化儀表控制系統是設備的神經中樞，起到了監測設備正常運轉的作用，也能夠為調整設備的主要參數作出參考。一般來說，自動化儀表是由若干自動化元件構成的，具有較完善功能的自動化技術工具。它一般同時具有數種功能，如測量、顯示、記錄、控制、報警等。自動化儀表主要分為：流量儀表、溫度儀表、壓力 儀 表 、校 驗 儀 表 的 熱 工 儀表 、壓力儀表 、標準校驗儀表 、數控儀表 、流量儀表廣泛使用在石油、化工、電力、冶金、科研以及國防等行業的自動化控制過程中。自動化儀表控制系統是自動化系統的一部分，自動化儀表主要起到了信息轉換的功能，能夠將輸入信號轉換成輸出信號。信號可以按時間域或頻率域表達，信號的傳輸則可調制成連續的模擬量或斷續的數字量形式。

　　二、自動化儀表的發展特點

　　隨著計算機技術的發展和進步， 自動化儀表也取得了巨大的進步，儀器儀表在實現過程自動化、測量結果的數據處理及系統控制等多方面取得進展。

　　進入新世紀以來 ，一些高準確度、高性能 、多功能的測量儀器都開始嵌入微處理器。 儀表實現了智能化、網絡化、總線化與開放性我國的自動化儀表取得了巨大的進步，雖然總體與國外先進技 術上有一定的差異，但是在一些領域也取得國際領先水平。 在工業自動化儀表方面， 近年來溫度儀表的重要進展主要體現在紅外熱像儀的應用迅速擴大。國產低端壓力變送器和帶熱功能的壓力變送器近年來也發展很快，品種多、規格全、價格低，在市場上已經很具競爭力。控制閥行業近年來的進展是顯著的，產品"跑冒滴漏"現 象得到很大改進，不少產品質量達到國外主流產品水平。 在控制系統方面，進展令人鼓舞。

　　三、自動化儀表控制系統的發展趨勢

　　科學技術的進步不斷對儀器儀表提出更高更新的要求。自動化儀表技術也取得了不斷的進步。儀器儀表的發展趨勢是不斷利用新的技術水平和采用新材料及新的元器件。自動化儀表技術包括信息采集、處理和應用。“企業信息化”實際上是企業信息的集成和整合。為此，必須用自動化和系統的信息模型“簡化”、“規則”和“抽象”信息，以便最有效地利用信息。這是自動化儀表領域的一項基礎工作，也是統一信息表達的重要手段。

　　近10年自動化儀表技術發展的重要領域——現場總線技術的發展雖然取得了顯著成就，但是在應用方面大體上還處在替代模擬傳輸線的階段。實際上現場總線不僅僅是信號制式的改變，它是為控制技術的信息化提供基礎的。用戶對系統底層信息化(控制、診斷、管理)改造的需求是現場總線技術推廣的原始動力。近些年來現場總線在設備資產管理、預測診斷和平穩操作等方面的潛力開始被挖掘出來，顯現了極富發展前景的勢頭。

　　但是基于現場總線技術的網絡化控制和分布式只智能技術，到目前無論在理論上還是在實踐上都未出現顯著突破：而現場總線的速度瓶頸是的在復雜控制和快速響應方面有時還不如傳統儀表：持續多年的現場總線之爭至今在制造商中沒有贏家，又使用戶普通感覺厭倦，極大地消耗了各企業發展的資源。

　　國際上反映自動化儀表產品動向的幾個重要窗口：以ISA EXPO、Miconix等為代表的國際儀表展覽，以Readers’ Choice Award(讀者選擇獎)為代表的獎項。從近3年的讀者選擇獎看，獲獎產品變化不多。自動化儀表今年發展的重點在儀表的應用方面。

　　這種發展趨勢的變化是很自然的，數字化、智能化儀表和系統經過近10年的告訴發展，在應用方面積累了一些問題，智能儀表設計的許多創新功能也未得到充分的應用。主要問題有以下幾點。

　　(1)數字儀表和系統的信息保密和安全問題

　　(2)微程序和軟件的可靠性問題。

　　(3)通信的保密、安全和可靠性問題。

　　(4)智能儀表在運行時是可以與控制系統互動的以及如何進行互動。

　　(5)智能儀表提供了遠比模擬儀表多的信息以及如何充分利用這些信息。

　　(6)眾多智能儀表的可互操作問題。

　　(7)儀表和系統的故障診斷以及故障診斷信息的可互操作問題等。

　　上述問題都是由于數字化和網絡化而產生的，并不是現有技術無法解決這些問題，只是可選的解決方案太多，而統一的解決方案才是最有效的。而如何統一是當前正在研究的。

　　1、分布式控制系統的發展趨勢

　　DCS 是分布式控制系統的英文縮寫 (DistributedControlSys-tem)，在國內自控行業又稱之為集散控制系統。即所謂的分布式控制系統，或在有些資料中稱之為集散系統，是相對于集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統，它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的。它是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為 紐帶的多級計算機系統 ，綜合了計算機 ，通信 、顯示和控制等 4C 技術 ，其基本思想是分散控制 、集中操作 、分級管理、配置靈活以及組態方便。 國產 DCS 系統已經進入大型超臨界火電機組控制系統。

　　2、開放性控制系統的發展趨勢

　　現在的測控儀器越來越多采用以 windows/CELinuxVxWorks 等嵌入式操作系統為系統軟件核心和高性能微處理為硬件系統核心的嵌入式系統技術，未來的儀器儀表和計算機的聯系也將會日趨緊密，Agilent 公 司 表 示 儀 器 儀 表 設 備 上 應 當 具 備 計 算 機 的所有接口，如 UBS 接口打印機接口局域網網絡接口等，測量的數據也應通 過 UBS 接口存儲在可移動存儲設備中，使用這樣的儀器儀表設備和操作一臺簡易電腦簡直是如出一轍齊備的接口可連接多種現場測控儀表或執行器設備，在過程控制系統主機的支持下，通過網絡形成具有特定功能的測控系統，實現了多種智能化現場測控設備的開放式互連系統

　　3、網絡化控制系統的發展趨勢

　　現場總線技術采用計算機數字化通信技術，使自動控制系統與現場設備加入工廠信息網絡，成為企業信息網絡底層，可使智能儀表的作用得以充分發揮隨著工業信息網絡技術的發展， 有可能不久將會出現以網絡結構體系為主要特征的新型自動化儀表 ，即 IP 智能現場儀表，如基于嵌入式 Internet 的控制網絡體系結構，其 特點是：首先 Ethernet 貫穿于網絡的各個層次 ，它使網絡成為透明的，覆蓋整個企業范圍的應用實體它實現了真正意義上人辦公自 動化與工業自動化的無縫結合，因而我們稱它為扁平化的工業控 制網絡其良好的互連性和可擴展性使之成為一種真正意義上的全 開放的網絡體系結構，一種真正意義上的大統一。

　　現代自動化儀表的智能化技術不但改變了儀表本身的性能 ，還影響到了控制網絡的體系結構，它不再是功能單一的同定結構，其適應性越來越強，功能也越來越豐富相信新一代的智能化儀器 儀表將在計算機網絡技術支持下在各行各業得到越來越廣泛的應用

　　【參考文獻】

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