字體:[大 中 小] 瀏覽次數(shù):1222次 發(fā)布時(shí)間:2015-10-27 關(guān)閉
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電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)領(lǐng)域中,以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),便于集成和靈活控制的系統(tǒng)正在被廣泛的應(yīng)用。本文闡述了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,并且分析其未來的發(fā)展趨勢(shì)。工業(yè)自動(dòng)化儀表目前正朝著智能化.虛擬化.一絡(luò)化.數(shù)字化的方向發(fā)展。根據(jù)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化儀表發(fā)展現(xiàn)狀。對(duì)工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討。
引言
近年來,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在生活中應(yīng)用越加廣泛,方便生活的同時(shí)也使得智能化水平不斷提高,能夠更加精準(zhǔn)的控制儀器設(shè)備,并且大容量信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn),也可以依托在不斷發(fā)展的通訊技術(shù)上。作為現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)方面的核心領(lǐng)域,依靠最先進(jìn)的科學(xué)建立起來的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中起著不可替代的作用,它引領(lǐng)著現(xiàn)代化工業(yè)的前進(jìn)方向,在工業(yè)生產(chǎn)中,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在減少勞動(dòng)力成本和強(qiáng)度上起到很好的效果,并且能夠增強(qiáng)傳輸信息的有效性和實(shí)時(shí)性、提高檢測(cè)精確度,同時(shí),電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠降低安全事故發(fā)生的概率,保證生產(chǎn)的安全。
自動(dòng)化生產(chǎn)工藝流程結(jié)構(gòu)圖
1電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)現(xiàn)狀
許多行業(yè)實(shí)行的自動(dòng)化技術(shù)都離不開電氣化自動(dòng)化的配合。在經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展之后,我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)取得了很好的成績(jī)。但同國(guó)際水平相比我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)仍然有著不小的差距。伴隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步成熟,電氣自動(dòng)化市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手越來越多,這不僅是挑戰(zhàn),更是機(jī)遇。我國(guó)電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域只有結(jié)合自身的實(shí)際情況,充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。
1.1電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范是 Windows NT和IE。在電氣自動(dòng)化工程的發(fā)展領(lǐng)域,人機(jī)界面已經(jīng)成為了一種發(fā)展方向,因?yàn)樗軌蜢`活地控制并且容易集成,這些特性使其被越來越多的用戶接受。同時(shí)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)使用的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)語言使其維護(hù)更加容易進(jìn)行??刂苹芈肥菫榱吮WC主回路線路運(yùn)行的穩(wěn)定與安全,能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電子組件的組合的電氣設(shè)備之一。這種設(shè)備要有以下功能:(1)自動(dòng)控制功能。對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng),當(dāng)設(shè)備出了故障時(shí),需要開關(guān)自動(dòng)切斷電路以保障安全,使得具有自動(dòng)控制功能的電氣操作設(shè)備成為必要設(shè)備。(2)保護(hù)功能。電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)時(shí)常發(fā)生不可預(yù)知的故障,電壓或電流以及功率等會(huì)超過設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度,這就需要一套能夠檢測(cè)這些故障信號(hào)并對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)處理的保護(hù)設(shè)備。(3)監(jiān)視功能。對(duì)于控制系統(tǒng)中最重要的自變量電是肉眼看不見的,一臺(tái)機(jī)器設(shè)備是否帶電或斷電,從外表看無法分辨,這就需要借助傳感器的各項(xiàng)功能,設(shè)置各種視聽信號(hào),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)變化做出監(jiān)控。(4)測(cè)量功能。視聽信號(hào)只能定性地表明各設(shè)備的工作狀態(tài),具體的電氣設(shè)備的工作情況還需專業(yè)設(shè)備測(cè)量出線路的各種參數(shù)(如電壓、電流、功率和頻率的大小等)。
1.2電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的信息集成化。電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中運(yùn)用的信息技術(shù)主要體現(xiàn)在如下方面:一是管理層面上縱深方向的延伸,企業(yè)中的管理部門在對(duì)企業(yè)中的財(cái)務(wù)核算、人力資源等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)存取時(shí)需要用特定的瀏覽器,同時(shí)也能夠有效的監(jiān)督控制生產(chǎn)過程中的動(dòng)態(tài)畫面。并且能夠及時(shí)獲取關(guān)于企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的第一手資料。另一方面是信息技術(shù)會(huì)在電氣自動(dòng)化設(shè)施、機(jī)器與系統(tǒng)中進(jìn)行橫向比較。隨著微電子處理器技術(shù)的不斷應(yīng)用,原有的界面設(shè)備逐漸變模糊了,而結(jié)構(gòu)軟件通訊的運(yùn)用變的越來越重要。
1.3電氣自動(dòng)化工程分布式控制系統(tǒng)。DCS 是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上演變而來的。隨著對(duì)此系統(tǒng)的應(yīng)用,其缺點(diǎn)也漸漸顯現(xiàn)出來。因其屬于模擬數(shù)字的混合體系,它采用的是模擬的傳統(tǒng)型儀表,不僅可靠性低,而且維修很困難,并且價(jià)格昂貴。所以,必須進(jìn)行電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新。
1.4集中監(jiān)控的方式進(jìn)行的控制系統(tǒng)。集中控制方式的系統(tǒng)是把所有功能放入一個(gè)處理器中,因此其處理速度比較慢,而要把所有設(shè)備掌握在監(jiān)控之中,監(jiān)控對(duì)象的數(shù)量就過多,占用大量主機(jī)空間,同時(shí)要求電纜數(shù)量也增大,這就提高了投資費(fèi)用。又集中監(jiān)控的隔離刀閘中的閉鎖與聯(lián)鎖使用的都是硬接線,反復(fù)接線很繁雜,這樣就增大了維護(hù)工作的難度。使整個(gè)系統(tǒng)很難積極進(jìn)行。
2電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)的統(tǒng)一化。統(tǒng)一電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、測(cè)試、開機(jī)、維護(hù)都有重要意義。能夠把開發(fā)系統(tǒng)從運(yùn)行系統(tǒng)中獨(dú)立出來,這對(duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)來說,是跨越性的一步,能夠?qū)⑾到y(tǒng)通用化。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該保證現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施、監(jiān)管體系、企業(yè)工程的管理數(shù)據(jù)保持共通。
2.2電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的市場(chǎng)化。產(chǎn)品想長(zhǎng)久的發(fā)展,就要深化制造部門的體制改革,還要關(guān)注市場(chǎng)化的影響,以便保證產(chǎn)品能夠滿足市場(chǎng)的需要。同時(shí),企業(yè)不僅要在技術(shù)的開發(fā)上投入,還要使零件的配套生產(chǎn)市場(chǎng)化、專業(yè)化。產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),這對(duì)提升資源配置效率有著顯著的促進(jìn)作用。
2.3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口。采用微軟公司的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)后,工程的成本大大降低了,成功地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享。考慮到自動(dòng)化系統(tǒng)策劃方案的重要,當(dāng)企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)連接時(shí),必須采用微軟操作系統(tǒng),那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統(tǒng),管理系統(tǒng)和自動(dòng)化控制之間聯(lián)系的建立就是通過 PC 系統(tǒng)。程序標(biāo)準(zhǔn)化接口使廠家之間的數(shù)據(jù)交換有了保證,解決了通訊產(chǎn)生的難題。
2.4電氣自動(dòng)化工程的生產(chǎn)將更加的安全。安全防范技術(shù)的集成化是電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向,重點(diǎn)就是保證系統(tǒng)的安全。在非安全狀態(tài)下,用戶要如何選擇才能實(shí)現(xiàn)安全。在分析我國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展特性后,我們應(yīng)該從最高安全級(jí)別開始,逐漸延伸到安全級(jí)別低的領(lǐng)域,硬件設(shè)備與軟件設(shè)備,公共設(shè)施層與網(wǎng)絡(luò)層,實(shí)現(xiàn)對(duì)此系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)的全面研究。
2.5電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)。在我國(guó)電氣自動(dòng)化發(fā)展計(jì)劃的指導(dǎo)之下,隨著市場(chǎng)化的環(huán)境,不斷提升電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新能力。并且企業(yè)不斷吸收創(chuàng)新技術(shù)以提升自身的創(chuàng)新能力,而科研的投入,為電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新提供了更加廣闊的空間,加強(qiáng)政策上的扶持,健全、完善機(jī)制對(duì)創(chuàng)新都是非常有利的。目前我國(guó)企業(yè)主要生產(chǎn)一些中低檔次的產(chǎn)品,產(chǎn)品主要服務(wù)于中小型的項(xiàng)目,企業(yè)應(yīng)該打開自主創(chuàng)新的新局面,轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式,逐漸提升創(chuàng)新能力。
工業(yè)控制即工業(yè)自動(dòng)化,是先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展的行業(yè),具體包括大型復(fù)雜生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程所需綜合自動(dòng)化系統(tǒng),多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)以太網(wǎng)并能利用互聯(lián)網(wǎng)的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng),應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的檢測(cè)與控制儀表,高性能智能化控制器,大型傳動(dòng)裝置用高效、節(jié)能調(diào)速系統(tǒng),數(shù)字化、智能化傳感器,現(xiàn)場(chǎng)總線集成的各種軟件及硬件產(chǎn)品,智能化工業(yè)控制部件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
近年來,工業(yè)控制行業(yè)發(fā)展迅速,行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模不斷增加,由2004年的252.49億元,增加到2010年的1600.29億元。
在中國(guó)大力發(fā)展高端裝備及政策扶持、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、人力成本上升和替代進(jìn)口等眾多因素的推動(dòng)下,未來中國(guó)工業(yè)控制行業(yè)市場(chǎng)將不斷增大,預(yù)計(jì)中國(guó)工業(yè)控制行業(yè)市場(chǎng)將不斷增長(zhǎng),2015年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3874.68億元。
工業(yè)控制行業(yè)的穩(wěn)定增長(zhǎng)帶動(dòng)工業(yè)控制用變壓器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的穩(wěn)定的增長(zhǎng),工業(yè)控制用變壓器市場(chǎng)規(guī)模從2007年的29.39億元增長(zhǎng)至2010年的74.73億元。
隨著下游工業(yè)控制行業(yè)需求的增長(zhǎng),未來工業(yè)控制用變壓器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模也將保持快速穩(wěn)定的增長(zhǎng),2015年中國(guó)工業(yè)控制用變壓器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到182.11億元。
3加強(qiáng)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)建設(shè)的建議
首先,電氣自動(dòng)化可以與地球數(shù)字化互相結(jié)合。此設(shè)想包含了自動(dòng)化的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn),可以把大量的相關(guān)數(shù)據(jù)整體為坐標(biāo),最終成為一個(gè)電氣自動(dòng)化數(shù)字地球。將信息全部放入計(jì)算機(jī)中,與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,不管人們?cè)谑裁吹胤剑鶕?jù)地球地理坐標(biāo),便能知道任何地方的數(shù)據(jù)信息。還可以加強(qiáng)企業(yè)與相關(guān)院校之間的合作。鼓勵(lì)企業(yè)到此專業(yè)的學(xué)校中建立車間,進(jìn)行技術(shù)生產(chǎn)等,建立學(xué)習(xí)形生產(chǎn)培訓(xùn)基地。還可以走入企業(yè)進(jìn)行教學(xué)。將實(shí)踐能力和理論學(xué)習(xí)結(jié)合在一起。此外,還要與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來,積極利用已有的科學(xué)技術(shù)。加強(qiáng)專業(yè)培訓(xùn),提供研究人員水平等。
隨著科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中得到了越加廣泛的使用。分析電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的未來趨勢(shì),對(duì)進(jìn)一步使其為社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和人民生活水平的提高都有一定意義??傊姎饣詣?dòng)工程控制系統(tǒng)要想長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展下去就要不斷地加強(qiáng)創(chuàng)新,分析市場(chǎng)需求,以滿足越來越高的工業(yè)生產(chǎn)要求,同時(shí)也要特別注意產(chǎn)品的安全性能的保障。加強(qiáng)人才的培養(yǎng),使研究團(tuán)隊(duì)越來越強(qiáng),使我國(guó)早日立于世界科技強(qiáng)國(guó)之列。
4儀器行業(yè)將向多功能智能化發(fā)展
近幾年,由于市場(chǎng)需求的不斷增大加上政策扶植,許多國(guó)際化公司紛紛進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),加劇了中國(guó)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng),也很大程度的刺激了我國(guó)儀器行業(yè)的發(fā)展。眾多應(yīng)用領(lǐng)域的客戶對(duì)儀器產(chǎn)品提出了更高的要求,也需要更加優(yōu)秀的產(chǎn)品來為生產(chǎn)發(fā)展提供支持??v觀行業(yè)發(fā)展:未來今年我國(guó)的儀器微電子機(jī)械技術(shù)將更加成熟;要從單一功能過度到多功能化;智能化水平也要不斷增加;將融入更多網(wǎng)絡(luò)化元素。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,儀器儀表行業(yè)的發(fā)展也開始緊隨信息化時(shí)代的步伐邁向了網(wǎng)絡(luò)化智能化時(shí)代。再加上計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步及拓展現(xiàn)代儀器儀表行業(yè)將向PC機(jī)和工作站為基礎(chǔ),通過組建網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)成實(shí)用的測(cè)控系統(tǒng),提高生產(chǎn)效率和共享信息資源方向發(fā)展。
有關(guān)專家指出:未來我國(guó)儀器儀表行業(yè)有四大發(fā)展趨勢(shì)。
(一):隨著微電子機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展,技術(shù)的不斷成熟,價(jià)格的不斷降低,其應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)不斷的增加,因此微型化是未來儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)之一。微型儀器儀表將不僅具有傳統(tǒng)的儀器儀表的功能,而且能在自動(dòng)化技術(shù)、航天、軍事、生物技術(shù)、醫(yī)療領(lǐng)域起到獨(dú)特的作用。
(二):未來,儀器儀表將更加的多功能化。這種多功能的綜合型產(chǎn)品不但在性能上(如準(zhǔn)確度)比專用脈沖發(fā)生器和頻率合成器高,而且在各種測(cè)試功能上提供了較好的解決方案。
(三):人工智能是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)嶄新的領(lǐng)域,利用計(jì)算機(jī)模擬人的智能。未來儀器儀表將更進(jìn)一步發(fā)展,將含有一定的人工智能,即代替人的一部分腦力勞動(dòng),從而在視覺、聽覺、思維等方面具有一定的能力。人工智能在現(xiàn)代儀器儀表中應(yīng)用后,使得我們不僅可以解決傳統(tǒng)方法難以解決的一類問題,也可有望解決用傳統(tǒng)方式根本不能解決的問題。
(四):隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,internet技術(shù)正在逐漸向工業(yè)控制和智能儀器儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域滲透,針對(duì)德國(guó)提出的工業(yè)4.0,工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表將實(shí)現(xiàn)智能制造,自動(dòng)控制,未來儀器儀表行業(yè)將融合isp和emit技術(shù),以實(shí)現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化儀器儀表的概念是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器概念的突破,網(wǎng)絡(luò)就是儀器的概念,確切的概述了儀器的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)。
據(jù)《2013-2017年中國(guó)通用儀器儀表制造行業(yè)發(fā)展分析及投資研究報(bào)告》顯示:近年來,我國(guó)儀器儀表行業(yè)向智能化發(fā)展取得了顯著的成績(jī),并具有著廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景,在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)保和食品安全、文物保護(hù)和傳承等領(lǐng)域都發(fā)揮著極大作用。隨著利好政策的不斷出臺(tái),我國(guó)儀器儀表行業(yè)智能化發(fā)展將迎來新的機(jī)遇。
5工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展與應(yīng)用
(一)、工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展現(xiàn)狀
隨我國(guó)著計(jì)算機(jī)技術(shù).數(shù)字處理技術(shù).一絡(luò)通信技術(shù).超導(dǎo)技術(shù)等新技術(shù)發(fā)展推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化儀表是用來獲取、變換、存儲(chǔ)、傳輸、處理與分析信息,并且能夠根據(jù)處理的結(jié)果對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)行控制。工業(yè)自動(dòng)化儀表主要有分析儀表、測(cè)溫儀表、記錄儀表、執(zhí)行和控制儀表等幾大類。
工業(yè)自動(dòng)化儀表目前正朝著智能化.虛擬化,網(wǎng)絡(luò)化,數(shù)字化的方向發(fā)展。業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展與發(fā)展現(xiàn)狀,隨著低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排成為國(guó)家長(zhǎng)期的發(fā)展戰(zhàn)略,新能源如核電、風(fēng)電等領(lǐng)域?qū)I(yè)自動(dòng)化儀表提出了更高的要求,在我國(guó)用戶還缺乏使用儀表的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)總線與智能儀表之間配合應(yīng)用還較少。
我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化儀表還處于開發(fā)初期。我國(guó)自動(dòng)化儀表起步晚.基礎(chǔ)差,與國(guó)外產(chǎn)品相比還存在很大的差距。我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化儀表產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中壓力很大,其結(jié)構(gòu)性矛矛盾待解決。我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化儀表的研發(fā)過程中缺乏創(chuàng)新意識(shí),從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)也不能進(jìn)行積極消化轉(zhuǎn)化為自身技術(shù)。我國(guó)對(duì)這些行業(yè)在政策上沒有給予相應(yīng)的扶持政策。一些大型企業(yè)由于已經(jīng)形成習(xí)慣用進(jìn)口的系統(tǒng)不輕易使用國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)。國(guó)家對(duì)裝備相關(guān)政策的調(diào)整,工業(yè)自動(dòng)化發(fā)生了很大變化。工業(yè)自動(dòng)化儀表在裝備制造領(lǐng)域也發(fā)生了新的變化。我國(guó)目前在測(cè)溫儀表,顯示儀表.傳統(tǒng)流量?jī)x表以及測(cè)壓儀表等常用儀表方面已經(jīng)掌握了核心技術(shù),并且部分產(chǎn)品已經(jīng)出口,但是其技術(shù)含量還相對(duì)較低.高端技術(shù)還不成熟,相應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)還需要進(jìn)口或依靠外資進(jìn)行生產(chǎn)。工業(yè)自動(dòng)化儀表現(xiàn)場(chǎng)圖片如下;
(二)、工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)
隨我國(guó)著計(jì)算機(jī)技術(shù),精密機(jī)械技術(shù)、高密封技術(shù)、特種加工技術(shù),集成技術(shù),納米技術(shù).超導(dǎo)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù).激光技術(shù).生物技術(shù)和薄膜技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展速度。近年來.由于計(jì)算機(jī)科學(xué)和微電子技術(shù)的普及。促進(jìn)了工監(jiān)自動(dòng)化儀表的設(shè)計(jì)觀念和結(jié)構(gòu)概念發(fā)生了巨大的變化,工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。
2.1工業(yè)自動(dòng)化儀表的智能化;工業(yè)自動(dòng)化儀表的智能化是指利用專家控制、人工智能等理論、技術(shù)和方法,能在程序指導(dǎo)下完成預(yù)定的控制動(dòng)作,具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng),自修復(fù)等具有擬人智能的功能。智能化是工業(yè)自動(dòng)化儀表發(fā)展的主要方向之一。工業(yè)智能化儀表是采用微處理器技術(shù)和超大規(guī)模集成電路.利用嵌入的軟件進(jìn)行協(xié)調(diào)操作,使儀表具有智能化功能,完成對(duì)工業(yè)過程的控制。工業(yè)自動(dòng)化儀表是以微處理器為基礎(chǔ),它帶有專用的處理信號(hào)電路積CPU芯片,要發(fā)揮工業(yè)自動(dòng)化儀表的功能,必須嵌入相關(guān)軟件。這些軟件必須都能夠進(jìn)行編程。目前一些新的技術(shù)被大量應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化儀表中,如嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、大容量存儲(chǔ)器、32位RISC處理器、轉(zhuǎn)換技術(shù)等這些新對(duì)工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用.
2.2工業(yè)自動(dòng)化儀表的虛擬化;虛擬化儀表指的是用戶在通用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上,按照自己的需要,設(shè)計(jì)和定義的特殊軟件。工業(yè)虛擬化儀表的實(shí)質(zhì)是將計(jì)算機(jī)軟件、硬件和傳統(tǒng)的儀表硬件充分結(jié)合起來.用來實(shí)現(xiàn)并拓展傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化儀表的功能。虛擬化儀表在性能價(jià)格比.處理能力,可操作性、智能化程度等方面與傳統(tǒng)儀表相比很有優(yōu)勢(shì),所以應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。虛擬化儀表充分采用當(dāng)代先進(jìn)的科技產(chǎn)品和技術(shù),總體上是由軟件和硬件組成。虛擬化儀表的軟件部分是由虛擬儀表面板和設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件組成。虛擬儀表是通過驅(qū)動(dòng)軟件與真實(shí)的儀表系統(tǒng)進(jìn)行通訊,并可以在儀表的顯示器上顯示與真實(shí)儀表面板操作元素相對(duì)應(yīng)的控件,這樣用戶就可以利用鼠標(biāo)對(duì)虛擬儀表面板進(jìn)行操作。虛擬儀表的軟件部分是虛擬儀表的核心,虛擬儀表的各種功能的系統(tǒng),用戶可以通過編制不同的軟件來實(shí)現(xiàn)。
虛擬化儀表的硬件部分是虛擬化儀表的工作基礎(chǔ)。硬件部分的主要功能完成對(duì)被測(cè)信號(hào)的采集、傳輸,顯示結(jié)果。虛擬儀表采用計(jì)算機(jī)圖形用戶界面(GUl),GUI對(duì)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存大小.顯卡性能、CPU性能等都有基本的要求.另外,虛擬表還用到計(jì)算機(jī)外置測(cè)試設(shè)備或內(nèi)置插卡以及相關(guān)的傳感器,這些就構(gòu)成了虛擬儀表的硬件系統(tǒng)。虛擬化儀表硬侔為完成數(shù)據(jù)的采集處理提供了工作環(huán)境。虛擬化儀表的硬件與軟件結(jié)合完成了數(shù)據(jù)的采集、顯示,存儲(chǔ)等過程。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)與數(shù)字信號(hào)處理發(fā)展,未來虛擬化儀表的發(fā)展前景非常看好。開放式的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)將指引虛擬化儀表走向通用化、標(biāo)準(zhǔn)化.模塊化和系列化。隨著數(shù)字信號(hào)處理器和大規(guī)模可編程邏輯器件的應(yīng)用.將會(huì)加速虛擬儀表的系統(tǒng)的應(yīng)用.
2.3工業(yè)自動(dòng)化儀表的網(wǎng)絡(luò)化;21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)化,信息化.智能化的時(shí)代?,F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及自控系統(tǒng)加入到相應(yīng)的信息網(wǎng)絡(luò),給工業(yè)自動(dòng)化儀表帶來了發(fā)展機(jī)遇,網(wǎng)絡(luò)化的工業(yè)自動(dòng)化儀表應(yīng)運(yùn)而生。新型的IP智能工業(yè)自動(dòng)化儀表誕生,代表信息時(shí)代控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。通過互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問,獲得儀表的實(shí)時(shí)工作狀態(tài),也可以將遠(yuǎn)程儀表的數(shù)據(jù)傳給其他的計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)化儀表是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備以及分布在控制室的二次儀表進(jìn)行改造,增加工業(yè)通訊功能,通過嵌入的軟件功能模塊,可實(shí)現(xiàn)控制功能和工業(yè)測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng)化.一體化的控制與管理功能。
6工業(yè)自動(dòng)化儀表整體運(yùn)行情況
國(guó)內(nèi)的儀器儀表行業(yè)仍繼續(xù)處于黃金發(fā)展期。中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示。2010年2月~7月份儀器儀表行業(yè)的產(chǎn)值達(dá)到1080億元,同比增長(zhǎng)29%;銷售收入達(dá)982億元,同比增長(zhǎng)29.1%;利潤(rùn)達(dá)69億元.同比增長(zhǎng)46.5%。據(jù)預(yù)測(cè).2010年全年的儀表行業(yè)增長(zhǎng)率仍將處于高位運(yùn)行.最低也會(huì)保持去年的發(fā)展速度.甚至增長(zhǎng)幅度還可能高于去年3~5個(gè)百分點(diǎn)。至此。儀器儀表行業(yè)已經(jīng)連續(xù)六年保持了經(jīng)濟(jì)高位運(yùn)行的態(tài)勢(shì)。
使得儀器儀表行業(yè)今年增長(zhǎng)速度沒有放緩的主要兩個(gè)原因。一是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)仍處于高位運(yùn)行;按照過去的經(jīng)驗(yàn)。如果GDP的增長(zhǎng)在15%以上時(shí).儀表行業(yè)的增長(zhǎng)率則在25%~30%之間;二是國(guó)家宏觀調(diào)控對(duì)儀表行業(yè)的影響有一個(gè)滯后期。儀表往往在工程的后期才交付使用。因此。因宏觀調(diào)控政策而減少的投資對(duì)今年儀表行業(yè)的影響不會(huì)太大。
自動(dòng)化儀器儀表在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比例結(jié)構(gòu)圖
目前。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化儀表國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作由全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TCl24)負(fù)責(zé)。2001年~2010年間。SAC/Cl24逐步構(gòu)建了符合我國(guó)國(guó)情的工業(yè)自動(dòng)化儀表標(biāo)準(zhǔn)體系。將一批先進(jìn)、適用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)使多項(xiàng)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成為了正式的JEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。截至2008年10月。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化儀表現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)244項(xiàng)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)225項(xiàng),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃296項(xiàng),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃24項(xiàng)。工業(yè)自動(dòng)化儀表主要國(guó)際對(duì)口為IEC/C65(工業(yè)過程測(cè)量、控制和自動(dòng)化)和ISO/TC30(封閉管道中流體流量的測(cè)量),共有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)270項(xiàng)。工業(yè)自動(dòng)化儀表領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量204項(xiàng)。其中采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量143項(xiàng)。采用國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量八項(xiàng),關(guān)聯(lián)采標(biāo)率約74%。因此工業(yè)自動(dòng)化儀表行業(yè)整體運(yùn)行勢(shì)態(tài)廣泛受到人們關(guān)注。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化儀表是用來獲取、變換、存儲(chǔ)、傳輸、處理與分析信息,并且能夠根據(jù)處理的結(jié)果對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)行控制。工業(yè)自動(dòng)化儀表主要有分析儀表、測(cè)溫儀表、記錄儀表、執(zhí)行和控制儀表等幾大類。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),數(shù)字處理技術(shù),網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),超導(dǎo)技術(shù)等新技術(shù)發(fā)展推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化儀表的發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化儀表目前正朝著智能化.虛擬化,網(wǎng)絡(luò)化,數(shù)字化的方向發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化儀表本身性能正發(fā)生著根本性的改變.和傳統(tǒng)工業(yè)儀表相比增加了很多新的功能。朝著智能化、虛擬化.網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
7國(guó)內(nèi)自動(dòng)化儀器儀表行業(yè)未來發(fā)展空間
對(duì)于2016年科學(xué)儀器行業(yè)發(fā)展前景,有關(guān)專業(yè)人士表明,該市場(chǎng)需求仍然持續(xù)旺盛,運(yùn)行水平繼續(xù)保持平穩(wěn)增長(zhǎng),增幅將在10%-15%區(qū)間。雖仍然有成本、技術(shù)等問題,但由于技術(shù)創(chuàng)新水平的提高,市場(chǎng)未來發(fā)展前景很大。
這種發(fā)展前景主要體現(xiàn)在:
7.1、各個(gè)地區(qū)的逐漸重視
京津滬渝等大城市是我國(guó)儀器儀表行業(yè)的發(fā)源地和集中地,條件好,長(zhǎng)期名列前茅。隨著地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化調(diào)整以及各行業(yè)對(duì)儀器儀表需求量的增加,今年上半年京滬渝的產(chǎn)銷規(guī)模已有所下降,而蘇粵浙魯則后來居上,產(chǎn)值超越了京滬。江蘇廣東兩省外資云集,儀器儀表行業(yè)占比較大,已躍居儀器儀表行業(yè)一二位。而今浙江民營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速,已形成區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群。既有量大面廣的產(chǎn)品形成規(guī)?;a(chǎn),也有高科技產(chǎn)業(yè)化典范,位居全國(guó)第三。
7.2、產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)仍需調(diào)整
目前技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)調(diào)整雖有進(jìn)展,但仍有兩大短板仍未突破,一是量大面廣的中高端科學(xué)儀器尚未有突破性進(jìn)展,而是儀器可靠性、穩(wěn)定性的根源問題沒有得以解決。
儀器儀表行業(yè)涉及產(chǎn)品眾多,工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)仍保持大于全行業(yè)增幅的高增長(zhǎng),產(chǎn)銷增長(zhǎng)34%,反映出我國(guó)仍處能源、重化工高速發(fā)展期,但增幅比上半年有所下降,說明應(yīng)用領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)性調(diào)整已起到作用。隨著國(guó)家隊(duì)環(huán)境保護(hù)工作的重視,我國(guó)城市常規(guī)空氣質(zhì)量逐年改善,達(dá)標(biāo)率逐年提高,所以環(huán)境檢測(cè)儀器同比增長(zhǎng)40%,反應(yīng)環(huán)境治理、節(jié)能減排對(duì)相關(guān)儀器的需求顯現(xiàn)。
另外,光學(xué)儀器、地址勘探和地震專用儀器、教學(xué)儀器等產(chǎn)品基本保持行業(yè)平均增幅。電工儀器儀表、測(cè)繪儀器、實(shí)驗(yàn)分析儀器、核測(cè)量?jī)x器、電子測(cè)量?jī)x器、計(jì)時(shí)儀器、衡器、醫(yī)療儀器等增幅低于全行業(yè)平均值,其中部分產(chǎn)品需求平穩(wěn),產(chǎn)能過大,有些產(chǎn)品技術(shù)差距大,中高檔產(chǎn)品市場(chǎng)被進(jìn)口產(chǎn)品占領(lǐng),結(jié)構(gòu)調(diào)整明顯。
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