自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析 潘福聪

论仪表自动化的应用和发展趋势◎娄俊鹏付伟慧（作者单位：中粮生化能源（龙江）有限公司）一、仪表自动化应用仪表是指工业企业生产过程中用来测量和采集数据的设备，为了满足现代企业发展需求，工业仪表也不断的更新，并且朝着自动化方向发展。

随着科技的进步，自动化控制水平提高，网络科技的发达，仪表自动化的发展也呈速猛姿态。

工业仪表自动化的发展，对于推运我国科技进步，自动化控制技术提高，生产工作效率提高，经营效益增大都有着重要意义，而且自动化仪表的应用与发展，也越来越受到重视，应用领域也越来越广阔。

自动化仪表主要应用在数据领域、石油化工领域、煤矿冶炼领域、电厂等生产领域。

1.仪表自动化在数据采集仪器中的应用。

釆比起人工集数据，自动化仪表的优势是相当明显的，提高了工作效率，减少了人员配置，降低了人工成本。

仪表自动化在采集数据的原理是通过传感器将数据传送到显示装置上，传感器作为传输装置是一个非常重要的设备。

将采集的数据进行集成化管理是发展所需。

随着仪表自动化发展，传感器的数据采集功能也越来越进步与完善，为数据集成化的技术提升也奠定了基础。

2.自动化仪表在石油化工领域中的应用。

石油化工是我国的支柱产业之一，其发展有着悠久的历史，国家也是相当的重视，并且投入了大量的资金，用于科研。

石油化工仪表自动化可以分为石油炼化自动化仪表、采油厂油田气田自动化仪表、海上工作平台自动化仪表、输油和输气所用管线上的自动化仪表。

企业在生产过程中的技术创新方面也是下了很大的力度，引进自动化仪表被企业重视了起来，结合企业生产工艺要求，要合理的配置自动化仪表，自动化仪表可以修正误差，不同的生产线要有不同的设计方案，安装时一定要严格把关，按照设计要求进行现场安装，安装完毕后要进行检查，最后安排经验丰富的工作人员进行现场调试，调试时要与现场负责工艺的人员紧密的配合。

石油化工领域随着工艺的不断改进和所用设备的不断更新，仪表自动化程度也从单一的设备发展为成套的职能的连锁仪器。

自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析自动化仪表控制系统是一种将现代计算机技术、信息处理技术、传感器技术和执行机构技术集成起来的系统，能够自动化地实现对生产过程的监控、控制和管理。

自动化仪表控制系统已经在制造业、化工、电力、石油、天然气等各行业得到广泛应用，并取得了显著的经济和社会效益。

自动化仪表控制系统的应用具体表现在以下几个方面：首先，自动化仪表控制系统可以实现对生产过程的实时监控。

通过传感器和监测设备采集生产过程中的数据，自动化仪表控制系统可以对生产过程进行实时监测，发现潜在问题及时处理，提高生产效率和品质。

其次，自动化仪表控制系统可以实现对生产过程的自动化控制。

通过编程将生产过程中所需的参数设置成自动控制模式，自动化仪表控制系统可以减少人工干预，提高控制精度，同时也可以减少因人为因素带来的质量问题。

再次，自动化仪表控制系统可以实现对生产数据的统计和分析。

自动化仪表控制系统能够对生产过程中采集的数据进行统计和分析，并通过数据挖掘和机器学习等技术进行深度分析，为企业提供有效的决策支持和生产管控。

首先，从单一的自动化控制系统向集成化、物联网化、智能化方向发展。

未来的自动化仪表控制系统将会融入更多智能化元素，如人工智能等技术，实现自动化、智能化和人机协同化，提高生产效率和品质。

其次，从传统的控制模式向自适应、开放式控制模式转变。

未来的自动化仪表控制系统将会借鉴自适应控制和开放式控制思想，减少制造业过程中出现的随机性偏差，提高生产效率和产品质量的均一性。

再次，从实时监测向预测分析和智能维护方向发展。

随着数据分析和计算机技术的不断发展，未来的自动化仪表控制系统将可以预测生产过程中的问题，早期发现和解决生产调整和维护方面的问题。

最后，从单一生产流程向全生命周期的生产过程优化方向发展。

未来的自动化仪表控制系统将从仅考虑生产流程和质量到考虑产品全生命周期，节约成本、降低能耗，保护环境。

自动化仪表与控制系统的应用与发展摘要：自动化仪表与控制系统越是发达，设备运转率就越高，产生效益也就越大，因此，它逐渐受到人们的关注。

本文主要阐述了自动化仪表与控制系统的应用，并分析了其未来的发展趋势。

关键词：自动化仪表；控制系统；应用；发展引言当前，科学技术的不断发展，与之相对的，自动化仪表的发展水平也要不断发展，这样才能满足我国的现代化建设步伐。

因此，我们要了解自动化仪表与控制系统的应用现状，不断推动其技术发展，使其更趋向于小型化，进而降低生产成本，以便日后的使用与维修，为我国的各行各业的发展提供一定的技术保障。

1、自动化仪表与控制系统的应用1.1、自动化仪表与控制系统在钢铁行业的应用当前，许多改造或新建企业均采用了PLC、DCS构建自动化基础体系，并逐步代替了传统仪表模拟控制与继电器控制方式，实现了分散控制、集中监测管理目标，并构建了管理级别过程控制计算机系统，一些企业还促进了自动化控制系统与生产管理计算机系统的完善融合，形成了在线管理控制体系。

一些中小钢铁企业发展改造进程中主体应用监控平台通用软件、PLC等构建了较小规模的DCS系统，并通过对检测配置仪表的合理改善，创设了高精度变送器、智能化仪表检测管理模式。

除大量应用压力流量、温度、料面常规监测方式外，一些企业还引入了专用、特殊类别仪表提升了自动化生产控制水平。

1.2、自动化仪表与控制系统在污水处理中的应用在城市污水处理上，自动化仪表控制系统越来越多的运用到污水处理过程中。

它的益处在于使厂方能够及时了解污水处理过程的运行状况、参数的变化等，保证水质，降低成本，提高治理水平，使污水处理厂能长期正常稳定地运行，取得最佳效益。

（1）超声波液位差计可以根据处理水质水量设定工艺值，当前后液位差值大于或等于该工艺值时，可以自动实现对粗、细格栅的连锁启停；（2）电磁流量计可以实时测量进水流量并在现场及中心控制室电脑显示器上显示预处理进水泵站的液位值，并自动根据该液位值的高低控制进水提升泵的启停，使提升泵的运行时间保持平衡，并在电脑上显示出各台提升泵的启停状态。

仪表自动化的应用与发展趋势仪表自动化在我国各生产领域已经有了广泛的应用，并且在生产实践中取得了一定的成就，但目前相较于一些发达国家仍有着较大的发展空间，因此还需要加强自动化仪表的智能化、精确化等方面的研究，适应现代科技的发展趋势，提高仪表自动化水平。

标签：仪表自动化;应用;发展趋势前言随着社会经济和科学技术的不断发展，各个行业对于工业生产过程的要求也越来越高，而自动化仪表已被广泛应用于各个行业的生产过程中，所以这也就对仪表自动化的程度提出了更高的要求。

在工业生产的整个过程中，仪表自动化都起到了尤为关键的重要作用，合理地运用自动化仪表可以实现对整个生产系统的良好控制，利于生产效益的提升。

一、仪表自动化概述在机械设备中，自动化仪表属于重要的核心构件，对于整个系统设备有着决定性的控制作用，目前已被广泛应用于我国的各个生产行业之中，尤其是在工业中，其发挥着无可取代的重要作用。

目前，我国的自动化仪表已经具备了多种多样、技术成熟的特点，并且达到了国际较为领先的水平，在国际市场中有了一定的竞争能力[1]，而且顺应时代发展的要求也已经开始了智能化的研究。

但是，与一些发达国家相比，我国的自动化仪表仍有较大的进步空间，在精密程度、智能程度等方面仍需加大研发力度，如此才能提高我国仪表自动化的水平。

二、仪表自动化的应用仪表自动化在实际的生产中不仅在各种行业领域发挥着有效的控制作用，甚至还有着存储的功能。

（一）化工生产的应用在化工业的生产中，仪表自动化早已被应用于各种生产过程环节中，而在目前看来，仪表自动化已经开始了系统化的应用。

例如，近年来出现的DCS系统[2]（集成控制系统），不仅包含有各类装置控制，而且也包含了生产现场仪表层等。

使用此种自动化仪表对生产过程进行监控，可以实现对各个环节数据的掌握，并且这些数据信息的准确性也较高，在保障生产有效开展的同时也提高了生产效益。

（二）炼化装置的应用炼化装置，是自动化仪表最常见的地方，例如炼钢、天然气的生产等装置设备上，都会见到自动化仪表的身影。

仪表自动化的运用及发展趋势仪表自动化是电气工程自动化控制下的一个专业分支，其有着自己的重要性和特殊性。

仪表是电气系统中信息采集的关键部分。

在实际社会生产中只有通过对生产过程的实时监控才能确保工业设备的正常运行，仪表自动化就是在无人操作的情况下依靠仪表自动完成相关生产的测量，记录并以据测试结果对设备进行控制，并且在某些特殊场合还可以把测试数据利用远距离传送到异地进行数据处理。

在设备要求上，工业自动化设备的自动控制需要依赖高性能仪器，仪表对生产过程进行准确的测量和显示，才能对生产过程实现实时的有效控制。

2.自动化仪表的分类随着我国经济的不断发展，自动化仪表已经应用于各个行业各个领域。

在工业化生产中，我们可以按照需要测量的数据类型对自动化仪表进行分类，其分类情况如下：2.1 压力仪表在工业化进程的发展中，有些生产工艺为了达到生产需求需要让材料在高压的情况下发生变化，在我国最早采用的是导压管道连接压力计来观察生产过程中不同阶段的压力变化。

但是在生产过程中也可能产生压力，如果无法对其有所观测则可能损坏生产设备，更严重的是可能导致人员的伤亡。

按测试原理分类，压力仪表又可以分为特种压力仪、压力传感器和压力变送器等，在压力测试方面，仪表自动化的运用就是通过调节压力调节系统，利用压力变送器或位移平衡式调节器把采样信号送到DCS或控制芯片中进行数据处理。

2.2 温度仪表在一定的温度或者压力下物质会发生化学或者物理反应，所以在循环或传送一些气相或液相物质时必须对其温度进行监控，热电阻、热电偶是以前最常用的测温仪器。

近几年随着电子技术的不断发展，出现了集成度很高的智能温控系统。

该系统采用总线技术，把热电隅、热电阻或其它采温设备（例如温度探头）的信号输入到微电脑控制芯片，对采样信号进行处理。

2.3 物位仪表在化工生产中经常用到物位自动仪表来对原料或产品的液面位置进行测量;在输油管道中也可以用来测试液面位置;在铁道电气化工程接触网的安装工程中可以利用激光测距仪来测量接触网导线的拉出值（导线相对于铁轨中心线的距离）。

自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析随着科技的不断发展和进步，自动化仪表控制系统在各个领域的应用越来越广泛。

自动化仪表控制系统是指利用先进的仪表设备和控制技术，实现对生产和工艺过程的自动化监测、调节和控制的系统。

它能够提高生产效率，降低能源消耗，提高产品质量，减少人为因素对生产过程的影响，具有巨大的应用价值和发展前景。

本文将对自动化仪表控制系统的应用及发展趋势进行分析。

1. 工业生产领域在工业生产领域，自动化仪表控制系统广泛应用于化工、石油化工、冶金、电力、钢铁等行业中，用于监测和控制生产过程中的温度、压力、流量、液位等参数，保证生产过程的安全、稳定和高效。

2. 环境保护领域在环境保护领域，自动化仪表控制系统被应用于污水处理、大气污染治理、垃圾处理等领域，实现对环境污染治理过程的自动监测和控制，保护环境资源，减少污染排放。

3. 建筑设施领域在建筑设施领域，自动化仪表控制系统被广泛应用于建筑物的智能化管理系统中，包括照明、通风、空调、消防、安防等设施的自动化控制和管理，提高建筑的使用效率和舒适度。

4. 公共交通领域在公共交通领域，自动化仪表控制系统被应用于地铁、高铁、有轨电车等运输系统中，用于列车运行的自动控制、信号系统、安全监测等，提高运输效率和安全性。

在农业生产领域，自动化仪表控制系统被应用于水利灌溉、温室大棚、粮食加工等领域中，实现对种植过程的自动监测和控制，提高耕作效率和农产品质量。

1. 先进传感技术的发展随着先进传感技术的不断发展，传感器的性能和精度不断提高，可以实现更加准确的参数监测和测量，为自动化仪表控制系统的应用提供了更可靠的数据支持。

2. 数据采集与云计算的结合自动化仪表控制系统与云计算技术的结合，可以实现实时数据的采集和分析，实现远程监控和控制，提高生产管理的效率和灵活性。

3. 智能控制技术的应用智能控制技术的快速发展，使得自动化仪表控制系统能够实现更加智能化的管理和控制，通过学习和优化算法，提高系统的自适应性和执行效率。

自动化仪表控制系统应用及发展趋势分析自动化仪表控制系统的合理应用对于整个工业生产的意义十分重大，为了确保我国工业生产领域能够创造出更多的经济效益，就需要自动化仪表控制系统在不同工业生产的过程以及不同工业生产企业的实际发展中都能够发挥其优势，帮助整个企业谋取最大化的社会效益。

目前，我国自动化仪表控制系统在实际运行过程当中仍然有很多问题需要解决，这需要工业生产企业能够重视并且根据自身企业的生产需要，选择最恰当的自动化仪表控制系统，从而确保工业生产工作的顺利开展。

1 新时代下我国工业自动化技术中存在的问题我国经济实现了快速发展，但在自动化技术的应用方面仍然存在着一些不足之處，自动化技术的优化工作必须要引起重视。

很多用户对于自动化技术设备的要求很高，但预算有限。

市场上有很多自动化仪表的替代产品，价格往往很低，也能够满足很多工业生产的要求，所以自动化技术在研究和完善过程当中还有很多问题需要解决。

2 工业生产过程当中所使用的自动化技术的原理自动化仪表的工作原理主要由力和电平衡相关知识构成，并且自动化仪表在工业生产过程当中会受到很多干扰因素的影响，比如说工业生产的环境对自动化仪表的温度有一定的干扰，同时也会对自动化仪表的压力和相关数据的显示有一定的影响。

当自动化仪表开始工作时，整个自动化仪表系统的电流量和电压值都会发生一定的变化。

一般情况下，电流量和电压值都会进行放大，那么在这个过程当中就会利用变压器的原理，把放大值显示到相关的原件中，然后就可以把显示出来的测量值以及放大值进行相应的对比，这样就能够及时的产生工业生产过程中的平衡状态，确保整个工业生产过程的顺利开展，确保生产出来的产品质量通关，也能够从一定程度上提高工业生产的效率和速度。

3 现阶段我国工业生产仪表自动化设备的功能体现3.1 工业生产仪表自动化设备具备长时间记忆的功能在自动化仪表设备应用过程中，我们会发现，工业生产过程对于自动化仪表设备的要求很高，与此同时还需要工业生产仪表自动化设备具备记忆功能。

自动化仪表与控制系统的现状及发展对策自动化仪表与控制系统（简称自控系统）是现代工业中不可或缺的一部分，它通过使用自动化仪表和控制设备，实现对生产过程的监控、调节和控制，从而提高生产效率、降低成本、确保产品质量和安全性。

随着科技的不断进步和工业的快速发展，自动化仪表与控制系统也面临着新的挑战和机遇。

现状：1. 技术水平不断提升：自动化仪表和控制设备的技术水平在不断提高，新型的仪表和控制系统不断涌现，如PLC、DCS、SCADA等，为工业生产带来了更高效、更智能的控制手段。

2. 应用范围不断扩大：自动化仪表和控制系统已经逐渐渗透到各个行业和领域，包括化工、电力、制药、制造业等，成为工业生产过程中不可或缺的重要组成部分。

3. 面临的挑战：随着工业互联网、大数据、人工智能等新兴技术的发展，自动化仪表与控制系统也面临着更高的要求，需要更智能、更高效、更安全的自控系统来适应未来工业的发展趋势。

发展对策：1. 加强人才培养：自动化仪表与控制系统需要专业的人才进行研发、设计、维护和管理，加强人才培养是至关重要的。

学校应该加强自动化相关专业的教育和培养，企业也要加大对人才的引进和培训。

2. 推动智能化技术应用：随着人工智能、大数据等技术的发展，智能化的自动化仪表与控制系统将成为未来发展的趋势。

需要加强智能化技术在自控系统中的应用研究，推动智能化技术的落地和应用。

3. 加强标准化建设：自动化仪表与控制系统需要面对各种复杂的工业环境和生产过程，需要加强标准化建设，制定统一的技术标准和规范，提高自控系统的可靠性和稳定性。

4. 保障信息安全：随着工业互联网的发展，自动化仪表与控制系统也面临着信息安全的挑战，需要加强信息安全技术的研究和应用，确保自控系统的安全稳定运行。

个人观点：自动化仪表与控制系统作为现代工业的核心技术之一，对工业生产的效率、质量和安全性起着至关重要的作用。

未来，随着智能化技术的不断发展和应用，自控系统将会变得更加智能、灵活和高效，为工业生产带来更大的改变和发展。

自动化仪表与控制系统的现状与发展趋势综述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。