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过程控制与自动化仪表1. 引言过程控制与自动化仪表是现代工业生产中不可缺少的一部分，它们在监测、控制和优化工业过程中起着重要的作用。
过程控制与自动化仪表技术的应用可以提高工业生产的效率、质量和安全性，减少人力资源的消耗，实现工业自动化。
本文将介绍过程控制与自动化仪表的基本概念、发展历程以及在工业生产中的应用。
同时还会讨论一些常见的过程控制与自动化仪表的类型和工作原理，以及它们在不同行业中的具体应用案例。
2. 过程控制与自动化仪表基本概念过程控制与自动化仪表是指一系列用于监测、控制和调节工业过程的设备和系统。
它们可以通过测量和分析过程变量，控制工艺参数并实现自动化控制。
通过使用合适的传感器、执行器和控制算法，可以实现对工业过程的精密控制和优化。
过程控制与自动化仪表主要由以下几个组成部分构成：•传感器：用于测量各种物理量，如温度、压力、流量等；•控制器：根据传感器测量值和设定值进行逻辑运算，生成控制信号；•执行器：接收控制信号，并执行相应的动作，如开关、阀门等；•监控系统：用于监视和记录工业过程中的各种参数和状态；•人机界面：提供工业过程的可视化显示和人机交互界面。
3. 过程控制与自动化仪表的发展历程过程控制与自动化仪表的发展可以追溯到工业革命时期。
在工业革命之前，工业生产主要依靠人工操作，效率低下且易出错。
随着机械设备和工业化的发展，工业生产越来越复杂，对自动化控制的需求也越来越迫切。
20世纪初，工程师们开始研究和开发过程控制与自动化仪表技术。
最早的控制系统是基于机械和电气设备的。
随着电子技术的发展，电子仪表逐渐取代了机械仪表，实现了对工业过程更加精确的控制。
到了20世纪中叶，随着计算机技术的进一步发展，数字化控制系统开始应用于工业生产。
数字化控制系统通过采集和处理大量数据，实现了对工业过程的智能化控制，并提高了系统的可靠性和稳定性。
近年来，随着互联网和物联网技术的快速发展，过程控制与自动化仪表也越来越趋向于网络化和智能化。
一 DCS的发展历程1975年前后，大规模集成电路由4位微处理器发展成8位，在形成单板机产品投入工业应用的同时，自动化仪表行业在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC）的自控和计算机技术的基础上，结合阴极射线管（CRT)、数据通信技术，开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散系统，后来逐渐统一称为分散型控制系统（DCS）。
在以后的20多年中，DCS产品虽然在原理上并没有多少突破，但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变，设计思想发展了,共出现了3代DCS产品。
1975年至80年代前期为第一代产品，80年代中期至90年代前期为第二代产品，90年代中期至21世纪初为第三代产品。
3代产品的区别，可从DCS的三大部分,即控制站、操作站和通信网络的发展来判断。
当然，由于产品生命周期是个复杂的问题，加之各DCS生产厂家情况不同、产品换型年代不同及划分产品年代(三四代)的观点也不同，所以这有待进一步商榷。
关于控制站、操作站、通信网络的情况，留待下述几节论述。
现先就应用和市场情况作一分析.70年代中期，过程工业发展很快，但由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多，而且条件苛刻，要求显示操作集中等，使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求，在此情况下，业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制(针对精细化工等行业的批量生产方式），这们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
由于当时计算机并不普及,人们已习惯于常规自动化仪表的显示操作，所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时，用户已习惯于在购置系统的同时配置自动化仪表，所以开发DCS还应强调向用户提供整个系统.此外,开发的DCS应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件，以保证可靠性、安全性。
由此可见,当时DCS是与常规仪表中的二次仪表(控制室仪表）共同分享市场份额的.DCS先与成套设备配套，而后逐步扩大到工艺装置改造上，与此同时,也分成大型DCS 和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。
浅谈仪表自动化应用发展趋势及建议摘要本文以探讨自动化仪表的发展现状为出发点，介绍了自动化仪表的相关概念及其分类，对仪表自动化应用的主要发展趋势进行探讨，分别从改良仪表自动化中使用的传感器技术、不断增进智能仪表调节阀的应用、科学有效的应用可编程序逻辑控制器这三个方面，提出了仪表自动化应用发展的相关建议，并总结了研究仪表自动化应用发展的重要意义，以完成对仪表自动化应用发展趋势及建议的研究。
关键词：仪表自动化应用发展趋势发展建议仪表是电气系统工作运转的体现，电气工程师通过仪表的显示可以准确的把握电气系统的工作运转情况，仪表自动化可以在电气系统出现非正常运转时及时采取安全保障措施，通过自动闭合开关、切断电气回路等确保电气系统的安全性能。
仪表自动化发展进程在很大程度上体现着我国电气系统的安全发展水平，为了更好的提升我国电气系统使用的安全可靠性，就必须对仪表自动化应用发展趋势以及相应发展建议进行研究。
一、自动化仪表的相关概念及其分类仪表的发展初期形式主要为机械式仪表以及液动式仪表，通过相互作用力以及大气压强原理，简单的反应工业系统运转中的工作压强和相关部分的控制功能，随着电子信息技术以及半导体集成电路的不断发展，仪表得到了不断的改善，逐渐走向数学化、信息集成化、生产规模扩大化，呈现出外观尺寸下、电路高度集成、计算精度高等特点。
凭借计算机信息技术的飞速发展，仪表得到了逐步完善和改良，进而逐渐呈现出仪表自动化特征。
七十年代末，微型处理器的出现极大的推进了仪表向数字化、自动化方向发展，自动化仪表通过结合数电、模电的电工电子技术，不断丰富自动化信息处理体系，至今为止，自动化仪表得到了不断的完善和改良，并在自动化、模块化、集成化的发展道路上越走越好。
现有仪表多种多样，且分类标准各不相同，若根据仪表的用途对其进行划分，现今使用的仪表可大致分为以下四类：压力仪表、温度仪表、物位仪表、流量流速仪表。
其中压力仪表（压力变送器，差压变送器）主要是指对工业生产的压力进行测量的仪表，由于工业生产需要一定的压力改变原材料的外貌以及形状，准确掌握这一生产过程中的压力浮动对工业工艺生产具有重要意义，除此之外，还可以确保生产工作过程中工人的人身安全。
自动化仪表的发展历程
未来几年间，我国仪器仪表仪器仪表将重点围绕以下方面发展：工业自动化仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60％以上；推进具有自主版权的自动化软件的商品化。
电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。
到2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95％；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80％。
科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。
产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50％～60％。
环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，到2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50％～60％，到2010年国内市场占有率达
到70％以上。
仪器仪表仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、
市场效果好的产品，品种占有率达到70％～80％，高档产品市场占有率达60％以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末
水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。
<BR> 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。
另外，还有医疗仪器、尖端测量仪器。
现代仪器仪表的发展趋势
近十多年来，国际仪器仪表发展极为迅速，其主要防腐液位计趋势是:数字技术的出现把模拟仪器的精度、分辨率与测量速度提高了几个数量级，为实现侧试自动化下了良好的基础;计算机的引人.使仪器的功能发生了质的变化，从个别参量的测量转变成测量整个系统的特征参数.从单纯的接收、显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出，从用单个仪器进行测量转变成用测量系统进行测量;计算机技术在仪器仪表中的进一步渗透，使电子仪器在传统的时域与频域之外，又出现了数据域测试;仪器仪表与测量科学技术突破性进展又使仪器仪表智能化程度得到提高;DSP芯片的大量问世，使浮球液位计仪器仪表数字信号处理功能大大加强;微型机的发展，使仪器仪表具有更强的数据处理能力和图像处理功能;现场总线技术的迅速发展，提供了一种用于各种现场自动化设备与其控制系统的网络通信技术，并使Internet和Intranet技术也进人控制领域。
现代仪器仪表产品将向着计算机化、网络化、智能化、多功能化的方l句发展，跨学科的综合设计、高精尖的制造技术使它能更高速、更灵敏、更nI靠、史简捷地获取被分析、检测、控制对象的全方位信息。
而更高程度的智能化应包括理解、推理、判断与分析等一系列功能，是数值、逻辑与知识结合分析的结果，智能化的标志是知识的表达与应用。
嵌入式系统是未来真正实现光、机、电、算(计算机)一体化，自动化的结构，走向更名副其实的智能系统(带有自诊断、自控、自调、自行判断决策等高智能功能)的基本保证。
