浅谈我国智能仪表的发展现状及趋势

工业技术　ｌ■　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　

浅谈仪表自动化的应用发展及趋势　

胡雪玲　（蒙西水泥有限公司０２１０１０）　［摘要］随着经济全球化的迅速发展，信息技术已成为当今生活中必不可少的元素。很多行业借助信息技术的发展实现了突破性的进步，电气工程技术也　在这个大潮流中迅速发展壮大起来。仪表自动化作为电气自动化专业中的一个分支，也有了日新月异的变化，本文将从实际生产自动化需求方面来阐述仪表自动　化的应用发展及趋势。　［关键词］仪表自动化；应用发展。趋势　中图分类号：ＴＵ８５５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）０２—００８４—０１　

引言　仪表自动化本身具备了一定的特殊陛和重要性，是电气自动化专业中一个　分支。随着自动化在当前生活中的应用，仪表自动化已发展成为当前行业自动　化中的一项专门体系。自动化仪表中最重要的是仪表和信息采集之间的转换应　用，这是一个十分关键的环节。其对生产过程至关重要，要确保生产过程中的相　关设备能正常运行，需要对其实行全方位的实时监控。自动化仪表可以实现在　无人工操作的情况下，进行自动测量和记录，这与它本身具备的自动化特性有　关。然后可以根据测量结果、记录的数据对设备进行控制。另外它还可以根据生　产需求，将测试的相关数据传输到另外一个地方进行数据加工处理。　一自动化仪表的功能　为了更深一步的了解自动化仪表的用途，我们需要知道它都具备了哪些功　能，一下是仪表自动化的功能介绍：　（一）记忆储存功能。　从最初、最简单的组合逻辑与时序电路类仪表，到现在的自动化仪表，仪表　已从瞬时记忆、短期记忆，发展到现在的实时记忆、长期记忆。为了能使仪表在　不断电的情况下长时间的记忆，我们对仪表进行了改造，在仪表中设置了微电　脑装置。如果后期需要进行数据处理工作，还可对其进行记忆状态调整。　（二）拓展延伸功能。　仪表已从繁琐、复杂的处理器简化到了软件编程设计中来，成为了设备的　核心程序系统。实现了从最初的硬件逻辑电路到软件设置的转变　这也让仪表　自动化成功的实现电子智能化，发生了质的飞跃。　（三）数据处理与计算功能。　微型计算机的引入，提高了其数据处理能力及计算功能，优化了仪表的　测量精度。这使得仪表自动化得以完善。　＝自动化仪表在生产中的应用　（一）温度类仪表在生产中的应用。　在实际生产应用中，温度类仪表主要运用在进行温度监控的生产环节中。　最初的温度类仪表是以热电阻与热电偶来进行温度控制与监测的，经过这些年　的快速发展，智能化的电子温度仪表逐渐成为了生产中的主角，占据了主体地　位。通过总线技术来进行采温设备数据收集与处理的温度类仪表具有自动化的　功能。其工作方式是先由采温设备把生产过程中的温度变化实时收集上来，然　后通过总线系统传输至微电脑控制芯片中。随着电子技术的发展应用，温度类　自动化仪表所采温度的度数范围越来越广，而且其微电脑芯片的处理系统还可　以把采温设备传输来的温度数据进行实时处理，以便操作人员参考。　（二）压力类仪表在生产中的应用。　为了保证生产设备的正常运行，防止压力过高损坏设备、及压力过低影响　生产效率。这就需要对设备安装一个装置对进行监测与保护，压力类仪表在这　种需求下应运而生。其工作原理是通过导压管道来连接压力计，从而达到在生　产过程中对压力观察与控制目的。一般来说，压力类的仪表主要有压力传感器　和压力变送器。随着科技的进步与发展，现在大都是通过仪表自动化来达到对　压力的实时观测，同时自动化仪表还具有数据传递与数据处理的功能。总的来　说，压力类仪表是实际生产过程中得到了广泛应用，并起到了保险的作用。　（三）物位类仪表在生产中的应用。　物位类仪表是对生产设备的位置进行实时记录与测量的仪表。这类仪表在　化工生产中的应用主要体现在对试样高度的测量，在石油生产中的应用主要体　现在对输油管理油面位置的测量，在铁道建设中的应用主要体现在激光测距。　８４　｛科技博览　（四）流量流速类仪表在生产中的应用。　流量流速类仪表是：通过对单位时间内流经相应的横截面积流体的质量和　体积来进行相关数据测量的仪器。这类仪表还可以对管道中一定时间内的流体　所占的体积与质量进行数据测量。　三自动化仪表的发展及趋势　随着经济的迅速发展，人们对生产要求及生活需求越来越高，在生产方面　我们开始朝着节约人力、提高生产效率方面发展，在生活方面我们向着舒适、方　便等方面发展。因此智能化和自动化是现在发展的主题，仪表的自动化就是未　来发展方向，这样可提高采集数据的集成度及准确度，另外还可提高数据的处　理速度及精确度。　（一）自动化仪表中传感器的发展趋势。　随着材料的不断发展进步，传感器也是日新月异，发展非常迅速，科技含量　得到了极大地提高。传感器是数据采集过程中的一个重要单元，它的质量及性　能直接影响自动化仪表的发展趋势，因为它在数据采集过程中有着非常重要的　地位。　（二）自动化仪表中编程控制器的发展趋势。　编程控制器可以简化电路结构，增加仪表使用功能。其工作原理是按照编　定好的程序发出指令，在通过分析传感器采集的数据之后。这是现在简化硬　件电路，用软件控制取代硬件电路的一种方式，这种方式增加了仪表设备的　精密性和准确性　（三）自动化仪表中调节器的发展趋势　随着软件的开发应用，微处理技术得到了空前的发展，在很多行业领域得　到应用。其中仪表设备的调节器就开始往智能型的数字化方向发展，为了能够　实现多种制式信号的同时输入、强化运算功能、实现远程控制，都需要不断更新　调节器的功能。　（四）仪表自动化总的发展趋势。　随着科技的不断创新、生产力的解放和发展，工业化生产的效率和规模都　在不断提高、不断扩大。过去单纯人工操作的情况基本上已经没有，更多的是采　用半自动化，人工监控的生产方式。但现在这种生产模式已经不能满足生产的　需要，因此需要开发出更加准确、更加迅速的生产工具来满足现代化工生产的　需要。能够对生产情况进行分析、判断、决策，具有多种功能就是仪表设备的一　个发展趋势・为了方便使用及生产，精致、简化仪表设备也是仪表未来发展的一　个趋势　信息技术的运用，带动了自动化仪表设备的发展，使其具有更加丰富的　功能，利用电子软件可以解决一些机械难以解决的难题。　结语　在现在这个提倡科技创新的大潮流下，仪表将向着数据获取更加精确、功　能应用更加齐全、结构更加简洁的方向发展。其自动化系统将会被更多的领域　广泛应用。通过与计算机软件、微电子、通信技术的结合，我们将在自动化的基　础上寻求更大的突破，让生产朝着控制智能化方向发展，从而提高生产效率，　真正解放劳动力，实现工业的自动化生产。　参考文献　［１】李新增．仪表自动化控制系统的应用及发展趋势［Ｊ】．科技传播，２ｏ１３（５）．　［２】王威．探析仪表自动化的应用与发展［Ｊ１．化学工程与装备，２０１３（５）．

浅谈自动化仪器仪表在工业领域的应用与发展

[摘要]：仪器仪表在工业领域一直起着很重要的作用，可随着我国社会经济的不断发展，以及产业政策的调整，仪器仪表领域发生了很大的变革，工业领域对仪器仪表的要求越来越高，其向着自动化及智能化发展是必然趋势，本文就自动化仪器仪表在工业领域的应用与发展进行了分析及讨论。

[关键词]：自动化 仪器仪表 工业领域 应用 发展

中图分类号：c931.9 文献标识码：c

文章编号：1009-914x（2012）32- 0559-01

随着后危机时代的到来，世界经济也在复苏，我国对装备产业政策进行了调整，这使得仪器仪表领域也发生了很大的变化，对设备的安全性及自动化要求越来越高，随着水泥产能的过剩及火电领域投资的不断减少，这些行业对仪器仪表的需求将会减少，而低碳经济及节能时代的到来，使得风能及电能等新能源领域对仪器仪表的应用及发展提出了新要求，工业领域设备自动化、生产自动化及智能化成为主要的发展方向。

一、自动化仪器仪表

1.自动化仪器仪表

自动化仪器仪表，由很多自动化元件所构成，通常会具有像显示、记录、控制、测量及报警等功能及自动化技术的工具。自动化仪器仪表自身成为一个系统，同时也是整个自动系统中的子系统，也是信息机器中的一种，能够进行信息形式转换，把输入的信号转

为输出信号，其信号可以按照频率域或者时间域进行表达，传输可以用连续模拟量及断续数量的形式进行表示。自动化检测的仪器仪表作为自控系统关键子系统，主要由三部分所组成，变送器、显示器及传感器。传感器是运用各种信号来检测模拟量的；而变送器则是把传感器测量的模拟量信号转变成4-20ma电流信号，同时送到可编程序的控制器中；显示器的作用为把测量结果直观显示出来，以提供结果。它一般具有显示清晰、测量精确及操作简单等优点，并被广泛应用到工业生产领域中。

大势所趋——仪表智能化之路

新世纪以来，随着智能仪表的不断发展，极大地扩充了传统仪表的应用范围。智能仪表凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。在新的技术革命的推动下，尤其是微电子技术和微型计算机技术的快速发展，使电子仪器的整体水平发生很大变化，出现了独立式智能仪器，GPIB自动测试系统，插卡式智能仪器（个人仪器），VXI总线仪器系统和虚拟仪器。智能仪表朝着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统的方向发展。

智能仪表即自身带有微处理器和GPIB接口的能独立进行测试工作的电子仪表，独立式智能仪表在结构上自成一体，因而使用灵活方便，并且仪器的技术性能可以做得很高。个人仪器系统则是由不同功能的个人仪器和PC机有机结合而构成的自动测试系统。由于个人仪表和个人仪表系统充分利用PC机的软硬件资源，因而相对传统智能仪器和由智能仪器构成的GPIB总线仪器系统来说，极大地降低了成本，大幅度地缩短了研制周期，有广阔的发展前景。

测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和数据显示等三大部分组成的。在虚拟现实系统中，数据分析和显示完全用PC机的软件来完成。因此，只要额外提供一定的数据采集硬件，就可以与PC机组成测量仪器。这种基于PC机的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中，使用同一个硬件系统，只要应用不同的软件编程，就可得到功能完全不同的测量仪器。智能化是计算机应用的一个崭新领域，利用计算机模拟人的智能，用于机器人、医疗诊断、专家系统、推理证明等各方面。自动化是指计算机作为系统的控制者，通过执行测试软件，实现对测量全过程的控制及处理，各程控仪器设备完成采集，测量，处理等任务。小型化智能仪器指微电子技术、微机械技术、信息技术等综合应用于仪器的生产中，从而使仪

器成为体积小、功能齐全的智能仪器。它能够完成信号的采集、线性化处理、数字信号处理，控制信号的输出、放大、与其他仪器的接口、与人的交互等功能。微型智能仪器随着微电子机械技术的不断发展，其技术不断成熟，价格不断降低，因此也出现了如杭州暖威电气PCK300系列智能数显仪表这样的性价比极高的产品，为中国仪表智能化之路注入一丝能量。

２０１３年９月　河北工程技术高等专科学校学报　第３期　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＨＥＢＥＩ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＣＯＬＬＥＧＥ　Ｓｅｐ．２０１３　ＮＯ．３　

文章编号：１００８—３７８２（２０１３）０３—００３２—０４　

浅谈智能电表的应用及发展　

王志勇　，张铁壁　，侯锡铭　

（１．河北工程技术高等专科学校电力工程系，河北沧州０６１００１；２．河北工程技术高等专科学校学生处，河北沧州０６１００１）　

摘要：智能电表是智能电网中的新兴绿色表计，许多国家都在使用和推广，中国更是未来的应用大户。为促进智能电表的发　展，介绍了它的种类和应用，分析了其原理和功能，虽然发展中存在制约问题，但随着智能电网的发展智能电表会逐渐普及。　关键词：智能电表；应用和发展前景；智能电网；绿色表计；节能和环保　中图分类号：ＴＭ９３３．４　文献标识码：Ａ　

随着电网智能化程度的提高，传统的机械式电表已不适合应用，智能电表应运而生。作为一个智能终端，　

它成了联系电网和用户的中转站，其作用已经远远超出了单一的计量功能，在电能的合理分配和综合管理中　

发挥着重要作用。　

１智能电表的概述　

智能电表（ｓｍａｒｔ　ｍｅｔｅｒ）的概念出现于２０世纪９０年代，当时的产品称为静止式电表，其价格是机械式　

电表的１Ｏ到２Ｏ倍，只用于高端用户。２０００年前后，在一些大中城市用电子式电表来取代了机械电表，但还　不是智能电表。所谓智能电表就是应用计算机技术、通信技术等，通过加装智能芯片，使其具有电能计量、计　

费、与上位机通信和用电管理等功能的仪表。因为它拥有功能较强的微控制器，所以就是一台小型电脑，其自　

动化和智能化的功能更强大。Ｌ】　

１．１　目前智能电表的种类Ｌ２］　

目前投入使用的智能电表主要有分时复费率式电能表、预付费式但能表、集中远传式电能表。　（１）分时复费率式电能表只是按照峰、平、谷时段分别计费，还不能做到在线检测和在线收费，其智能化