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工业自动化市场趋势

来源:江苏麦克自动化仪表 浏览:- 发布日期:2018-03-18 11:14【

[摘 要]市场经济的迅猛发展推动了工业自动化仪表在国内的飞速前进。然而由于行业基础较差,在发展过程中面临了诸多难题。本文首先概述了工业自动化仪表的发展现状,然后探讨了其发展中遇到的问题,最后剖析了工业自动化仪表的发展趋势。 
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  [关键词]工业自动化仪表;发展现状;趋势 
  中图分类号:TG275 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01 
  引言 
  工业自动化仪表是所有设备体系的控制核心,是决定重型设备性能的关键性要素,拓宽了每个国家和地区在装备工业上的进步空间。经过几十年的潜心研究,国内的自动化仪表逐渐延伸到越来越多的应用场合中,而且构成了颇具规模的、科技水平先进的工业架构。然而相比于欧美发达国家,我国的仪表仍然有着不小的差距,还要进一步提升仪表装置的工程应用性与稳定性。同时,目前大部分是一般性用途的,适用于新形势的智能化仪表有待深入摸索与研发。 
  一、工业自动化仪表的发展现状 
  新世纪的信息化大潮从本质上改变了工业自动化体系的内涵。这个体系应囊括自动化传感装备、运行元件、自动调控部件与总体调控体系等。其中的自动调控部件包括运行调控体系和过程调控体系。在显示类、温控类、流控类与压控类等大多数仪表领域,国内已拥有了最关键的核心解决方案。我国掌握了一些新产品的自主研发能力,甚至向境外出口产品,但是没有足够的技术先进性。 
  在当今的信息时代,智能化仪表应运而生,并成为工业自动化业界的关注点。国内商家在智能仪表领域没有充足的经验,未能将智能装备与现场总线合理地协作应用。由此可见,国内还徘徊在智能仪表行业发展的初级阶段。 
  二、工业自动化仪表的发展中遇到的问题 
  相比与西方发达国家的前沿性产品来说,我国自动化仪表起点较低,根基不够坚实,与之差距显而易见。而且在前进过程中难免遭受到国内外市场的无形压力,面临严峻的竞争挑战,系统性矛盾日益激化。 
  首先,我国在工业自动化仪表发展过程中,创新性不足,大多数人从国外进口一整套系统,但是却无法对其充分地研究,也就未能转化成自主性的科技成果。公司职员仍然未能形成科研单位应有的开创性。从某些层面上看,我国自动化产业及其科技手段已经取得了一定的突破,从而促成了工业信息体系的发展。 
  其次,周遭的不利要素制约了其未来的发展。众所周知,自动化仪表能有力地推动国内经济社会的迅猛发展,然而政府没有对这一行业颁布有效的鼓励举措。另一方面,因为一些大集团对国产仪表不太熟悉,对其没有足够的信心,恶性循环导致形成了盲目采用进口产品的传统。 
  第三点,在仪表行业内部,对前沿性科技与仪表的研发水平较低,产品的稳定性不足,产品的性能较差,而且缺乏对某些特殊场合的专用型产品。高端仪表通常由外国产品占主导市场,大型化仪器主要来自于进口。经过卧薪尝胆的开发,国内的记录类仪表等高端产品逐渐占领了越来越多的市场,然而在核心高精尖科技层面仍略显稚嫩,某些元件也是从国外进口。 
  三、工业自动化仪表的发展趋势 
  近些年来IT技术发展迅猛,工业自动化仪表也因此得到了发展的契机。特别是在新世纪,通讯技术突飞猛进,仪表的研发目标与架构理念也随之有了翻天覆地的变化,出现了大量既有普通仪表的传统功效,又开发出专用性的新型仪表。 
  3.1 智能化 
  智能化是工业自动化仪表的主导发展方向。智能化指的是产品囊括了多个新功能。譬如,在数年以前,如果仪表进行湿度、压强补偿,就要专门对湿度和压强进行测试,利用运算设施来专项计算,而在此时一台智能化的计量变送设备就能完成以上所有工作。再比如智能化执行设备拥有了多样化的自测性能,也能进行简易的检修预报。在执行设备的杆子延伸达到限定长度时,系统会予以警告,以便维修工程师及时检修。在阀门的操作过多时也会警告工程师及时介入,从而降低了故障率。在应用于腐蚀性场合时,如果达到流量限定值或时间限定值,就会予以警告,这样工作人员能够在第一时间替换,这是由于长期处于腐蚀环境中产品性能会受到影响。 
  在工控领域,以往只有专门的调控设备才能进行算法调控,而现阶段只要在智能化的变送设备中插入PID元件,就能在工地一线与仪表无缝连接,可以自行调控,从本质上实现了控制分散化,进一步降低了主机设备的压力,有利于快速的调控,从而提高了体系的稳定性。 
  3.2 无线化 
  现场总线的发展前景十分光明,应该被广泛推广普及,然而繁杂的全球标准限制了其发展。譬如,现场总线的最早的全球标准超过了十个,后期颁布了工业网络的全球标准也超过了二十个,之后还会颁布总线通讯标准。同时很多大集团与机构也在颁布相应的准则,譬如西门子等集团都在颁布与之相应的无线准则。对于消费者而言,过于繁冗的标准不利于广泛的推广应用,因此全球的无线标准应该统一化。 
  工业化要求高效率、可靠性、高质量、能耗小等。目前企业生产规模正在逐渐扩张,譬如发电系统的功率超过了一百万千瓦,石油集团超过了千万吨,高分子化学系统超过了一百万吨,导致测控量值呈现出指数级攀升。假如仪表趋于通讯无线化,保养和操作的工程师人数将大幅降低,其他工程机构和消费者都会因此受益匪浅。所以制造近距离、稳定性高的无线化仪表是现阶段的一大趋势。 
  3.3 科学仪器的在线化 
  科学仪器正逐渐趋于便捷实惠、易于携带,而且能够在工业化的恶劣环境下正常工作。以往仅仅在理想条件下可以进行室内运行的科学仪器,如今已经能够在生产一线执行在线任务。而且新型仪表也成功地延伸至传统理念中无法检测的禁区,如二相流的测量已有产品处于试用阶段,如德国SWR公司的微波器等。 
  3.4 高精度化 
  工业生产逐渐提高了对产品质量的要求,而且政府的规定对低能耗也有相应的限制,所以提高测控体系的精度也是大势所趋。譬如变送器的精度已经从0.75%提升至0.04%。用于贸易交换计量的科氏质量流量计,精度已达到0.05%,部分气体超声波流量计的准确度已达到0.5%,同时新一代的DCS也以此作为一个重要的指标。近些年来新建的大型工程,在筹备阶段已经对有关产品的精度提出明确的限定。这不但是入门要求,也是对生产厂家的能源要求。 
  3.5 软测量技术的发展 
  由于生产工艺的复杂性,工业环境的苛刻条件,导致很多与工业要求息息相关的指标无法进行直接测量,仅仅能仰仗于计算机技术,参考其它能直接测得的相关性能和公式以演算或预测出其数值范围。这种间接测量的方法,被业界称之为虚拟仪表。实现软测量技术的重中之重在于,相关的研发工程师首先要熟悉工艺生产,会进行简单的工艺操作,同时还要熟练掌握测试与计算机通讯的技术,才能取得理想的测试效果。 
  结束语 
  随着计算机技术、数字处理技术、网络通信技术、超导技术等新技术的发展,工业自动化仪表的各项性能正经历着根本性的变革,未来将朝着智能化、无线化、科学仪器在线化、高精度化、软测量技术的方向发展。 

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