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1、工业自动化仪表是在工业生产过程中，对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表，又称工业 仪表或 （工业 ） 过程检测控制仪表。工艺生产过程的检测是了解和控制工业生产的基本手段，只有在任何 时刻都能准确地了解工艺过程的全貌，并进行控制，才能保证生产过程顺利，并以高的生产率、小的消耗 生产出合格的产品。1. 工业仪表及自动化的历史工业仪表最早出现在 20 世纪 30 年代，最初只用于化工、石油炼制、热能动力和冶金等连续性的热 力生产过程，因此当时称为热工仪表。当时的工业仪表的结构形式主要是机械式或液动式，仪表体积 较大，只能实现就地检测、记录和简单的控制。到了 30 年代末和 40 年代初，出现了
2、气动仪表，并 使用了统一的压力信号，遂有了带远程发送器的仪器。它能在远距离外的二次仪表上重现读数，从而 能集中在中心控制室进行检测、记录和控制。 50 年代又出现电动式的动圈式毫伏计、电子电位差计电 气机械式调节器和整套的电子管调节仪表。 60 年代后半期，随着半导体和集成电路的进一步发展、自 动化仪表便向着小体积、高性能的方向迅速发展并实现了用计算机作数据处理的各种自动化方案。 20 世纪 70 年代以来 , 仪表和自动化技术又有了迅猛的发展 , 新技术、新产品层出不穷 , 多功能组装式仪 表也投入运行 ,特别是微型计算机的发展在化工自动化技术工具中发挥了巨大作用。80 年代出现的组装式电子
3、综合控制装置，将仪表和生产自动控制系统有机地结合在了一起。工业仪表的发展促进工业 生产的自动化，已成为工业生产中不可缺少的自动化工具。2. 工业仪表及自动化在发展过程中存在的问题我国工业控制自动化的发展道路 , 大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收 , 然后进行二次 开发和应用。目 前 我 国 工 业 控 制 自动 化 技 术 、产 业 和 应 用 都 有 了 很 大 的 发 展 , 我 国 工 业 计 算 机 系 统 行业已经形成。 但是由于我国自动化仪表行 业 起 步 晚 , 底 子 薄 , 与 国 外 先 进 产品相比仍然存在较大的差距。同时国内外市场约束加大 , 竞争加剧 , 行业的
4、结构性矛盾比较突出。从外 部 环 境 而 言 政 策 环 境 制 约 和 科 技 创 新 能 力 低 下 。 自动 化仪 表 对 国 民 经 济 有 着 “倍增 ”效益 , 然 而 对 具 有 这 种 特 殊 属 性 的 行业国 家 没 有 特 殊 的 扶 持 倾 斜 政 策 , 这 在 相 当 程 度 上 制 约 了 该 产 业的科技开发 和扩大再生产。从行业自身而言行业中新产 品 、新 技 术 开 发 能 力 不 足 , 产 品 可靠性、稳 定性差的问题依然突出。重大工程项目的产品成套率下降,从 “八五 ”的80% 下 降 到 50%左 右 ,高 档 产 品 主 要 被 国 外 产 品 占
5、 领 ,特别是大型精密仪器、大型工程项目中的核心控制 系统 和 技 术 基 本依赖进口 , 部分产品市场甚至被国外产品垄断。我国对自动化仪表在系统运行过程 中的信息整合做的很不够，及时用了现场总线智能仪表，数据通信业仅仅起替代传递的功能。产生这 种情况的原因，一方面是我国用户对企业信息化的需求并不迫切；另一方面我们缺乏符合我国各行业 实际情况的、有效的信息化整合软件。自动化仪表工作者对信息化可以做什么了解不够，而用户对信 息化有什么好处不清楚，对怎么做更提不出要求。这些因素影响了信息化整合技术的发展。3. 工业仪表及自动化的发展方向我 国 仪 器 仪 表 行 业 总 体 的 技 术 水 平 与
6、 国 际 水 平 相 差 l015 年, 少数产 品接近或达到了国际水平。 近年来。 我国国民经济持续高速增长 , 仪 器仪表产 品需求 旺盛 , 行 业 发展迅速。世界仪器仪表的总体增长率是 3% 4% , 而我国已连续多年实现 20% 以上的年增长率 , 有的产品已 经 占据了全世界的较大市场。但在高技术、高附加值的产品方面和国 外相比 还有较 大 差距 , 其主要体现 在流程 工 业 用仪器仪表和自动化系统方面。改革开放以来 , 工业控制自动化及仪器仪表行业在国家的支持和引导下 , 以市场需求为目标 , 紧 跟国际发展趋势 , 生产了一大批 技术先进的工业自动化仪器仪表产品, 中国自 动
7、 化 仪 器 仪 表行 业 走 势趋 好 , 是 得 益 于 中 国 机 械 、轻 纺 、冶 金 、石 化 行 业 等 仪 器 仪 表 服 务 领域经营状况明显好转 , 同时国家政策导向和 国 民 经 济 整 体 发 展 趋 势必将对工业自动化仪器仪表行业的发展提出更高的要求。首先, 工业自动化技术正在向数字化方向发展。进入 21 世纪 , 人类社会将逐步进入知识经济时 代 , 知识将成 为 科 技 和 生 产 发 展 的 资本与动力 , 而工业自动化作为国民经济发展的装备部 门 , 毫无疑问 , 其战略性重要地位、受重视程度 , 也将更加鲜明突出。但 目 前 我 国 工 业 自 动 化 仪
8、器 仪 表 行 业 产 品 大 多 属 于 中 低 档 水平, 随着国际上数字化、 智能化的产品逐渐成 为主流 , 差距还将进 一步加大。目前 , 我国高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及 许 多 关 键 零 部 件 , 国 外 产 品 占 有 我 国 市 场 60%以 上 的 份 额 , 而 国产分析仪器占全球 市场不到千分之二的份额。2001 年 3 月 , 第九届全国人大四次会议批准的“十五”计划纲要首次提出“把发展数控机床,仪器仪表和基础零部件放到重要位置,努力提高质量和技术水平” 。 2001 年 8 月, 国家计委把仪器仪表明确列为国民经济重要技术装备 , 国家经贸委制 定
9、 并 公 布 的 仪 器 仪 表 行业 “十五”规划, 确立了 6 项高技术产业化项目。五 年 间 , 仪 器 仪 表 平 均 年 市 场 容 量 为 1806 亿 （ 相 当 于 220 亿 美元 ） , 其 中 工 业 自 动 化 仪 表 和 控 制 系 统 占 41% 、 科 学 测 试 仪 器 占 25% 、医 疗 仪 器 占 17% 、 其 它 占 17%, 平 均 年 增 长 率 将 不 会 低 于 10% 。其次 ,提倡发展与用户的战略联盟 , 提供永久服务。自动化行业的展速度越来越快 , 而传统工 业应用自动化 技 术 的 实 施 过 程 是 阶 段性的。一旦一套系统投运 ,
10、在相当长时间内 （ 设备的生 命周期内 ） 不会更换产品。因此 , 传统产业目前所保留的自动化和仪表技术人员 , 技术上难以做到不断 的技术更新。此外 , 先 进 的 自 动 化 产 品 或 系 统的智能化和微型化程度越来越高 , 不借助先 进 专 用 仪 器 设 备 不 可 能对这些产品或系统进行维修。 将来的现实是, 传 统 工业企 业中的 自动 化 技 术 人 员 平 时 无 事 可 干 , 而 一 旦 系 统 出 现 故障 之 后 ,又难 以胜任维护工作。所以 , 一个专业化的自动化服 务 公 司 应 当 与 传 统 的工业 企 业建立 持久的 服 务 关 系 , 用 户 不 再 保
11、留 维 护 人 员 、不 用 储 存 备品备 件 , 平时由 服务 公 司 进 行 定 期 和 预 测 式 的 保 养 和 维 护 , 一 旦 发生 任 何 故 障 , 服 务 公 司 的技 术 人 员 及 时 赶 到 现 场 进 行 服 务 , 将 来 的远程诊断和专家诊断系统也会使技术服务标准化和程序化。当今 ,世界经济竞争趋势从早期传统的竞争模式里集中到了工业化生产上,国内制造业对自动化仪表与控制系统的运用提出了很好的要求 ,只有保证各仪器设备的辅助作用才能实现工业一体化生产。随着时间的推移早期使用的仪器设备已满足不了新时期工业生产的要求 ,而自动化仪表在发达国家的销售和应用持续以20 %30 %的速度增长，这更加说明自动化仪表作用的重要性。