工業(yè)自動化市場趨勢
[摘 要]市場經(jīng)濟的迅猛發(fā)展推動了工業(yè)自動化儀表在國內的飛速前進。然而由于行業(yè)基礎較差，在發(fā)展過程中面臨了諸多難題。本文首先概述了工業(yè)自動化儀表的發(fā)展現(xiàn)狀，然后探討了其發(fā)展中遇到的問題，*后剖析了工業(yè)自動化儀表的發(fā)展趨勢。
　　[關鍵詞]工業(yè)自動化儀表；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢
　　中圖分類號：TG275 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）02-0000-01
　　引言
　　工業(yè)自動化儀表是所有設備體系的控制核心，是決定重型設備性能的關鍵性要素，拓寬了每個國家和地區(qū)在裝備工業(yè)上的進步空間。經(jīng)過幾十年的潛心研究，國內的自動化儀表逐漸延伸到越來越多的應用場合中，而且構成了頗具規(guī)模的、科技水平先進的工業(yè)架構。然而相比于歐美發(fā)達國家，我國的儀表仍然有著不小的差距，還要進一步提升儀表裝置的工程應用性與穩(wěn)定性。同時，目前大部分是一般性用途的，適用于新形勢的智能化儀表有待深入摸索與研發(fā)。
　　一、工業(yè)自動化儀表的發(fā)展現(xiàn)狀
　　新世紀的信息化大潮從本質上改變了工業(yè)自動化體系的內涵。這個體系應囊括自動化傳感裝備、運行元件、自動調控部件與總體調控體系等。其中的自動調控部件包括運行調控體系和過程調控體系。在顯示類、溫控類、流控類與壓控類等大多數(shù)儀表領域，國內已擁有了*關鍵的核心解決方案。我國掌握了一些新產(chǎn)品的自主研發(fā)能力，甚至向境外出口產(chǎn)品，但是沒有足夠的技術先進性。
　　在當今的信息時代，智能化儀表應運而生，并成為工業(yè)自動化業(yè)界的關注點。國內商家在智能儀表領域沒有充足的經(jīng)驗，未能將智能裝備與現(xiàn)場總線合理地協(xié)作應用。由此可見，國內還徘徊在智能儀表行業(yè)發(fā)展的初級階段。
　　二、工業(yè)自動化儀表的發(fā)展中遇到的問題
　　相比與西方發(fā)達國家的前沿性產(chǎn)品來說，我國自動化儀表起點較低，根基不夠堅實，與之差距顯而易見。而且在前進過程中難免遭受到國內外市場的無形壓力，面臨嚴峻的競爭挑戰(zhàn)，系統(tǒng)性矛盾日益激化。
　　首先，我國在工業(yè)自動化儀表發(fā)展過程中，創(chuàng)新性不足，大多數(shù)人從國外進口一整套系統(tǒng)，但是卻無法對其充分地研究，也就未能轉化成自主性的科技成果。公司職員仍然未能形成科研單位應有的開創(chuàng)性。從某些層面上看，我國自動化產(chǎn)業(yè)及其科技手段已經(jīng)取得了一定的突破，從而促成了工業(yè)信息體系的發(fā)展。
　　其次，周遭的不利要素制約了其未來的發(fā)展。眾所周知，自動化儀表能有力地推動國內經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展，然而政府沒有對這一行業(yè)頒布有效的鼓勵舉措。另一方面，因為一些大集團對國產(chǎn)儀表不太熟悉，對其沒有足夠的信心，惡性循環(huán)導致形成了盲目采用進口產(chǎn)品的傳統(tǒng)。
　　第三點，在儀表行業(yè)內部，對前沿性科技與儀表的研發(fā)水平較低，產(chǎn)品的穩(wěn)定性不足，產(chǎn)品的性能較差，而且缺乏對某些特殊場合的專用型產(chǎn)品。高端儀表通常由外國產(chǎn)品占主導市場，大型化儀器主要來自于進口。經(jīng)過臥薪嘗膽的開發(fā)，國內的記錄類儀表等高端產(chǎn)品逐漸占領了越來越多的市場，然而在核心高精尖科技層面仍略顯稚嫩，某些元件也是從國外進口。
　　三、工業(yè)自動化儀表的發(fā)展趨勢
　　近些年來IT技術發(fā)展迅猛，工業(yè)自動化儀表也因此得到了發(fā)展的契機。特別是在新世紀，通訊技術突飛猛進，儀表的研發(fā)目標與架構理念也隨之有了翻天覆地的變化，出現(xiàn)了大量既有普通儀表的傳統(tǒng)功效，又開發(fā)出專用性的新型儀表。
　　3.1 智能化
　　智能化是工業(yè)自動化儀表的主導發(fā)展方向。智能化指的是產(chǎn)品囊括了多個新功能。譬如，在數(shù)年以前，如果儀表進行濕度、壓強補償，就要專門對濕度和壓強進行測試，利用運算設施來專項計算，而在此時一臺智能化的計量變送設備就能完成以上所有工作。再比如智能化執(zhí)行設備擁有了多樣化的自測性能，也能進行簡易的檢修預報。在執(zhí)行設備的桿子延伸達到限定長度時，系統(tǒng)會予以警告，以便維修工程師及時檢修。在閥門的操作過多時也會警告工程師及時介入，從而降低了故障率。在應用于腐蝕性場合時，如果達到流量限定值或時間限定值，就會予以警告，這樣工作人員能夠在*時間替換，這是由于長期處于腐蝕環(huán)境中產(chǎn)品性能會受到影響。
　　在工控領域，以往只有專門的調控設備才能進行算法調控，而現(xiàn)階段只要在智能化的變送設備中插入PID元件，就能在工地一線與儀表無縫連接，可以自行調控，從本質上實現(xiàn)了控制分散化，進一步降低了主機設備的壓力，有利于快速的調控，從而提高了體系的穩(wěn)定性。
　　3.2 無線化
　　現(xiàn)場總線的發(fā)展前景十分光明，應該被廣泛推廣普及，然而繁雜的全球標準限制了其發(fā)展。譬如，現(xiàn)場總線的*早的全球標準超過了十個，后期頒布了工業(yè)網(wǎng)絡的全球標準也超過了二十個，之后還會頒布總線通訊標準。同時很多大集團與機構也在頒布相應的準則，譬如西門子等集團都在頒布與之相應的無線準則。對于消費者而言，過于繁冗的標準不利于廣泛的推廣應用，因此全球的無線標準應該統(tǒng)一化。
　　工業(yè)化要求高效率、可靠性、高質量、能耗小等。目前企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模正在逐漸擴張，譬如發(fā)電系統(tǒng)的功率超過了一百萬千瓦，石油集團超過了千萬噸，高分子化學系統(tǒng)超過了一百萬噸，導致測控量值呈現(xiàn)出指數(shù)級攀升。假如儀表趨于通訊無線化，保養(yǎng)和操作的工程師人數(shù)將大幅降低，其他工程機構和消費者都會因此受益匪淺。所以制造近距離、穩(wěn)定性高的無線化儀表是現(xiàn)階段的一大趨勢。
　　3.3 科學儀器的在線化
　　科學儀器正逐漸趨于便捷實惠、易于攜帶，而且能夠在工業(yè)化的惡劣環(huán)境下正常工作。以往僅僅在理想條件下可以進行室內運行的科學儀器，如今已經(jīng)能夠在生產(chǎn)一線執(zhí)行在線任務。而且新型儀表也成功地延伸至傳統(tǒng)理念中無法檢測的禁區(qū)，如二相流的測量已有產(chǎn)品處于試用階段，如德國SWR公司的微波器等。
　　3.4 高精度化
　　工業(yè)生產(chǎn)逐漸提高了對產(chǎn)品質量的要求，而且政府的規(guī)定對低能耗也有相應的限制，所以提高測控體系的精度也是大勢所趨。譬如變送器的精度已經(jīng)從0.75%提升至0.04%。用于貿(mào)易交換計量的科氏質量流量計，精度已達到0.05%，部分氣體超聲波流量計的準確度已達到0.5%，同時新一代的DCS也以此作為一個重要的指標。近些年來新建的大型工程，在籌備階段已經(jīng)對有關產(chǎn)品的精度提出明確的限定。這不但是入門要求，也是對生產(chǎn)廠家的能源要求。
　　3.5 軟測量技術的發(fā)展
　　由于生產(chǎn)工藝的復雜性，工業(yè)環(huán)境的苛刻條件，導致很多與工業(yè)要求息息相關的指標無法進行直接測量，僅僅能仰仗于計算機技術，參考其它能直接測得的相關性能和公式以演算或預測出其數(shù)值范圍。這種間接測量的方法，被業(yè)界稱之為虛擬儀表。實現(xiàn)軟測量技術的重中之重在于，相關的研發(fā)工程師首先要熟悉工藝生產(chǎn)，會進行簡單的工藝操作，同時還要熟練掌握測試與計算機通訊的技術，才能取得理想的測試效果。
　　結束語
　　隨著計算機技術、數(shù)字處理技術、網(wǎng)絡通信技術、超導技術等新技術的發(fā)展，工業(yè)自動化儀表的各項性能正經(jīng)歷著根本性的變革，未來將朝著智能化、無線化、科學儀器在線化、高精度化、軟測量技術的方向發(fā)展。