工業自動化儀表檢視原始碼討論檢視歷史
工業自動化儀表是中國的一個科技名詞。
漢字是世界上最古老的文字之一[1],已有六千多年的歷史。從倉頡造字的古老傳說到公元前1000多年前甲骨文的發現,漢字有着深厚的歷史底蘊。後來的演變經歷了幾千年的漫長曆程,在形體上逐漸由圖形變為筆畫,象形[2]變為象徵,複雜變為簡單;在造字原則上從表形、表意到形聲。
名詞解釋
工業自動化儀表(industrial process measurement and control instrument)是在工業生產過程中,對工藝參數進行檢測、顯示、記錄或控制的儀表,又稱工業儀表對工藝參數進行檢測、顯示、記錄或控制的儀表,或(工業)過程檢測控制儀表。 工藝生產過程的檢測是了解和控制工業生產的基本手段,只有在任何時刻都能準確地了解工藝過程的全貌,並進行控制,才能保證生產過程順利,並以高的生產率、小的消耗生產出合格的產品。
原理
工業儀表能在無人操作的情況下自動地完成測量、記錄和控制的工作。此外,利用工業儀表還可實現信息遠距離傳送和數據處理。
歷史背景
工業儀表最早出現在20世紀30年代,最初只用於化工、石油煉製、熱能動力和冶金等連續性的熱力生產過程,因此當時稱為熱工儀表。當時的工業儀表的結構形式主要是機械式或液動式,儀表體積較大,只能實現就地檢測、記錄和簡單的控制。
到了30年代末和40年代初,出現了氣動儀表,並使用了統一的壓力信號,遂有了帶遠程發送器的儀器。它能在遠距離外的二次儀表上重現讀數,從而能集中在中心控制室進行檢測、記錄和控制。50年代又出現電動式的動圈式毫伏計、電子電位差計電氣機械式調節器和整套的電子管調節儀表。
80年代出現的組裝式電子綜合控制裝置,將儀表和生產自動控制系統有機地結合在了一起。工業儀表的發展促進工業生產的自動化,已成為工業生產中不可缺少的自動化工具。
種類
工業儀表雖然種類繁多,但都基於平衡原理,包括力平衡、力矩平衡和電平衡等。儀表的感受部分—傳感器將被測參數(如溫度、壓力、流量等),經變送器轉換成容易放大的測量量(如電壓量、電流量和機械量等),再經過放大。放大後的量值,一部分傳入顯示部件,一部分經反饋部件與測量量進行比較,以達到平衡的目的。
工業儀表的種類很多,按被測量生產過程的參數區分有溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表、物位測量儀表、機械量測量儀表、流程分析儀器等;工業儀表按其在工業生產過程的功能可分為檢測儀表、顯示儀表、調節儀表等。
檢測儀表主要用於檢測工業生產過程的參數,如溫度、壓力、流量、物位和機械量等,有時也帶有記錄和調節功能;顯示儀表將檢測儀表的輸出信號顯示出來以供觀察的儀表,與檢測儀表、變送器和傳感器配套使用,按顯示方式不同分為模擬式顯示儀表、數字式顯示儀表和字符圖像顯示儀等;調節儀表又稱調節器,它的作用是將生產過程中的被測參數與設定參數進行比較,然後按一定調節規律發出調節信號給執行器。
調節儀表按調節方式不同分為斷續調節器和連續調節器;按結構形式又分為基地式、單元組合式和組裝式;按工作能源和介質分為自力式、電動式、氣動式和液動式。有的調節儀表也帶有檢測和顯示部分。
處理裝置
執行器又稱執行機構,它根據來自調節儀表的調節信號和調節規律,直接調節工業生產過程的輸入、輸出量。集中控制裝置能對分散參數進行集中檢測和控制,按預定的程序進行控制或對被測量進行處理。集中控制裝置包括巡迴檢測裝置、順序控制器和數據處理裝置等。
隨着工業生產向綜合自動化、大規模方向發展,生產的工藝流程日趨複雜,用儀表檢測和控制的範圍也越來越擴大。工業儀表總的趨勢是向多功能方向發展。
儀表檢測方面的趨勢是研製新型的傳感器,使傳感器集成化、廣泛應用新技術,如核磁共振、激光和相關技術等。在儀表調節方面,除一般的比例、積分、微分調節規律外,人們正在研究前饋、大滯後、非線性、相關和計算值調節等技術,以適應多迴路自動化系統的需要。
此外數字、字符、圖象顯示技術的發展,使人與計算機的聯繫更為方便。以微型計算機為核心的綜合控制裝置正在進一步發展。
現狀
中國持續20多年的快速發展,給幾乎全球所有產業鏈都帶來了新的機會,這其中也包括工控和自動化產業。目前,世界工業500強中的工業自動化公司都已進入中國市場,並在近幾年以兩位數的年增長率騰飛。 這是一個潛力巨大的市場。事實上,早在2000年,中國工控機市場規模為170億—207億元人民幣,如將傳動產品、流體控制產品、傳感器、儀器儀表、自動化軟件產品及樓宇、環保等市場需求的迅速崛起統計在內,市場規模將遠遠超過這一數字,保守的估計應為1000億元。從目前中國的工控及自動化市場發展來看,中國擁有世界最大的市場,而工控業發展又相對滯後。
傳統工業企業的技術改造、工廠自動化、企業信息化,都需要大量的工業自動化系統。 目前的自動化領域包括IPC、DCS、PLC等主要產品競爭系統,美、日、歐以及本土供應商在不同級別的市場各展身手。這也是個極度複雜的市場,工控及自動化產業涉及電力、電子、計算機、人工智能、通訊、機電等諸多領域,而中國各行業間應用極不平衡,在煙草、電力、冶金等壟斷的基建領域,國內企業的自動化水平已經走在世界前沿;汽車、製藥等產業的應用目前正在進一步深化中;而眾多傳統製造行業,則仍處於剛起步階段。 而且,中國經濟增長方式正在發生的轉變,也在給這個行業帶來一系列的深刻變化。
參考文獻
- ↑ 雲端超市•第407期┃「說文解字,中國最古老的一種文字」——篆書研究 主講人:倪文東,搜狐,2022-10-28
- ↑ 為什麼中國人會發明象形文字?,搜狐,2020-10-06