自动化仪表发展概况

发布时间:
2016-11-30
来源:
上海自动化仪表销售中心
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    看到“仪表”两个字,人们很容易想到电流表、电压表、示波器等实验室中常用的测试仪器。上海自动化仪表三厂本书要介绍的不是这些通用仪表,而是讨论生产自动化中,特别是连续生产过程自动化中必需的一类专门的仪器仪表,称为自动化仪表。其中包括对工艺参数进行测量的检测仪表,根据测量值对给定值的偏差按一定的调节规律发出调节命令的调节仪表,以及根据调节仪表的命令对进出生产装置的物料或能量进行控制的执行器等。这些仪表代替人们对生产过程进行测量、控制、监督和保护,因而是自动控制系统的必要组成部分。

    自动化仪表的产生和发展分别经历了基地式、单元组合式(1型、Ⅱ型、Ⅲ型)、组装式及数字智能式等几个阶段。

    基地式仪表最早出现于20世纪40年代初,当时由于石油、化工、电力等工业对自动化的需要,出现了将测量、记录、调节仪表组装在一个表壳里的所谓“基地式”自动化仪表。基地式的名称是因它和后来出现的“单元组合式”仪表相比,比较适于在现场做就地检测和调节之用而得来的。仪表的这种结构形式是和当时自动化程度不高、控制分散的状况基本适应的,因而在一段时期内曾获得了普遍的应用。

    上海自动化仪表三厂20世纪60年代初,随着大型工业企业的出现,生产向综合自动化和集中控制的方向发展,人们发现基地式仪表的结构不够灵活,不如将仪表按功能划分,制成若干种能独立完成一定功能的标准单元,各单元之间以规定的标准信号相互联系,这样,仪表的精度容易提高。在使用中可以根据需要,选择一定的单元,积木式地把仪表组合起来,构成各种复杂程度不同的自动控制系统。这种积木式的仪表就称为“单元组合式”仪表。当时国内使用的单元组合式仪表是采用气动放大元件的QDZ-I型仪表和以电子管为放大元件的DDZ-I型仪表;70年代初开始生产的以晶体管作为主要放大元件的DDZ—Ⅱ型仪表;80年代初开始生产的以线性集成电路为主要放大元件、具有国际标准信号制(4-20mADC,1—5VDC)和安全防爆功能的DDZ-Ⅲ型仪表。这三代产品虽然电路形式和信号标准不同,性能指标和单元划分的方法也不完全一样,但它们实现的控制功能和基本的设计思想是相同的,只要掌握其中的一种,其他产品便不难分析。同时QDZ-I型仪表也发展到Ⅱ型、Ⅲ型阶段。所以,DDZ-Ⅱ型、Ⅲ型仪表和QDZ-Ⅱ型、Ⅲ型仪表同时并存了二十几年,它们为我国工业生产自动化的发展起到了促进作用。

    20世纪80年代以来,由于各种高新技术的飞速发展,我国开始引进和生产以微型计算机为核心,控制功能分散,显示与操作集中的集散控制系统(DCS),从而将自动化仪表推向高级阶段。二十几年来在现场变送器方面也有了突飞猛进的发展,它经历了双杠杆式、矢量机构式、微位移式(电容式、扩散硅式、电感式、振弦式)、现场总线式几个阶段,使过程检测的稳定性、可靠性、精度都有很大的提高,为过程控制提供了可靠的保证。可以断定,以现场总线技术为基础的数字式智能仪表代表着自动化仪表的发展方向。

    显然,将全功能的复杂仪表分解为若干基本单元的做法,无论对仪表制造厂的大量生产,还是对用户的维修选用都是有利的。此外,目前自动化程度较高的大、中型企业,大多使用单元组合式仪表,只在小型企业或分散设备单机控制中,上海自动化仪表三厂基地式仪表由于结构紧凑,价格便宜,仍有一定的应用。


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