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機(jī)電一體化技術(shù)與自動(dòng)化發(fā)展趨勢（上篇）

發(fā)布日期：2012-05-29 11:38  瀏覽次數(shù)：

 機(jī)電一體化技術(shù)與自動(dòng)化發(fā)展趨勢（上篇）

一、 基金會現(xiàn)場總線的大規(guī)模應(yīng)用即將逐步展開：
    11年以來，云集全球過程自動(dòng)化的主要廠商，有組織、有計(jì)劃地進(jìn)行了基金會現(xiàn)場總線技術(shù)的規(guī)劃、研究、試制、試用、工程實(shí)踐及推廣應(yīng)用，這是一項(xiàng)空前的系統(tǒng)工程，它集中了眾多人的智慧，獲得了眾多人的稱許，特別是得到了“大客戶”的首肯。目前，F(xiàn)F成員有338家，已注冊產(chǎn)品為227種，通過HIST互操作測試認(rèn)證的主控系統(tǒng)有11個(gè)。應(yīng)用方面，有50萬臺現(xiàn)場儀表、8000套系統(tǒng)已投入應(yīng)用，其中我國占7%，約80套系統(tǒng)，主要分布在石化和化工、石油和天然氣、發(fā)電幾個(gè)行業(yè)，上海賽科、中海油/殼牌南海項(xiàng)目兩大工程均屬世界上可數(shù)的大型工程，今年即將投產(chǎn)。這些將為我國大規(guī)模應(yīng)用起到示范作用。在技術(shù)上我國也有很大進(jìn)展。華控、沈陽自動(dòng)化所（中科博微）等單位均研制出并取得FF注冊資格的產(chǎn)品，已有10多種專業(yè)書籍出版。特別是如下幾項(xiàng)技術(shù)得到了初步普及：H1的通信原理；H1的功能塊組態(tài)和“現(xiàn)場控制”策略；現(xiàn)場設(shè)備、輔助設(shè)備及主控系統(tǒng)的選擇；H1網(wǎng)段設(shè)計(jì)及施工安裝；設(shè)備描述語言（DDL）與互操作性等。而且對于增強(qiáng)型EDDL及FISCO防爆等新技術(shù)表現(xiàn)了很大的熱情，這些都為今后在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
   
    目前中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會現(xiàn)場總線專業(yè)委員會（CFFC）與16個(gè)外商駐華機(jī)構(gòu)組成的基金會現(xiàn)場總線中國市場委員會（FFCMC）正在聯(lián)合開展活動(dòng)?，F(xiàn)在FF正處在類似于70年代末DCS所處的時(shí)期，作為一項(xiàng)新技術(shù)走向市場之路是艱辛的。經(jīng)過陣痛，新生的事物將像嬰兒出世一樣，一定會茁壯地成長起來。
   
    二、 檢測技術(shù)、識別技術(shù)及信息融合技術(shù)受到重視：
    傳感器技術(shù)這些年來正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的階段，這將有另文專述。僅由于現(xiàn)場總線技術(shù)的助推，檢測儀表的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化已前進(jìn)了一大步，特別是多變量變送器的成功上市，使一個(gè)差壓變送器（如艾默生的3015S和橫河的EJX）可以完成流量測量及溫壓補(bǔ)償、流量積累、顯示球罐內(nèi)液體體積和進(jìn)行導(dǎo)管堵塞、蒸汔拌熱診斷等一系列功能，而且還準(zhǔn)備增加孔板磨損檢測等功能，這樣，可使設(shè)備管理能得到更多有用信息。數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為現(xiàn)場設(shè)備豐富的信息提供了暢通的渠道，為單信號向多信息采集轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件，加之檢測技術(shù)進(jìn)步，諸如溫度場測量等傳感器的出現(xiàn)，逐步使這種轉(zhuǎn)變成為可能。
   
    現(xiàn)在工業(yè)上大量的變速器均為直接取樣，而人工取樣等形式不被推薦；取樣點(diǎn)或取樣設(shè)備是固定的、連續(xù)的，而斷續(xù)取樣、多點(diǎn)取樣、移動(dòng)取樣卻很少成為控制中有用信號；又檢測物理量、電量以外，化學(xué)量就較少了，屬于圖象識別、遙感技術(shù)、視覺機(jī)器、聲音測量，特別是條形碼、射頻識別（RFID）等屬于管理范疇的跟蹤、搜尋、捕獲等技術(shù)，都很少當(dāng)作控制用；近來發(fā)展起來的軟測量技術(shù)或稱為工藝算法等，多把它裝在上位機(jī)或控制室內(nèi)，作為“數(shù)字模型”高級控制處理?！@些，按信息化的要求，都可以商榷。如近年來提出多傳感器信息（數(shù)據(jù)）融合（Multi-Sensor Data Fusion,MSDF），簡稱信息融合技術(shù)，它對多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行多級別、多方面、多層次的處理，從而產(chǎn)生新的有意義的信息。這項(xiàng)技術(shù)在大型設(shè)備監(jiān)測、礦井瓦斯監(jiān)測、電力系統(tǒng)故障檢測等方面已有應(yīng)用實(shí)例，另外交通管理、軍事作戰(zhàn)系統(tǒng)等方面也很有用。
    檢測技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)展，信息融合技術(shù)屬于智能化范疇，它應(yīng)與虛擬儀表技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)儀表技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高速、復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理、分析和控制，反過來又推動(dòng)檢測技術(shù)本身及現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，使智能化設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生效益。

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