自动化仪表的发展经历了模拟式仪表、数字化仪表、智能仪表、具有通讯功能的智能仪表、现场总线仪表等几个阶段。
1、模拟式仪表
自动化仪表出现在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。仪表的结构形式主要是机械式或液动|式,体积较大,只能实现就地检测、记录和简单的控制。
20世纪40年代初,出现了气动仪表,并采用统一的压力信号。50年代又出现电动动圈式毫伏计、电子电位差计、电气机械式调节器和整套电子管调节仪表。
20世纪60年代到80年代出现基于平衡原理,包括力平衡、力矩平衡和电平衡的单组合式模拟仪表。首先出现以AYC为代表的基于标准气动信号的气动单元组合式模拟仪表,并风行一时,以后相继出现I型、Ⅱ型、Ⅲ型基于标准模拟电流信号(4～20mA或0～5V)的电动单元组合式模拟仪表。
2、数字化仪表
随着计算机技术的发展,微处理器在仪器仪表中得到了广泛应用,过程变量经调理放大、A/D采样,转换为数字信号,并经过微处理器的运算、补偿等处理后,再通过DV/等电路,但输出信号仍然为4～20mA或0～5V的模拟信号。
3、智能仪表
这种数字化仪表相对于全模拟仪表来讲,测量精度得到大大提高,但信号传输过程仍容易受到外界电磁干扰,传输精度和可靠性都不高。于是,人们在仪器仪表中增加了通信接口(如RS232/485等),以数字通信的方式代替模拟信号输。
传感器接入仪表后通过通讯方式传输信号
4、现场总线仪表
一般的通信标准只规定了物理层上的电气特性,而对于数据链路层及其以上各高层协议规范,则没有统一定义,致使不同生产厂家的仪器仪表由于通信协议的专有与不兼容而无法实现相互之间的信息互访。为解决这个问题,必须使这些网络的通信标准进行统一,组成开放互联系统,于是就产生了现场总线仪表。
传统的现场仪表和控制器也将由现场总线以及由此产生的现场总线智能仪表和控制系统所取代。数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流。
