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自動化儀表的發(fā)展經(jīng)歷了模擬式儀表、數(shù)字化儀表、智能儀表、具有通訊功能的智能儀表、現(xiàn)場總線儀表等幾個階段。

1、模擬式儀表

自動化儀表最早出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代,最初只用于化工、石油煉制、熱能動力和冶金等連續(xù)性的熱力生產(chǎn)過程,因此,當(dāng)時稱為熱工儀表。儀表的結(jié)構(gòu)形式主要是機(jī)械式或液動|式,體積較大,只能實現(xiàn)就地檢測、記錄和簡單的控制。

20世紀(jì)40年代初,出現(xiàn)了氣動儀表,并采用統(tǒng)一的壓力信號。50年代又出現(xiàn)電動動圈式毫伏計、電子電位差計、電氣機(jī)械式調(diào)節(jié)器和整套電子管調(diào)節(jié)儀表。

20世紀(jì)60年代到80年代出現(xiàn)基于平衡原理,包括力平衡、力矩平衡和電平衡的單組合式模擬儀表。首先出現(xiàn)以AYC為代表的基于標(biāo)準(zhǔn)氣動信號的氣動單元組合式模擬儀表,并風(fēng)行一時,以后相繼出現(xiàn)I型、Ⅱ型、Ⅲ型基于標(biāo)準(zhǔn)模擬電流信號(4～20mA或0～5V)的電動單元組合式模擬儀表。

2、數(shù)字化儀表

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,微處理器在儀器儀表中得到了廣泛應(yīng)用,過程變量經(jīng)調(diào)理放大、A/D采樣,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并經(jīng)過微處理器的運(yùn)算、補(bǔ)償?shù)忍幚砗?再通過DV/等電路,但輸出信號仍然為4～20mA或0～5V的模擬信號。

3、智能儀表

這種數(shù)字化儀表相對于全模擬儀表來講,測量精度得到大大提高,但信號傳輸過程仍容易受到外界電磁干擾,傳輸精度和可靠性都不高。于是,人們在儀器儀表中增加了通信接口(如RS232/485等),以數(shù)字通信的方式代替模擬信號輸。

傳感器接入儀表后通過通訊方式傳輸信號

4、現(xiàn)場總線儀表

一般的通信標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了物理層上的電氣特性,而對于數(shù)據(jù)鏈路層及其以上各高層協(xié)議規(guī)范,則沒有統(tǒng)一定義,致使不同生產(chǎn)廠家的儀器儀表由于通信協(xié)議的專有與不兼容而無法實現(xiàn)相互之間的信息互訪。為解決這個問題,必須使這些網(wǎng)絡(luò)的通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一,組成開放互聯(lián)系統(tǒng),于是就產(chǎn)生了現(xiàn)場總線儀表。

傳統(tǒng)的現(xiàn)場儀表和控制器也將由現(xiàn)場總線以及由此產(chǎn)生的現(xiàn)場總線智能儀表和控制系統(tǒng)所取代。數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化的產(chǎn)品逐漸成為主流。