一、概述

自動(dòng)化儀表行業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供計(jì)量、檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制等技術(shù)裝備的一個(gè)重要行業(yè)。自動(dòng)化儀表及控制系統(tǒng)技術(shù)對(duì)推動(dòng)工業(yè)現(xiàn)代化和提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合水平有著十分重要的作用，并在很大程度上反映一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)現(xiàn)代化水平。

二、世界工業(yè)儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢(shì)

從世界范圍的工業(yè)儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢(shì)來(lái)看，大致經(jīng)歷了以下若干階段。

1、工業(yè)自動(dòng)化萌芽期

以1788年瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)調(diào)速器作為工業(yè)自動(dòng)化的正式起點(diǎn)，這時(shí)候的自動(dòng)化裝置是機(jī)械式而且是自力型的。第一次工業(yè)革命極大地推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

2、第一代控制理論發(fā)展期

20世紀(jì)30年代末期，工業(yè)儀表開(kāi)始用于化工、石油煉制、熱能動(dòng)力和冶金等連續(xù)性的熱力生產(chǎn)過(guò)程，因此又稱(chēng)為熱工儀表。當(dāng)時(shí)的工業(yè)儀表結(jié)構(gòu)形式主要是機(jī)械式或液動(dòng)式，儀表體積較大，只能實(shí)現(xiàn)就地檢測(cè)、記錄和簡(jiǎn)單的控制。

3、第二代控制理論發(fā)展期

二次世界大戰(zhàn)前后，控制理論有了很大的發(fā)展，經(jīng)典控制理論發(fā)展到了成熟階段。40年代開(kāi)始，出現(xiàn)了氣動(dòng)儀表，并逐漸使用統(tǒng)一的壓力信號(hào)，研制出氣動(dòng)單元組合儀表。50年代開(kāi)始，出現(xiàn)了以晶體管因此又稱(chēng)為熱工儀表。為主要器件的電動(dòng)單元組合儀表。在60-70年代相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，氣動(dòng)單元組合儀表和電動(dòng)單元組合儀表是儀表控制系統(tǒng)的主流。

4、第三代控制理論發(fā)展期

從60年代開(kāi)始，以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)，極小值理論和動(dòng)態(tài)規(guī)劃等最優(yōu)控制理論為特征的第三代控制理論，在航天、航空、制導(dǎo)等領(lǐng)域取得了輝煌的成果。與此同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及為現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用開(kāi)辟了道路，提供了十分重要的技術(shù)手段。

60年代初，出現(xiàn)了第一代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)——直接數(shù)字控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)DDC)。與此同時(shí)，針對(duì)工廠自動(dòng)化領(lǐng)域的需求，在60年代后期，誕生了世界上第一套可編程邏輯控制器(簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)。70年代中期，出現(xiàn)了第一套以多臺(tái)微型機(jī)為基礎(chǔ)的新型控制系統(tǒng)，即集散控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)DCS )，克服了計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)的致命弱點(diǎn)。第一代DCS的問(wèn)世為實(shí)現(xiàn)高水平自動(dòng)化提供了強(qiáng)有力的支撐，標(biāo)志著工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代。80年代，以16位和32位微處理器為代表的大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，特別是局域網(wǎng)技術(shù)用于DCS，給DCS帶來(lái)了新的面貌，形成了第二代DCS。90年代出現(xiàn)的第三代DCS，其最顯著的特點(diǎn)是，局域網(wǎng)遵循開(kāi)放系統(tǒng)互連通信協(xié)議，改變了原來(lái)DCS基本上都是封閉系統(tǒng)的局面。

5、世界工業(yè)儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)盡管DCS發(fā)展到了第三代，過(guò)程控制層以上均采用了計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)，但惟有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層仍然是模擬儀表的世界，主流依然采用一對(duì)一模擬信號(hào)(4~20mA)傳輸技術(shù)，由于這個(gè)原因，第三代DCS充其量只是半數(shù)字化的控制系統(tǒng)。   

二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的重大突破，使得現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)字化和控制功能的徹底分散成為可能?，F(xiàn)場(chǎng)總線是用于過(guò)程自動(dòng)化和工廠自動(dòng)化最底層的現(xiàn)場(chǎng)儀表或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互連的通信網(wǎng)絡(luò)。  

因此，以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，人們通常稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)FCS )或網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS )，將主宰二十一世紀(jì)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)發(fā)展。

三、公司儀表及控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程

“百年儀表，誕生于斯”，上海自動(dòng)化儀表有限公司作為中國(guó)工業(yè)儀表的發(fā)源地，在近百年的發(fā)展歷程中，始終屹立在中國(guó)工業(yè)儀表的前列，緊跟世界工業(yè)儀表與控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展步伐。   

1)1929年，公司下屬大華儀表廠研制出中國(guó)第一只3寸R型直流電磁式電表，成為國(guó)產(chǎn)儀表之鼻祖。

2 ) 50年代開(kāi)始，中國(guó)第一代自動(dòng)化儀表陸續(xù)在這里誕生，如基地式氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀，自動(dòng)平衡記錄儀表，氣動(dòng)單元組合儀表，電動(dòng)組合單元儀表，調(diào)節(jié)閥及執(zhí)行器等等。

3)70年代初，中國(guó)第一套儀表成套系統(tǒng)在淮北電廠獲得成功投運(yùn)，開(kāi)創(chuàng)國(guó)內(nèi)儀表成套系統(tǒng)的先河。

4)1974年，中國(guó)第一代工業(yè)控制計(jì)算機(jī)JS1OA在公司下屬原上海調(diào)節(jié)器廠誕生。

5)80年代開(kāi)始，隨著改革開(kāi)放引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，公司先后從工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了24項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品，并在此基礎(chǔ)上消化、吸收、創(chuàng)新和發(fā)展，形成了公司的主導(dǎo)產(chǎn)品。

6)1993年，公司改制為國(guó)內(nèi)儀表行業(yè)首家股份制上市公司，從此進(jìn)人一個(gè)新的發(fā)展階段。公司于1997年成立技術(shù)中心，并于1998年被國(guó)家四部委認(rèn)定為“國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心”，率先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的研究。

7)2000年，公司完成了符合HART協(xié)議的五大類(lèi)智能儀表，符合FF協(xié)議的六大類(lèi)智能儀表的研究與開(kāi)發(fā)，并成功進(jìn)行了示范應(yīng)用。

8)2006年，公司完成支持HART協(xié)議、PROFIBUS協(xié)議和MODBUS協(xié)議的SUPMAX800控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

9)2010年，公司已經(jīng)完成了HART協(xié)議、PROFIBUS PA協(xié)議、FF協(xié)議和EPA協(xié)議的溫度、壓力、物位、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門(mén)定位器等5大系列智能儀表的開(kāi)發(fā)，并相繼通過(guò)相關(guān)國(guó)際組織的認(rèn)證測(cè)試。