发表于:2004-04-14 08:40:00
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1 手动控制系统
工业控制的低级阶段,严格地说,这一阶段不算是控制阶段,只是生产机器的操作者通过某一种手段间接地控制生产过程,是一种机器生产与手工生产的分离。
2 气动控制和液压控制系统
这一控制时期是工业控制的开始阶段,这一阶段的本质是进行工业生产的工人不直接操作生产设备,生产中的某些环节通过一些机械装置如气动元件、液压装置进行,这一阶段的特点是控制的自动化程度有了一定的提高,工人的劳动强度减轻了许多。开始出现了闭环控制系统。
3 电气控制系统
电气控制系统与气动控制/液压控制系统相比,不仅仅是控制元件的改进,而且应用了大量的自动控制思想。在离散制造业方面,以继电器为基础的可编程设备不断地投入应用;连续过程系统中开始采用模拟计算机,过程单元广泛应用了成熟的过程控制算法如PID等。
4 计算机集中式控制系统
计算机集中式控制系统指的是采用数字计算机用于工业的过程控制系统中。人类1946年制造了世界上的第一台数字计算机ENIAC的目的是为了科学计算的需要,然而随着计算机的发展,计算机的应用领域不断扩大,从科学计算发展到了事务处理、工业控制、军事等,由于计算机发展的初期成本很高,因此只应用于某些大型工厂环境,作为集中式控制系统的主机。在这样的控制系统中,控制主机承担了包括数据采集、数据输入/输出、数据处理、控制算法等全部功能。
5 集散式控制系统
随着计算机成本的下降和性能的提高,计算机在工业中的应用进入了集散式控制阶段,这一阶段始于80年代。集散式控制系统仍然使用主计算机作为工业控制的主机,与集中式控制系统相比有了很大的改进,出现了负责数据输入和输出的远程I/O单元。控制主机承担数据处理功能,数据的输入和输出从主计算机中分离出来,减轻了控制主机的负担,从整体上提高了控制系统的可靠性。
6 分布式控制系统
随着微电子技术的进一步发展,计算机成本的进一步降低,特别是单片微处理器/微控制器技术的发展,使控制节点的智能化和低成本化成为现实。分布式控制系统是把系统的控制功能也分散到现场节点中,控制节点通过通信网络相互交换信息。分布式控制系统使控制系统的可靠性和安全性得到了进一步的提高。
7 基于现场总线的分布式控制系统
基于现场总线的分布式过程控制系统利用现场总线技术作为通信媒介,现场总线技术具有其它传输系统所无法比拟的优点,因此基于现场总线技术的分布式控制系统将是未来工业过程控制发展的方向,成为FCS(现场总线控制系统)。