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知识中心工业控制系统的发展 工业控制系统发展经历了哪些发展历程
2020-03-01 15:27:00
来源：朵拉利品网
1, 工业控制系统发展经历了哪些发展历程
自动化技术的发展历史，大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期.社会的需要是自动化技术发展的动力.自动化技术是紧密围绕着生产、军事设备的控制以及航空航天工业的需要而形成和发展起来的.1788年，J.瓦特为了解决工业生产中提出的蒸汽机的速度控制问题，把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速调节系统，使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置.瓦特的这项发明开创了自动调节装置的研究和应用.在解决随之出现的自动调节装置的稳定性的过程中，数学家提出了判定系统稳定性的判据，积累了设计和使用自动调节器的经验.20世纪40年代是自动化技术和理论形成的关键时期，一批科学家为了解决军事上提出的火炮控制、鱼雷导航、飞机导航等技术问题，逐步形成了以分析和设计单变量控制系统为主要内容的经典控制理论与方法.机械、电气和电子技术的发展为生产自动化提供了技术手段.1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德首先提出用自动化一词来描述生产过程的自动操作.1947年建立第一个生产自动化研究部门.1952年J.迪博尔德第一本以自动化命名的《自动化》一书出版，他认为“自动化是分析、组织和控制生产过程的手段“.实际上，自动化是将自动控制用于生产过程的结果.50年代以后，自动控制作为提高生产率的一种重要手段开始推广应用.它在机械制造中的应用形成了机械制造自动化；在石油、化工、冶金等连续生产过程中应用，对大规模的生产设备进行控制和管理，形成了过程自动化.电子计算机的推广和应用，使自动控制与信息处理相结合，出现了业务管理自动化.50年代末到60年代初，大量的工程实践，尤其是航天技术的发展，涉及大量的多输入多输出系统的最优控制问题，用经典的控制理论已难于解决，于是产生了以极大值原理、动态规划和状态空间法等为核心的现代控制理论.现代控制理论提供了满足发射第一颗人造卫星的控制手段，保证了其后的若干空间计划（如导弹的制导、航天器的控制）的实施.控制工作者从过去那种只依据传递函数来考虑控制系统的输入输出关系，过渡到用状态空间法来考虑系统内部结构，是控制工作者对控制系统规律认识的一个飞跃.60年代中期以后，现代控制理论在自动化中的应用，特别是在航空航天领域的应用.产生一些新的控制方法和结构，如自适应和随机控制、系统辨识、微分对策、分布参数系统等.与此同时，模式识别和人工智能也发展起来，出现了智能机器人和专家系统.现代控制理论和电子计算机在工业生产中的应用，使生产过程控制和管理向综合最优化发展.70年代中期，自动化的应用开始面向大规模、复杂的系统，如大型电力系统、交通运输系统、钢铁联合企业、国民经济系统等，它不仅要求对现有系统进行最优控制和管理，而且还要对未来系统进行最优筹划和设计，运用现代控制理论方法已不能取得应有的成效，于是出现了大系统理论与方法.80年代初，随着计算机网络的迅速发展，管理自动化取得较大进步，出现了管理信息系统、办公自动化、决策支持系统.与此同时，人类开始综合利用传感技术、通信技术、计算机、系统控制和人工智能等新技术和新方法来解决所面临的工厂自动化、办公自动化、医疗自动化、农业自动化以及各种复杂的社会经济问题.研制出柔性制造系统、决策支持系统、智能机器人和专家系统等高级自动化系统.自动化技术的发展历史是一部人类以自己的聪明才智延伸和扩展器官功能的历史，自动化是现代科学技术和现代工业的结晶，它的发展充分体现了科学技术的综合作用.
2, 工业控制技术的发展状况与趋势
你好，我是一名控制理论与控制工程专业的硕士研究生，接触过一些DCS和FCS的工程实践应用。谈一下个人的体会吧：一家之言目前大型的工业控制已经逐渐被DCS所垄断，随着控制要求的不断提高，传统的DCS已经无法满足要求，取而代之的是目前广泛应用的基于现场总线的集散控制系统（FCS），也就是从广义上说，FCS是DCS的一种发展，其本质还是DCS，都具有分散控制、集中管理的特点。绝大多数的DCS的现场应用中都要用到现场总线进行数据通讯。比如：profibus-dp,muldbus,ff等总线协议，可以说离开了现场总线的应用，现在的DCS很难发挥作用。联系越来越紧密，区别自然越来越模糊。但是作为两种不同的概念，还有有所不同。DCS(distributed control system)——分散控制系统，FCS(fieldbus control system)——现场总线控制系统。同样作为控制系统，一种强调的是分散控制、集中管理的特点，一种强调在工业控制的通讯过程中所采用的技术。如果说发展趋势的话，我想二者只会越来越紧密，现场总线的应用会越来越普及，比如总线仪表、DCS与现场PLC的总线通讯等等，现场总线的发展也将会大大促进DCS的应用。具体问题，建议你可以查阅一下ABB公司AC800F控制系统，这就是典型的基于profibus现场总线的DCS系统，在建材、化工行业都有广泛的应用。学习一下可以加深你对两个概念的理解。个人的一点看法，说的未必严谨，大家共同交流。
名词解释
DCS
DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
总线
总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。总线按功能和规范可分为五大类，数据总线、地址总线、控制总线、扩展总线及局部总线。
现场
现场指接从事生产、工作、试验的场所，还是一档民生新闻节目，创办于1999年，经过10年耕耘，成长为福建新闻频道的高收视王牌栏目，在本土观众中具有极高的号召力和影响力。
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