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              新聞詳情

              我國自動(dòng)化控制的發(fā)展方向

              日期:2024-07-10 16:51
              瀏覽次數:3573
              摘要:

              我國自動(dòng)化控制的發(fā)展方向
              自動(dòng)化控制正向著(zhù)成套化、系列化、多品種方向發(fā)展,以自動(dòng)控制技術(shù)、數據通信技術(shù)、圖象顯示技術(shù)為一體的綜合性系統裝置成為國外過(guò)程控制的主導產(chǎn)品,現場(chǎng)總線(xiàn)成為自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的**熱點(diǎn)。

              1、自動(dòng)控制領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程
                  150多年前**代過(guò)程控制體系是基于513psi的氣動(dòng)信號標準(氣動(dòng)控制系統PCS,Pneumatic Control System)。簡(jiǎn)單的就地操作模式,控制理論初步形成,尚未有控制室的概念。
                  2)**代過(guò)程控制體系(模擬式或ACS,Analog Control System)是基于010mA420mA的電流模擬信號,這一明顯的進(jìn)步,在整整25年內牢牢地統治了整個(gè)自動(dòng)控制領(lǐng)域。它表征了電氣自動(dòng)控制時(shí)代的到來(lái)??刂评碚撚辛酥卮蟀l(fā)展,三大控制論的確立奠定了現代控制的基礎;控制室的設立,控制功能分離的模式一直沿用至今。
                  3)第三代過(guò)程控制體系(CCS,Computer Control System.70年代開(kāi)始了數字計算機的應用,產(chǎn)生了巨大的技術(shù)優(yōu)勢,人們在測量,模擬和邏輯控制領(lǐng)域率先使用,從而產(chǎn)生了第三代過(guò)程控制體系(CCS,Computer Control System)。這個(gè)被稱(chēng)為第三代過(guò)程控制體系是自動(dòng)控制領(lǐng)域的一次**,它充分發(fā)揮了計算機的特長(cháng),于是人們普遍認為計算機能做好一切事情,自然而然地產(chǎn)生了被稱(chēng)為集中控制的中央控制計算機系統,需要指出的是系統的信號傳輸系統依然是大部分沿用420mA的模擬信號,但是時(shí)隔不久人們發(fā)現,隨著(zhù)控制的集中和可靠性方面的問(wèn)題,失控的危險也集中了,稍有不慎就會(huì )使整個(gè)系統癱瘓。所以它很快被發(fā)展成分布式控制系統(DCS)。
                  4)第四代過(guò)程控制體系(DCS,Distributed Control System分布式控制系統):隨著(zhù)半導體制造技術(shù)的飛速發(fā)展,微處理器的普遍使用,計算機技術(shù)可靠性的大幅度增加,目前普遍使用的是第四代過(guò)程控制體系(DCS,或分布式數字控制系統),它主要特點(diǎn)是整個(gè)控制系統不再是僅僅具有一臺計算機,而是由幾臺計算機和一些智能儀表和智能部件構成一個(gè)了控制系統。于是分散控制成了*主要的特征。除外另一個(gè)重要的發(fā)展是它們之間的信號傳遞也不僅僅依賴(lài)于420mA的模擬信號,而逐漸地以數字信號來(lái)取代模擬信號。 
                  
              5)第五代過(guò)程控制體系(FCS,Fieldbus Control System現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統):FCS是從DCS發(fā)展而來(lái),就象DCSCCS發(fā)展過(guò)來(lái)一樣,有了質(zhì)的飛躍。分散控制發(fā)展到現場(chǎng)控制;數據的傳輸采用總線(xiàn)方式。但是FCSDCS的真正的區別在于FCS有更廣闊的發(fā)展空間。

               2、現場(chǎng)總線(xiàn)崛起的過(guò)程和原因:
                    80年代,微處理器及其相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得數據傳送環(huán)節成為DCS發(fā)展的瓶頸。1982年,現場(chǎng)總線(xiàn)的概念首先在歐洲提出,兩年后于1984年各國開(kāi)始進(jìn)行現場(chǎng)總線(xiàn)標準的研究和制定。1986年由Rosemount提出的通訊協(xié)議HARTHighway Addressable Remote Transducer,可尋址遠程傳感器數據通路),主要是在420mADC信號上疊加FSKFrepuency Shift Keying,頻率調制鍵控)數字信號,結果取得了很好的效果,同時(shí)Interbus等簡(jiǎn)單的現場(chǎng)總線(xiàn)也都取得了成功。這樣DSC的發(fā)展的重點(diǎn)落在了現場(chǎng)總線(xiàn)上,開(kāi)始了被稱(chēng)為第五代過(guò)程控制體系(FCS,Fieldbus Control System現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統)的時(shí)代。 
                   FCS
              是從DCS發(fā)展而來(lái),有一個(gè)量變到質(zhì)變的過(guò)程。從表面上來(lái)看,FCSDCS區別僅僅在于從分散控制發(fā)展到現場(chǎng)控制;數據的傳輸從點(diǎn)到點(diǎn)采用總線(xiàn)方式。其實(shí)不然,當時(shí)系統論的觀(guān)點(diǎn)已被廣泛地接受,人們開(kāi)始以大系統的概念來(lái)看待整個(gè)過(guò)程控制體系。系統的增大,導致了網(wǎng)絡(luò )的通訊技術(shù)急劇發(fā)展;于是科技界充分認識到在計算機系統的發(fā)展中起過(guò)重要作用的總線(xiàn)技術(shù)可以大大地推進(jìn)控制系統的發(fā)展。整個(gè)控制系統就象是一臺巨大的計算機按總線(xiàn)方式運行,這樣資源的共享成了FCS的主要發(fā)展空間,于是現場(chǎng)總線(xiàn)應運而生,并且以****的激烈程度展開(kāi)了市場(chǎng)競爭。

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