工業自動化控制系統歷史沿革及發展方向

發布時間：2019-05-01

    自動化與工業控制系統通常被簡稱為ICS（Industrial Control Systems），是一個用來描述工業設施與自動化系統的專用詞匯。在ISA-99/IEC 62443標準中，工業控制系統指的是“一個包括人員、硬件以及軟件，能夠對工業過程的安全性、可靠性造成影響的集合”，通常具有以下四個功能：1.測量——獲取傳感器數據并將其作為下一步處理的輸入或直接作為輸出；2.比較——將獲取的傳感器數據與預先設定的數據進行比較；3.計算——計算歷史誤差、當前誤差與后續誤差；4.矯正——基于測量、比較及計算的結果對自動化過程進行調整。

    上述四個功能通常由工業控制系統中的五個部件完成：傳感器——用于測量目標的物理參數；轉換器——將測量所得的電學/非電學測量值轉換為可用的電信號；發射器——負責控制系統中的電信號的發送；控制器——為整個控制系統提供控制邏輯與輸入輸出接口；執行器——用于改變控制過程。

    在現代工業控制系統中，這些基本部件并不一定是各自獨立的。它們通常以子系統的形式進行組合，完成各種復雜的控制任務。比如，現代工業控制系統中常見的傳感模塊就由傳感器、轉換器與發射器（甚至可能會有小型的控制器用于前端數據處理）組成；數據采集與監控系統作為控制系統中的關鍵子系統，通常又由大量的傳感模塊、發射器及控制器組成；而可編程邏輯控制器，通常集成了發射器與控制器，用于具體工業過程的控制。現代工業控制系統就是由各種傳感器、控制器、執行器以及各種具有具體功能的子系統構成的具有復雜結構的控制網絡。就像羅馬并不是一天建成的，現代工業控制系統也經歷了啟蒙時代、古典主義時期才完成現代化的蛻變。