现代工业控制系统也经历了启蒙时代、古典主义时期才完成现代化的蜕变

   日期:2020-05-08     作者:工业品商城    浏览:11    
核心提示:工业控制系统实现现代化蜕变 有三大主要变革方向    自动化与工业控制系统通常被简称为ICS,是一个用来描述工业设施与自动化系统的专用词汇。  在ISA-99/IEC62443标准中,工业控制系统指的是一个包括人员、硬件以及软件,能够对工业过程的安全性、可靠性造成影响的集合,通常具有以下四个功能:  1.测量获取传感器
工业控制系统实现现代化蜕变 有三大主要变革方向  
  自动化与工业控制系统通常被简称为ICS,是一个用来描述工业设施与自动化系统的专用词汇。
  在ISA-99/IEC62443标准中,工业控制系统指的是“一个包括人员、硬件以及软件,能够对工业过程的安全性、可靠性造成影响的集合”,通常具有以下四个功能:
  1.测量——获取传感器数据并将其作为下一步处理的输入或直接作为输出;
  2.比较——将获取的传感器数据与预先设定的数据进行比较;
  3.计算——计算历史误差、当前误差与后续误差;
  4.矫正——基于测量、比较及计算的结果对自动化过程进行调整。
  上述四个功能通常由工业控制系统中的五个部件完成:传感器——用于测量目标的物理参数;转换器——将测量所得的电学/非电学测量值转换为可用的电信号;发射器——负责控制系统中的电信号的发送;控制器——为整个控制系统提供控制逻辑与输入输出接口;执行器——用于改变控制过程。
  在现代工业控制系统中,这些基本部件并不一定是各自独立的。它们通常以子系统的形式进行组合,完成各种复杂的控制任务。比如,现代工业控制系统中常见的传感模块就由传感器、转换器与发射器(甚至可能会有小型的控制器用于前端数据处理)组成;数据采集与监控系统作为控制系统中的关键子系统,通常又由大量的传感模块、发射器及控制器组成;而可编程逻辑控制器,通常集成了发射器与控制器,用于具体工业过程的控制。现代工业控制系统就是由各种传感器、控制器、执行器以及各种具有具体功能的子系统构成的具有复杂结构的控制网络。
  历经三个重要历史时期
  启蒙时代:1935年之前
  工业控制系统作为工厂流程的一部分出现在世人面前大约是在十八世纪中期,但事实上,古代的希腊人与阿拉伯人就已经开始在诸如水钟、油灯这样的装置中使用浮动阀门进行自动控制了。世界上第一台有记载的自动控制设备是公元前二百五十年左右埃及人所使用的水钟。这台水钟以水作为动力进行计时与矫正,将世界最准确计时工具的头衔保持了将近两千年,直到摆钟被发明。
  1745年,安装在风车中控制磨盘间的间隙,已经开始由自动装置进行控制。这种控制机构是最早真正用于工业的控制系统之一,并且最终导致了由蒸汽引擎引发的第一次工业革命。
  之后的一个多世纪,绝大部分的工业控制系统所关注的重点是对蒸汽系统中的温度、压力、液面以及机器转速的控制。但随着工业革命的深入,十八世纪中期至二十世纪初,工业控制系统开始了有史以来第一次全面发展:
  航海:由于大型船只的使用,舵面转向因流体动力学的改变变得更加复杂。与此同时,操作机构与舵面之间传动机构的增多及增大导致动作响应时间更加缓慢。1873年,让•约瑟夫•莱昂•法尔,一名法国企业家兼工程师,发明了被其称为“动力辅助器”的装置来解决上述问题。今天,经后人改进,他的发明有了新的名字:伺服机构。
  制造业:这一时期,继电器开始在工厂中大量使用。通过继电器构筑的逻辑(如“开/关”和“是/否”)代替了之前使用人工的制造业控制方式。今天广泛用于工业控制系统的可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController:PLC)就是继电器逻辑发展的产物。
 
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