武汉P0917YZ

控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了，早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。以PLC和DCS为代表，从70年****始应用以来，在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。从90年****始，陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等，将简要介绍各种常见的控制系统，并分析控制系统的演进过程和发展方向。
70年代中期，由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多，而且条件苛刻，要求显示操作集中等，使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。在此情况下，业内厂商经过市场调查，确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主，辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制，它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
1975年前后，在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器（DDC）的自控和计算机技术的基础上，开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散控制系统（DCS）。由于当时计算机并不普及，所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时，开发DCS还应强调向用户提供整个系统。此外，开发的DCS应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件，以可靠性、安全性。
在控制系统中，仪器仪表作为其构成元素，它的技术进展是跟随控制系统技术的发展而发展的。目前，控制理论已发展到智能控制的新阶段，自动化仪器仪表的智能化就成为必然了。
仪器仪表的智能化主要归结于微处理器和人工智能技术的发展与应用。

在以后的近30年间，DCS先与成套设备配套，而后逐步扩大到工艺装置改造上，与此同时，也分成大型DCS和中小型DCS两类产品，使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破，但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变，共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为代产品，80年代中期至90年代前期为第二代产品，90年代中期至21世纪初为第三代产品。
DCS系统中，控制站作为一个完整的计算机，它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备，以及过程输入/输出（PI/O），包括信号变换与信号调理，A/D、D/A转换。控制站是整个DCS的基础，它的可靠性和安全性为重要，死机和控制失灵的现象是不允许的，而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠，才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件，包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等，

ABB在其产品系列中增加了另一种 紧凑的无外壳运动控制器 运动控制器非常适合集成到设备制造和医疗技术应用中。在 36 V 和 3 A（峰值电流 9 A）的情况下，它涵盖的功率范围高达约 100 W，适用于带编码器的直流电机、无刷驱动器或直线电机。
微型电机和微型电机只有与匹配的运动控制器结合使用才能成为可靠的驱动系统。这就是为什么驱动 ABB（见公司框）提供的 电机系列包括多种运动控制器选择，这些运动控制器设计为不同功率等级，带或不带外壳，适用于各种应用。现在，无外壳运动控制器系列又添新成员：MC3603（图 1），由于其紧凑的尺寸，非常适合集成到设备制造和医疗技术应用中 运动控制器具有 36 V 和 3 A（峰值电流 9 A），覆盖中等功率范围，可达约。100 W。适用于带编码器的“普通”直流电机、无刷驱动器和直线电机。I/O 选项和编码器接口与该产品系列的其他产品相同。USB、RS232、CANopen 和 EtherCAT 可用于通信。运动控制器已经有了新的固件版本“M”。为确保简单方便的系统设置，应使用 FAULHABER 运动管理器的 新更新（6.9 版）。
适用于所有运动控制器的 EMC 兼容设计

电源供应电路:电源供应电路部分电路是向整个电路板中各个单元电路提供能量的一部分电路，它工作在高电压、大电流的环境下，是容易出故障的一部分电路。
电源供应电路的功用是:将220VAC或380VAC交流电转换成电路板所需的各种不同等级、输出电压恒定的+5V. 12V. 15V. 18V. 24V等级别的直流电。
输入接口电路:输入接口电路是电路板和外界进行信息交换和沟通的一部分电路，它可以将人们想要对电路板所说的话或要办的事转化成电路板中微处理器能够识别的电信号。例如:我们在监控温度高低时，你如果用咱们平常人与人交流的语言说给微处理器听，温度高了，请把它调低一一些， 微处理是听不懂咱们说的话的，这时，我们可以通过接口电路先用热敏电阻或热电偶元件将温度信号转成电信号，然后在对所转换出电信号进行处理，就可以得到微处理器可以识别的电信号了。这样的话微处理器明白了我们要它处理的事项后，他就可以按照我们的意图去做了。其它的像光照度、压力、风力、液位、位置、等信号都是同样道理。
输入接口电路的功能是:将人们想要对电路板所说的话或要办的事转化成电路板中微处理器能够识别的电平信号。

在现代计算机中，硬式磁盘机(硬盘)或固态硬盘(固态硬盘)通常用作辅助存储。这存取时间硬盘或固态硬盘的每字节通常以毫秒(千分之一秒)，而主存储的每字节访问时间以纳秒(十亿分之一秒)。因此，辅助存储比主存储慢得多。轮流光存贮器设备，如激光唱片和数字影碟驱动器的访问时间甚至更长。辅助存储技术的其他示例包括usb闪存驱动,软盘,磁带,纸带,穿孔卡片，以及RAM磁盘。
一旦磁盘读/写磁头在HDD上，到达适当的位置，并且数据、轨道上的后续数据可以非常快速地被访问。为了减少寻道时间和旋转延迟，数据以大型连续块的形式传输到磁盘或从磁盘传输。磁盘上的顺序或块访问比随机访问快几个数量级，并且已经开发了许多复杂的范例来设计基于顺序和块访问的算法。减少I/O瓶颈的另一种方法是并行使用多个磁盘，以增加主内存和辅助内存之间的带宽。[5]
大多数计算机操作系统使用的概念虚拟内存，允许利用比系统中物理可用容量更多的主存储容量。

自动测试设备（ATE）：模块可用于构建高度灵活和可扩展的自动测试设备。它提供了多个通道的数字输入和输出功能，可以与其他测试仪器集成，实现复杂的测试和测量任务。
数据采集和控制系统：该模块适用于数据采集和实时控制应用。