工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)歷史沿革及發(fā)展方向

發(fā)布時(shí)間：2019-05-01

    自動(dòng)化與工業(yè)控制系統(tǒng)通常被簡(jiǎn)稱(chēng)為ICS（Industrial Control Systems），是一個(gè)用來(lái)描述工業(yè)設(shè)施與自動(dòng)化系統(tǒng)的專(zhuān)用詞匯。在ISA-99/IEC 62443標(biāo)準(zhǔn)中，工業(yè)控制系統(tǒng)指的是“一個(gè)包括人員、硬件以及軟件，能夠?qū)I(yè)過(guò)程的安全性、可靠性造成影響的集合”，通常具有以下四個(gè)功能：1.測(cè)量——獲取傳感器數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；3.計(jì)算——計(jì)算歷史誤差、當(dāng)前誤差與后續(xù)誤差；4.矯正——基于測(cè)量、比較及計(jì)算的結(jié)果對(duì)自動(dòng)化過(guò)程進(jìn)行調(diào)整。

    上述四個(gè)功能通常由工業(yè)控制系統(tǒng)中的五個(gè)部件完成：傳感器——用于測(cè)量目標(biāo)的物理參數(shù)；轉(zhuǎn)換器——將測(cè)量所得的電學(xué)/非電學(xué)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為可用的電信號(hào)；發(fā)射器——負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)中的電信號(hào)的發(fā)送；控制器——為整個(gè)控制系統(tǒng)提供控制邏輯與輸入輸出接口；執(zhí)行器——用于改變控制過(guò)程。

    在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中，這些基本部件并不一定是各自獨(dú)立的。它們通常以子系統(tǒng)的形式進(jìn)行組合，完成各種復(fù)雜的控制任務(wù)。比如，現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中常見(jiàn)的傳感模塊就由傳感器、轉(zhuǎn)換器與發(fā)射器（甚至可能會(huì)有小型的控制器用于前端數(shù)據(jù)處理）組成；數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵子系統(tǒng)，通常又由大量的傳感模塊、發(fā)射器及控制器組成；而可編程邏輯控制器，通常集成了發(fā)射器與控制器，用于具體工業(yè)過(guò)程的控制?，F(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)就是由各種傳感器、控制器、執(zhí)行器以及各種具有具體功能的子系統(tǒng)構(gòu)成的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的控制網(wǎng)絡(luò)。就像羅馬并不是一天建成的，現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)也經(jīng)歷了啟蒙時(shí)代、古典主義時(shí)期才完成現(xiàn)代化的蛻變。