【文章內(nèi)容簡介】 制系統(tǒng)。 ? PLC 的問世取代了繼電器之類的器件，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)量的連鎖控制、程序控制； ? DCS的問世取代了顯示儀、調(diào)節(jié)器之類的儀表，實(shí)現(xiàn)了模擬量的指示、記錄和 PID回路調(diào)節(jié)等功能。 ? 20世紀(jì) 80年代末期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、集成電路技術(shù)、智能傳感器技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) （ Fieldbus Control System , FCS ）改變了原有控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使 控制系統(tǒng)由封閉向開放走出了重要的一步。 ? 20世紀(jì) 90年代中期，以 PC為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)（ PCBased Control System， PCBCS）開始出現(xiàn)，不少學(xué)者認(rèn)為它將是工業(yè)自動化領(lǐng)域最具發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù)，他們將 PCBCS 與 PLC 、 DCS、 (或者再加上 FCS)并稱為工業(yè)生產(chǎn)過程三大（或 四大 ） 控制系統(tǒng) 。 ? PCBCS控制系統(tǒng)主要由以三部分組成 ： PC機(jī)； I/O組件及其連接件；操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 PCBCS是將經(jīng)過加固的 PC機(jī)硬件與控制軟件相結(jié)合，實(shí)施通常由專用 PLC、 DCS執(zhí)行的控制功能，或者說將 PLC的控制功能 封裝在 軟件內(nèi)，運(yùn)行在 PC的環(huán)境中。 PC機(jī)將以往 PLC、 DCS控制系統(tǒng)中的操作站、控制站溶為一體，同時具備實(shí)施控制、通信及操作顯示等多項(xiàng)功能。 第一章 緒論 ? 目前應(yīng)用最多的檢測儀表主要是 DDZ－ Ⅲ 型模擬儀表和部分智能型儀表。 ? 考慮到控制系統(tǒng)逐漸向 FCS方向發(fā)展，因此現(xiàn)場總線技術(shù)和現(xiàn)場總線儀表的應(yīng)用將日漸廣泛。 ? 當(dāng)采用常規(guī)檢測和控制儀表時，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是由各儀表單元組合而成和各自獨(dú)立的控制系統(tǒng)，各環(huán)節(jié)之間采用的是點(diǎn)對點(diǎn)聯(lián)接的方法。 ? 當(dāng)采用計(jì)算機(jī)或數(shù)字控制器作為控制單元時，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就可能是多樣的，但其基本控制原理差別不大。例如：有直接數(shù)字控制系統(tǒng) DDC、集散控制系統(tǒng) DCS、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS。 ? 在網(wǎng)絡(luò)化的控制回路系統(tǒng)中，多數(shù)檢測和儀表單元均是通過網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接和傳送信息的。 ? 科技的進(jìn)步，促使自動化儀表的不斷更新與完善，從而又進(jìn)一步拓展了自動化儀表的應(yīng)用領(lǐng)域，構(gòu)成各種不同功能的自動化裝置，推動了控制系統(tǒng)的變革與發(fā)展，使控制系統(tǒng)由原來的常規(guī)控制系統(tǒng)到直接數(shù)字控制系統(tǒng) DDC、集散控制系統(tǒng) DCS、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS等，以滿足社會生產(chǎn)力的不同需要。 ? 從控制系統(tǒng)的發(fā)展來說，集散型控制系統(tǒng) DCS、可編程序控制器 PLC是近年來應(yīng)用最多的系統(tǒng)，而現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS、基于 PC的控制系統(tǒng) PCBCS無疑是發(fā)展最快的控制系統(tǒng)。 ? 在人類的各項(xiàng)生產(chǎn)活動和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了了解和掌握整個過程 的進(jìn)展及其最后結(jié)果，經(jīng)常需要對各種基本參數(shù)或物理量進(jìn)行檢查和 測量，從而獲得必要的信息，并以之作為分析判斷和決策的依據(jù)。 檢測技術(shù)就是人們?yōu)榱藢Ρ粶y對象所包含的信息進(jìn)行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技術(shù)措施。 隨著人類社會進(jìn)入信息時代，以信息的獲取、轉(zhuǎn)換顯示和處理為主要內(nèi)容的檢測技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一門完整的技術(shù)學(xué)科，在促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展和進(jìn)步的廣闊領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著重要作用。 第一章 緒論 13：自動檢測技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 一、 自動檢測技術(shù)的作用 ? 現(xiàn)代信息技術(shù)主要有 三大支柱 ：一是信息的采集技術(shù)（檢測技術(shù)） 二是信息的傳輸技術(shù)（通信技術(shù)） 三是信息的處理技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)） ? 所謂信息的采集就是指從自然界中、生產(chǎn)過程中或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲取人們所需的信息，而 信息的采集就通過檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，因此檢測技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是信息采集技術(shù)。 可見檢測技術(shù)在自動化領(lǐng)域里是有著非常重要的地位。 ? 檢測技術(shù)及儀表是人們認(rèn)識世界和改造世界必不可少的重要手段 。 ? 在現(xiàn)代新技術(shù)的不斷發(fā)展和引入下，特別是先進(jìn)的檢測技術(shù)、現(xiàn)代的傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展與更新給現(xiàn)代儀表工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)帶來了深刻的變革，為適應(yīng)不斷發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)自動化的要求，世界各國一直未停止進(jìn)行新的技術(shù)革命和探索，其 基礎(chǔ)就是信息技術(shù)的革命 ，它的發(fā)展給人類社會的各個領(lǐng)域都帶來了巨大的、廣泛的、深刻的的變化，并正在改變著傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)方式，以及其它新興產(chǎn)業(yè)的更新和變革，是人類社會發(fā)展的強(qiáng)大動力。 ? 宇宙中信息的種類很多，除了工業(yè)生產(chǎn)、生活中的一些常用的電量和非電量之外，軍事國防、航空航天、海洋開發(fā)、生物工程、醫(yī)療保健、商檢質(zhì)檢、環(huán)境保護(hù)、安全防范、家用電器等等，幾乎每一個現(xiàn)代化項(xiàng)目都離不開自動檢測技術(shù)，其檢測技術(shù)的體現(xiàn)即主要是在 “傳感器” 技術(shù)及裝置上。 ? 應(yīng)用于工業(yè)過程中的自動檢測和自動控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)中都有與自動檢測技術(shù)相關(guān)的 “傳感器”環(huán)節(jié) ，它是 實(shí)現(xiàn)自動化的重要支柱 。 ? 檢測手段水平?jīng)Q定科學(xué)研究的深度和廣度； ? 理論研究成果離不開必要的檢測手段。 產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段 ? 在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中，人們通過對客觀事物所做的大量試驗(yàn)和測量，形成定性和定量的認(rèn)識，總結(jié)出客觀世界的規(guī)律，并利用這些規(guī)律來促進(jìn)科技的發(fā)展。 在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用 ? 科學(xué)的發(fā)展和突破就是以檢測技術(shù)水平為基礎(chǔ)的。特別是在工業(yè)生產(chǎn)中，采用自動化技術(shù)是提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益最有效的措施。 自動化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分 ? 自動化：信息獲取、信息轉(zhuǎn)換、 信息處理、信息傳送、信息執(zhí)行 ? 采用自動檢測系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時測量及分析產(chǎn)品性能，采用自動控制系統(tǒng)對產(chǎn)品加工過程進(jìn)行實(shí)時控制，則是提高產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)代化方法?？梢哉f，一個國家現(xiàn)代化水平是用自動化水平來衡量的，而在自動化技術(shù)中，現(xiàn)代檢測技術(shù)是有著非常重要的地位和作用的。 檢測技術(shù)的完善和發(fā)展推動著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 隨著新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，特別是先進(jìn)的檢測技術(shù)、現(xiàn)代傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，使傳統(tǒng)的檢測技術(shù)及儀表系統(tǒng)發(fā)生了很大的變化，其變化又促使其自身得到了不斷的更新和完善 。 ? 新技術(shù) 的不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)檢測技術(shù)和儀表方面的發(fā)展和創(chuàng)新 比如：成組傳感器的復(fù)合檢測技術(shù)、微機(jī)械量的檢測技術(shù)、檢測信息的融合處理技術(shù)、智能傳感器和儀表的發(fā)展、計(jì)算機(jī)多媒體化的虛擬儀表以及各種檢測單元和儀表的網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品等等。 ? 新型的 檢測技術(shù)和儀表的發(fā)展 更深層次的引導(dǎo)了 工業(yè)自動控制系統(tǒng)的發(fā)展與變革比如：控制系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)化；控制系統(tǒng)的系統(tǒng)扁平化；控制系統(tǒng)的組織重構(gòu)化；控制系統(tǒng)的工作協(xié)調(diào)化等。從而擴(kuò)大和鞏固了自動化的應(yīng)用領(lǐng)域，并提出了新的亟待解決的問題。 ? 自動控制系統(tǒng)的發(fā)展， 又進(jìn)一步拓展了自動檢測技術(shù)的應(yīng)用場所和應(yīng)用范圍，并促使檢測技術(shù)及儀表的不斷更新與完善，以滿足社會生產(chǎn)力的需求。 ? 自動檢測技術(shù)的發(fā)展標(biāo)志著一個國家的自動化水平的高度，自動檢測技術(shù)的具體體現(xiàn)則是由傳感器來完成的。 二、傳感器的發(fā)展趨勢 傳感器的作用 ? 傳感器 是對象與系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)信息交換的“接口”，它 為系統(tǒng)提供進(jìn)行 處理和決策所需的對象的信息 ，是 高度自動化系統(tǒng)及至現(xiàn)代 尖端技術(shù)必不可少的關(guān)鍵組成部分 。 ? 傳感器 不僅用于工業(yè)自動化、軍事國防和宇宙開發(fā)、海洋開發(fā)等為 代表的尖端科學(xué)與工程等重要領(lǐng)域，還滲透于與人們生活密切 相關(guān)的如生物工程、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、安全防范、家用電 器等等方面，并且正日新月異地發(fā)展。 ? 傳感器 可以解決和處理人的感官和一般的電子設(shè)備無能為力的一些 極端巨微的信息。因此某些 傳感器的發(fā)展是一些邊緣科學(xué)研究 和高、新技術(shù)開發(fā)的先驅(qū) 。 總之：無論是何種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，還是日常生活的衣食住行，幾乎每一個 現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器， 今后的社會將充滿傳感器。 傳感器的發(fā)展趨勢 ? 在現(xiàn)實(shí)世界里，很多信息都是通過傳感器獲得的，而且與我們的生活息息相關(guān)。而 信息的生成、獲取、存儲、傳輸、處理及其應(yīng)用是現(xiàn)代信息科學(xué)的六大組成部