【正文】 系統(tǒng)出現(xiàn)故障的風(fēng)險；能實現(xiàn)對非線性、多變量、大滯后、分布參數(shù)等復(fù)雜系統(tǒng)的控制能采集并記錄各類重要的數(shù)據(jù)供操作人員監(jiān)控系統(tǒng)時使用。還能整理和打印報表或上傳報表供管理層使用 。 企業(yè)級管理計算機 廠級管理計算機 車間級監(jiān)督計算機(SCC) 設(shè)備控制級(DDC) 廠級管理計算機 生產(chǎn)過程 A 車間級監(jiān)督計算機(SCC) 設(shè)備控制級(DDC) 生產(chǎn)過程 B 設(shè)備控制級(DDC) 生產(chǎn)過程 C 設(shè)備控制級(DDC) 生產(chǎn)過程 D MIS級 SCC級 DDC級 主要分為三部分：操作管理站、現(xiàn)場控制站和通信網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)分散控制與集中管理和操作的功能。 ? 操作管理站負責(zé)系統(tǒng)的管理、控制組態(tài)、系統(tǒng)生成，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的控制操作、過程狀態(tài)顯示、報警狀態(tài)顯示、歷史數(shù)據(jù)的收集和各種趨勢顯示及報表生成與打印等 ? 現(xiàn)場控制站則具體實現(xiàn)各種現(xiàn)場物理信號（各種模擬量、開關(guān)量等）的周期采集和轉(zhuǎn)換處理、各種控制回路的運算（包括調(diào)節(jié)回路和邏輯運算等）、控制運算結(jié)果的直接輸出等； ? 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)負責(zé)各種功能站之間的數(shù)據(jù)通信和聯(lián)絡(luò)。 1. 分散控制，集中管理；自治和協(xié)調(diào)性； 特點： 3. 速度快，控制更加靈活方便，國內(nèi)外都有成型的產(chǎn)品。 2. 可靠性高號稱平均無故障時間可達 100年； 4. 系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件配置的是實時多任務(wù)的操作系統(tǒng)，控制軟件非常豐富，而且用戶可以根據(jù)需要進行組合，因此這種軟件又稱組態(tài)軟件。因此用戶在這樣的硬軟件平臺上可以實現(xiàn)高水平、高速度、高質(zhì)量、高效益的控制系統(tǒng)。 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ FCS— Fieldbus Control System） 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是分散控制系統(tǒng)向全數(shù)字化系統(tǒng)發(fā)展的結(jié)果 ， 是向下開放的產(chǎn)物 。 現(xiàn)場總線是一種連接用于連接例如傳感器 、 執(zhí)行器和控制器等的儀器和控制設(shè)備的全數(shù)字 、 串行 、 雙向 、 多點 、 開放式的通信系統(tǒng) 。 ? 計算機與通信技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生了計算機網(wǎng)絡(luò)； ? 計算機網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)相結(jié)合產(chǎn)生了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。 現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)；現(xiàn)場設(shè)備互連； 互操作性 ；功能分散； 通信線供電；開放性 。 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)模型 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)有以下一些突出的優(yōu)點 ： ? 總線式結(jié)構(gòu)：一對傳輸線（總線）掛接多臺現(xiàn)場設(shè)備，雙向傳輸多個數(shù)字信號。 ? 開放互操作性：現(xiàn)場總線采用統(tǒng)一的協(xié)議標準，是開放式的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，對用戶是透明的。 ? 徹底的分散控制：控制功能下放到作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的現(xiàn)場智能儀表和設(shè)備中。 ? 可靠性高 ：采用數(shù)字信號傳輸數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的精度和抗干擾性。將控制功能放到現(xiàn)場設(shè)備中，使危險分散，系統(tǒng)的可靠性提高。 ? 信息綜合、組態(tài)靈活 。 6．工業(yè)過程計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS） 計算機測控技術(shù)的發(fā)展 第一個階段是 20世紀 50年代以前的人工控制階段（基地式儀表控制系統(tǒng)） 第二個階段是 20世紀 60年代的模擬式儀表控制階段（電動單元組合式儀表控制系統(tǒng)） 第三個階段是 20世紀 70年代的計算機集中控制階段 第四個階段是 20世紀 80年代的集散式控制階段（分布式控制系統(tǒng)） 計算機測控技術(shù)的發(fā)展歷程 儀表集中控制室 儀表集中控制室 計算機集中監(jiān)控室 計算機集中監(jiān)控室 計算機測控技術(shù)的發(fā)展特點 1．智能化 現(xiàn)代的檢測和控制系統(tǒng)，或多或少地趨向于智能化這個特點。所謂智能，是指能隨外界條件的變化，具有確定正確行動的能力，也即具有人的思維能力以及推理、做出決策的能力，而智能化的儀表或系統(tǒng)，可以在個別的部件上，也可以在局部或整體系統(tǒng)上使之具有智能的特征。例如智能化的測試儀表，它能在被測參數(shù)變化時自動選擇測量方案，進行自校正、自補償、自檢、自診斷等，以獲取最佳測試結(jié)果。為了更有效地利用被測量，在檢測時往往要附加一些分析與控制的功能，因而采用實時動態(tài)建模技術(shù)、在線識別技術(shù)，以獲得實時最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制等功能。有的系統(tǒng)則直接運用人工智能、專家系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計智能控制器。 2．綜合化與集成化 電子測量儀器、自動化儀表、自動化測試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)在過去是分屬各學(xué)科和領(lǐng)域各自獨立發(fā)展。由于生產(chǎn)自動化的要求，使他們在發(fā)展中相互靠近，功能互相覆蓋，差異逐漸縮小，體現(xiàn)為一種 “ 信息流 ” 綜合管理與控制系統(tǒng)。其綜合的目的是為了提高人們對生產(chǎn)過程全面的監(jiān)視、檢測、控制與管理等多方面的能力。與此同時，對測量控制技術(shù)本身提出了高技術(shù)的要求，如高靈敏度、高精度、高分辨率、高速響應(yīng)、高穩(wěn)定性、高度自動化智能化等。為此，要求提高系統(tǒng)綜合與設(shè)計的能力，這就涉及多種科學(xué)、多種技術(shù)的互相融合、互相滲透，使系統(tǒng)功能強大，向更高層次發(fā)展。 3．系統(tǒng)化與標準化 現(xiàn)代檢測與控制的任務(wù)，更多地涉及到系統(tǒng)的特征。所謂系統(tǒng)，是指若干個相互間具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的要素，構(gòu)成一個整體，由它來完成規(guī)定的功能，以達到某個給定的目的。因而在系統(tǒng)內(nèi)部，若要設(shè)立多臺微機，則這些微機往往不是互不相干的，而是要構(gòu)成相互聯(lián)系的整體，這就形成了各種多微機的系統(tǒng)。即使使用單獨微機進行集中控制，也要通過標準總線和各個部件發(fā)生聯(lián)絡(luò)。 在向系統(tǒng)化發(fā)展的同時，還需要涉及到系統(tǒng)部件接口的標準化、系列化和模塊化，用戶只需選用符合標準的制造廠產(chǎn)品，而不必再考慮能否與現(xiàn)有系統(tǒng)連接，能否與現(xiàn)有系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信等問題。 4．微型化與大型化 嵌入式系統(tǒng)也是計算機測控技術(shù)的一個發(fā)展方向 。 所謂嵌入式系統(tǒng) ， 是指計算機測控系統(tǒng)是與被監(jiān)控對象一體的 ，即計算機測控系統(tǒng)是嵌入在被監(jiān)控對象之中的 。 微處理芯片技術(shù) 、 液晶顯示技術(shù) 、 大容量電子存儲器件技術(shù)的發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)提供了可靠的保證 。 另外 ， 家庭 、 家電中以及一些特殊場合 （ 例如：人體 ） 的應(yīng)用也對計算機測控系統(tǒng)的微型化提出了要求 。 與微型化相反的一個方向是大型化。大型化的特點：一是控制系統(tǒng)監(jiān)控的參量非常的多，可以達到數(shù)萬個甚至數(shù)十萬個；二是控制的地域非常的寬廣，面積可達數(shù)十平方千米，距離可達上萬千米。由于大型化的需求以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日漸成熟，基于計算機網(wǎng)絡(luò)的計算機控制系統(tǒng)越來越多。 5．多媒體化與網(wǎng)絡(luò)化 多媒體技術(shù)正在迅速地從家庭 、 辦公室向計算機控制技術(shù)應(yīng)用的各個領(lǐng)域擴散 。 通過應(yīng)用多媒體技術(shù) ， 不僅使得操作人員能夠獲取豐富的現(xiàn)場信號 ， 同時 ， 還使得原本枯燥乏味的工作變得有趣起來 。 隨著氣味合成技術(shù)的日漸成熟 ， 在不久的將來 ， 操作人員就能夠坐在操作室里 “ 嗅 ”到現(xiàn)場的氣味 （ 如果有必要的話 ） 。 隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種層次的計算機網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，規(guī)模也越來越大，從而使傳統(tǒng)意義上的回路控制系統(tǒng)所具有的特點在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化過程中發(fā)生了根本變化，并最終逐步實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展 趨勢和展望 縱觀目前的計算機控制技術(shù)的發(fā)展，其趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1）、工業(yè)控制逐步地從單機的監(jiān)控、直接數(shù)字控制（ DDC）發(fā)展到集散型控制系統(tǒng)（ DCS）、網(wǎng)絡(luò)化分布式控制系統(tǒng)（ NCS）。 （ 2） DCS、 PLC和工業(yè)控制計算機技術(shù)正在相互滲透發(fā)展，并擴大各自的應(yīng)用領(lǐng)域。 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展 趨勢和展望 （ 3）現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)代控制領(lǐng)域廣泛進行滲透， Ether將成為工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸主干，Ether+TCP/IP的傳感器、變送器可望直接成為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點。 （ 4）工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將向有線和無線相結(jié)合方向發(fā)展。 （ 5）工業(yè)控制軟件已向組態(tài)化方向發(fā)展，工業(yè)控制軟件主要包括人機界面軟件、控制軟件以及生產(chǎn)管理軟件等。