1) 儀表化與局部自動(dòng)化(20 世紀(jì)50~60 年代)階段
20 世紀(jì)50 年代前后,自動(dòng)化儀表在過程控制中開始得到發(fā)展。一些工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)了
儀表化和局部自動(dòng)化。這是自動(dòng)化儀表在過程控制發(fā)展中的第一個(gè)階段。這個(gè)階段的主要
特點(diǎn)是:采用的過程檢測(cè)控制儀表為基地式儀表和部分單元組合式儀表,而且多數(shù)是氣動(dòng)
儀表;過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)是單輸入—單輸出系統(tǒng);被控參數(shù)主要是溫度、壓力、
流量和液位四種工藝參數(shù);控制的目的主要是保持這些工藝參數(shù)的穩(wěn)定、確保生產(chǎn)安全;
過程控制系統(tǒng)分析、綜合的理論基礎(chǔ)是以頻率法和根軌跡法為主體的經(jīng)典控制理論。
2) 綜合自動(dòng)化(20 世紀(jì)60~70 年代中期)階段
在 20 世紀(jì)60 年代,隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,對(duì)自動(dòng)化儀表提出了新的要求;電子
技術(shù)的迅速發(fā)展,也為自動(dòng)化技術(shù)工具的不斷完善提供了條件,自動(dòng)化儀表控制開始進(jìn)入
第二階段。在這一階段中,工業(yè)生產(chǎn)過程出現(xiàn)了一個(gè)車間乃至一個(gè)工廠的綜合自動(dòng)化,其
主要特點(diǎn)是:大量采用單元組合儀表(包括氣動(dòng)和電動(dòng))和組裝式儀表。與此同時(shí),計(jì)算機(jī)
開始應(yīng)用于過程控制領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制(Direct Digital Control,DDC)和設(shè)定值控
制(Statistical Process Control,SPC)。在自動(dòng)化儀表過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案方面,相繼出
現(xiàn)了各種復(fù)雜的控制系統(tǒng),如串級(jí)控制、前饋—反饋復(fù)合控制、Smith 預(yù)估控制以及比值、
均勻、選擇性控制等,一方面提高了控制質(zhì)量,另一方面也滿足了一些特殊的控制要求。
自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的分析與綜合的理論基礎(chǔ),由經(jīng)典控制理論發(fā)展到現(xiàn)代控制理論???br />
制系統(tǒng)由單變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)向多變量系統(tǒng),以解決生產(chǎn)過程中遇到的更為復(fù)雜的問題。
3) 全盤自動(dòng)化(20 世紀(jì)70年代中期至今)階段
20 世紀(jì)70年代中期以來,隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,微型計(jì)算機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用,
經(jīng)歷三階段:
一階段的主要特點(diǎn)是:在新型的自動(dòng)化技術(shù)工具方面,開始采用以微處理器為核心的智能
單元組合儀表(包括可編程序控制器等);成分在線檢測(cè)與數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用也日益廣泛;模
擬調(diào)節(jié)儀表的品種不斷增加,可靠性不斷提高,電動(dòng)儀表也實(shí)現(xiàn)了本質(zhì)安全防爆,適應(yīng)了
各種復(fù)雜過程控制的要求。在過程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面,由單變量控制系統(tǒng)發(fā)展到多變量
系統(tǒng),佛山市精密電子由生產(chǎn)過程的定值控制發(fā)展到最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制,由自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展
到計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)等。在控制理論的運(yùn)用方面,現(xiàn)代控制理論移用到過程控制領(lǐng)域,如狀態(tài)反饋、最優(yōu)控制、
解耦控制等在過程控制中的應(yīng)用,加速了過程建模、測(cè)試以及控制方法設(shè)計(jì)、分析等控制
技術(shù)和理論的發(fā)展。
當(dāng)前,自動(dòng)化儀表控制已進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代,進(jìn)入了所謂計(jì)算機(jī)集成過程控制系統(tǒng)
(Computer Integrated Process System,CIPS)的時(shí)代。CIPS 利用計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)整個(gè)企業(yè)的
運(yùn)作過程進(jìn)行綜合管理和控制,包括市場(chǎng)營銷、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、原材料選擇、產(chǎn)品分配、
成本管理,以及工藝過程的控制、優(yōu)化和管理等全過程。分布式控制系統(tǒng),先進(jìn)過程控制
策略以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等將是實(shí)現(xiàn)CIPS 的重要基礎(chǔ)??梢灶A(yù)計(jì),過程控制將在
我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過程中得到更快的發(fā)展。