工业控制系统概述PPT教案.pptx

工业控制系统是现代工业生产的核心组成部分，它涉及到流程工业和制造业等多个领域。本PPT教案主要介绍了工业控制系统的概念、分类以及发展历程。 工业控制系统主要分为三类：过程控制、离散控制和批量控制。过程控制主要应用于流程工业，如化肥生产，其特点是连续生产，产品按重量销售。这一领域的控制主要是PID（比例-积分-微分）控制，现在通常称为过程自动化。离散控制则主要针对制造业，如螺丝钉生产，产品按个数计，主要采用顺序和逻辑控制，也被称为工厂自动化。批量控制则结合了连续和离散的特点，如制药行业，生产线可生产多种产品，每种产品有各自的配方，既需要顺序逻辑控制，也需连续过程控制。 工业控制系统的发展经历了多个阶段。早期，工业生产主要依赖模拟监测仪表和手动控制，到1930年代出现了模拟单回路反馈控制器。20世纪中叶，随着控制理论的发展，尤其是Bode的工作，计算机开始进入工业控制领域，起初主要用于数据采集和监视（SCADA系统）。到了1960年代，计算机开始参与设定值控制，实现模拟PID到数字PID的转变，并催生了可编程逻辑控制器（PLC），由Dick Morley博士于1968年发明。随后，分布式控制系统（DCS）的出现，使得控制更加分散，而监控集中化。近年来，现场总线技术的应用，如基金会现场总线（FF），进一步提高了系统的灵活性和互操作性。 DCS是专门针对流程工业的一种分布式控制系统，适用于连续生产过程，如石油炼制、化工和电力行业。它由多个分布式控制器组成，每个控制器负责一部分工艺过程，通过通信网络连接，将数据集中显示在控制室的CRT上，实现了对整个生产过程的高效监控和控制。 而PLC主要应用于离散制造，如汽车制造、电子设备和机械行业，它能根据预设的程序逻辑，快速响应生产线上各种条件的变化，实现设备的精确控制。此外，批量控制，如酿酒行业中的发酵和灌装，可能同时涉及到连续和离散控制，因此会结合使用DCS和PLC，或者专门的批量控制系统。 总结来说，工业控制系统是确保工业生产效率和质量的关键，它涵盖了从简单的模拟控制到复杂的数字自动化，以及针对不同生产模式的定制化解决方案。随着技术的进步，未来工业控制系统将会更加智能化、网络化，进一步提升工业生产的自动化水平。