自動化儀表的發展過程中我國儀表經歷了哪幾個階段
20 世紀50 年代前後,自動化儀表在過程控制中開始得到發展。壹些工廠企業實現了
儀表化和局部自動化。這是自動化儀表在過程控制發展中的第壹個階段。這個階段的主要
特點是:采用的過程檢測控制儀表為基地式儀表和部分單元組合式儀表,而且多數是氣動
儀表;過程控制系統的結構絕大多數是單輸入—單輸出系統;被控參數主要是溫度、壓力、
流量和液位四種工藝參數;控制的目的主要是保持這些工藝參數的穩定、確保生產安全;
過程控制系統分析、綜合的理論基礎是以頻率法和根軌跡法為主體的經典控制理論。
2) 綜合自動化(20 世紀60~70 年代中期)階段
在 20 世紀60 年代,隨著工業生產的不斷發展,對自動化儀表提出了新的要求;電子
技術的迅速發展,也為自動化技術工具的不斷完善提供了條件,自動化儀表控制開始進入
第二階段。在這壹階段中,工業生產過程出現了壹個車間乃至壹個工廠的綜合自動化,其
主要特點是:大量采用單元組合儀表(包括氣動和電動)和組裝式儀表。與此同時,計算機
開始應用於過程控制領域,實現了直接數字控制(Direct Digital Control,DDC)和設定值控
制(Statistical Process Control,SPC)。在自動化儀表過程控制系統的結構方案方面,相繼出
現了各種復雜的控制系統,如串級控制、前饋—反饋復合控制、Smith 預估控制以及比值、
均勻、選擇性控制等,壹方面提高了控制質量,另壹方面也滿足了壹些特殊的控制要求。
自動化儀表控制系統的分析與綜合的理論基礎,由經典控制理論發展到現代控制理論。控
制系統由單變量系統轉向多變量系統,以解決生產過程中遇到的更為復雜的問題。
3) 全盤自動化(20 世紀70年代中期至今)階段
20 世紀70年代中期以來,隨著現代工業生產的迅猛發展,微型計算機的開發與應用,
經歷三階段:
壹階段的主要特點是:在新型的自動化技術工具方面,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);成分在線檢測與數據處理的應用也日益廣泛;模
擬調節儀表的品種不斷增加,可靠性不斷提高,電動儀表也實現了本質安全防爆,適應了
各種復雜過程控制的要求。在過程控制系統的結構方面,由單變量控制系統發展到多變量
系統,佛山市精密電子由生產過程的定值控制發展到最優控制、自適應控制,由自動化儀表控制系統發展
到計算機分布式控制系統等。在控制理論的運用方面,現代控制理論移用到過程控制領域,如狀態反饋、最優控制、
解耦控制等在過程控制中的應用,加速了過程建模、測試以及控制方法設計、分析等控制
技術和理論的發展。
當前,自動化儀表控制已進入了計算機時代,進入了所謂計算機集成過程控制系統
(Computer Integrated Process System,CIPS)的時代。CIPS 利用計算機技術,對整個企業的
運作過程進行綜合管理和控制,包括市場營銷、生產計劃調度、原材料選擇、產品分配、
成本管理,以及工藝過程的控制、優化和管理等全過程。分布式控制系統,先進過程控制
策略以及網絡技術、數據庫技術等將是實現CIPS 的重要基礎。可以預計,過程控制將在
我國社會主義現代化建設過程中得到更快的發展。