过程控制技术的发展历史
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制的电子设备。
它可以接收输入信号并根据预设的程序进行逻辑运算和输出控制信号，以实现自动化过程控制。
PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代，以下是PLC发展历史的详细描述。
1. 早期自动化控制系统20世纪早期，工业生产过程主要依靠机械设备和电气元件进行控制。
然而，这种控制方式存在许多局限性，包括不灵便、难以维护和调整等问题。
为了解决这些问题，工程师们开始研究并开辟一种更灵便、可编程的自动化控制系统。
2. 发展初期20世纪60年代初，PLC的雏形开始浮现。
当时，计算机技术的进步为PLC的发展提供了基础。
最早的PLC由可编程记忆器和逻辑运算单元组成，用于控制离散工业过程。
这些早期的PLC主要用于汽车工业和创造业的控制系统。
3. 发展成熟期20世纪70年代，PLC的发展进入成熟期。
随着集成电路技术的发展，PLC的体积变小，功能更加强大。
此时，PLC已经可以处理更复杂的控制任务，并具备了更多的输入输出接口。
PLC的应用范围逐渐扩大，涉及到更多的行业和领域。
4. 技术革新20世纪80年代，随着计算机技术的不断进步，PLC的性能和功能得到了进一步提升。
微处理器的应用使得PLC的运算速度更快，存储容量更大。
同时，PLC 的编程环境也得到了改善，使得工程师们能够更方便地编写和调试PLC的程序。
5. 网络化和智能化20世纪90年代，PLC开始向网络化和智能化方向发展。
PLC与其他设备的通信变得更加方便，可以通过网络进行远程监控和控制。
此外，PLC还具备了更强大的数据处理和故障诊断能力，能够更好地满足工业自动化的需求。
6. 现代PLC进入21世纪，PLC已经成为工业自动化领域中不可或者缺的设备。
现代PLC 具备了更高的性能、更丰富的功能和更强的可靠性。
PLC系统不仅可以控制生产过程，还可以进行数据采集、分析和优化。
此外，PLC还能够与其他智能设备和系统进行无缝集成，实现更高效、更智能的工业自动化控制。
工程控制发展历史
工程控制发展历史工程控制是指通过采取一系列的措施来实现工程项目的计划、监控和调整，以达到预期的目标。
这是一门涉及多个领域的学科，包括机械、电子、自动化等。
工程控制的发展历经了多个阶段和里程碑，本文将对其发展历史进行探讨。
一、手工控制阶段（古代至18世纪）工程控制的起源可以追溯到古代，当时的工程控制主要依靠人工操作和经验判断。
例如，在古代建筑工程中，人们通过手工测量、调整和安装来完成工程控制。
这一阶段的工程控制主要依赖于人的感官和经验，受限于人的能力和技术水平，效率和精度都较低。
二、机械控制阶段（18世纪至20世纪初）随着科学技术的进步，工程控制逐渐引入了机械设备。
18世纪末，蒸汽机的发明使得机械控制成为可能。
在这一阶段，人们开始使用机械仪器来完成工程控制任务，例如使用传动装置、调节阀等。
这种机械控制方式提高了工程控制的精度和效率，但仍然受限于机械设备的制约。
三、电气控制阶段（20世纪初至20世纪中叶）20世纪初，电气技术的快速发展推动了工程控制的进一步改进。
人们开始使用电气设备来实现工程控制，例如使用电动机、开关和传感器等。
这种电气控制方式极大地提高了工程控制的精度和灵活性，使得工程项目的自动化程度得到了显著提升。
四、计算机控制阶段（20世纪中叶至今）20世纪中叶以后，计算机技术的飞速发展引领着工程控制的革命。
计算机的出现使得工程控制的自动化程度达到了前所未有的高度。
人们可以通过编程和算法来实现复杂的工程控制任务，例如使用逻辑控制器（PLC）和微处理器等。
计算机控制不仅提高了工程控制的精度和效率，还使得工程项目的规模和复杂度得以扩大。
五、智能化控制阶段（近几十年）近年来，人工智能和机器学习等技术的发展为工程控制带来了新的机遇和挑战。
智能化控制的核心思想是通过模拟人类的智能行为来实现工程控制。
人们可以使用智能算法和模型来优化工程项目的控制过程，例如使用神经网络和遗传算法等。
智能化控制不仅提高了工程控制的自动化程度，还使得工程项目的响应能力和适应性得到了进一步提升。
流程工业先进控制技术的现状与发展概要
二十世纪80年代后期，使过程控制开始突 破自动化孤岛模式，出现了集控制、优化、 调度、管理、经营于一体的综合自动化新 模式
自动化领域的高技术中的
前沿课题
1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼 油、化工企业都相继建立了流程CIMS系统。通 过计算机网络向上下游、产供销一体化或集成 化方向发展
MES
(Manufacturing Execution System)
PCS (Process Control System)
基于ERP/MES/PCS三级结构的 特点
三层结构符合现代企业生产管理结构 “扁平化”的思想，较之五层结构更易 于集成和实现
系统结构的扁平化，促使管理以职能为 中心向以过程为中心转变
（PID只利用过去和现在的信息） 对模型要求低：反馈校正 (现代控制理论要求模型精度高) 滚动优化：每控制周期不断进行优化计算（现代
控制一次优化） 稳态优化与动态优化相结合 多变量系统（ PID是一对一控制） CV和MV可受约束
第三代MCC产品及其公司
公 Aspen
司
DMC Corp.
流程工业先进控制技术的现状与发展
Application of Advanced Control Technology in Process Industry
上海交通大学自动化系
邵惠鹤教授
2005年10月14日
一、以企业盈利优化为目标的 流程工业综合自动化
1.1 流程工业 在国民经济中的支柱地位
流程工业包括了石化、炼油、化工、制药、造纸、 冶金、采矿、电力、食品加工等是在知识经济时代 的21世纪的国民经济中占主导地位的行业
PLC的发展历史，及未来发展趋势
PLC的发展历史，及未来发展趋势1 引言可编程序控制器的英文为Programmable Controller，在二十世纪70-80年代一直简称为PC。
由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大，所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（PLC-Programmable Logic Controller），为了方便，仍简称PLC为可编程序控制器。
有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统，强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。
2 PLC的发展和市场情况2.1 PLC的发展历史1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器，满足了GM公司装配线的要求。
随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代PLC产品了。
在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。
由于这些控制和监视的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。
在多年的生产实践中，逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势，还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占一定的百分比。
在80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS的市场（过程控制）并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC（IPC）的出现，特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年来PLC增长速度，总的说是渐缓。
百度百科（DCS）
DCS求助编辑百科名片DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。
即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
目录数字蜂窝系统分布式控制系统基本介绍形态组成具体含义发展历史第一阶段第二阶段第三阶段特点介绍高可靠性开放性灵活性易于维护协调性控制功能齐全DCS的结构国内外应用分散控制系统流程工业CIMS主要厂家相关问答相关控制系统总述PLCFCS系统差异应用差异发展前景结论下坡缓速控制（DCS)记录仪（超小型DCS）数字蜂窝系统分布式控制系统基本介绍形态组成具体含义发展历史第一阶段第二阶段第三阶段特点介绍高可靠性开放性灵活性易于维护协调性控制功能齐全DCS的结构国内外应用分散控制系统流程工业CIMS主要厂家相关问答相关控制系统总述PLCFCS系统差异应用差异发展前景结论下坡缓速控制（DCS)记录仪（超小型DCS）展开编辑本段数字蜂窝系统DCS （Digital Cellular System ）数字蜂窝系统简称DCS ，常见于手机频率。
如DCS1800 编辑本段分布式控制系统基本介绍首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。
由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。
对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。
这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。
SPC统计过程控制的发展史
SPC统计过程控制的发展史关键词：SPC,统计过程控制导语：1924年5月16日，休哈特提出世界上第一张控制图—p图，随着这张控制图以及其中有关过程控制理论的提出，标志着著名的SPC理论的诞生。
二十世纪二十年代，美国贝尔实验室（Bell Telephone Laboratory）成立两个小组，以休哈特（W. A. Shewhart）博士为学术领导人的过程控制(Process Control)研究组，以道奇（H. F. Dodge）为学术领导人的产品控制（Production Control）研究组。
其中，休哈特研究组经过研究，提出了过程控制理论以及监控过程的工具—控制图（Control Chart）。
这就是SPC统计过程控制的萌生阶段。
世界上第一张控制图1924年5月16日，休哈特提出世界上第一张控制图—p图，随着这张控制图以及其中有关过程控制理论的提出，标志着著名的SPC理论的诞生。
1931年休哈特对其理论进行了总结，写出了一本划时代的名著《产品制造质量的经济控制》（Economic Control of Quality of Manufactured Productions）。
这本著作可以称得上一代名著，因为在他出版半个世纪以后的八十年代仍能在美国再版，由此可见其学术价值。
控制图在英国及日本的历史英国在1932年，邀请休哈特博士到伦敦，主讲统计品质管制，而提高了英国人将统计方法应用到工业方面之气氛。
1950年控制图被引进到日本。
同年日本规格协会成立了品质管制委员会，制定了相关的JIS标准。
继休哈特控制图之后的其他控制图在休哈特提出他的控制图（我们称之为“休哈特控制图” ）之后，又有人陆续提出数十种控制图，其中比较重要的有如下几种：累积和控制图（CUSUM，Cumulative Sum Control Chart）：它可以将一系列点子的微弱信息累积起来，所以对过程的小变动灵敏。
指数加权移动平均控制图（EWMA，Exponentially Weighted Moving Average Control Chart）：它最早由罗伯茨（S. W. Roberts）在1959年提出。
PLC发展历史
PLC发展历史PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的电子设备，它可以根据预先编写的程序来控制机器和工业过程。
PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代，下面将详细介绍PLC的发展历程。
1. 创始阶段（1960年代）PLC最早起源于美国的汽车制造业。
当时，汽车制造商面临着生产线上的控制问题，他们希望能够使用一种更灵活和可编程的控制系统来替代传统的继电器控制。
于是，美国的一家公司在1968年推出了第一款商用PLC，这标志着PLC的诞生。
2. 发展阶段（1970年代-1980年代）在PLC诞生后的几年里，PLC逐渐受到了工业界的认可和采用。
1971年，德国的一家公司推出了第一款可编程控制器，这进一步推动了PLC的发展。
随着技术的不断进步，PLC的功能得到了扩展，它开始具备了更强大的处理能力和更多的输入输出（I/O）点。
在1980年代，PLC的市场需求不断增加。
PLC开始广泛应用于各个行业，包括制造业、化工业、电力行业等。
PLC的生产商也越来越多，市场竞争激烈，不同公司推出了各种不同功能和规格的PLC产品。
3. 现代阶段（1990年代至今）随着计算机技术的飞速发展，PLC的功能和性能得到了进一步提升。
1990年代，PLC开始具备了更强大的处理器和更大的存储容量，使得它能够处理更复杂的控制任务。
同时，PLC开始与其他自动化设备进行联网，实现了更高级的控制和监控功能。
2000年代以来，PLC的发展进入了一个全新的阶段。
随着工业互联网的兴起，PLC开始与云计算、大数据等技术相结合，实现了更智能化的控制。
PLC的应用范围也进一步扩大，包括智能家居、物流仓储、能源管理等领域。
总结PLC的发展历史可以追溯到20世纪60年代，经过几十年的发展，它已经成为工业自动化领域中不可或缺的设备。
从最初的简单控制器到现代的智能化系统，PLC不断演进和创新，为各个行业提供了更高效、更可靠的自动化解决方案。
随着技术的不断进步，我们可以期待PLC在未来的发展中发挥更重要的作用，推动工业自动化向更高水平发展。
霍尼韦尔DCS的变迁看过程自动控制系统的发展
摘要：本文主要通过回顾霍尼韦尔公司DCS系统的30多年发展历程，重点介绍霍尼韦尔新一代Experion PKS系统的一些主要特征，以此分析工业自动化过程控制系统的发展趋势。
关键词：DCS,TDC200,TDC300,Experion PKS,控制网络,过程控制器,集散控制。
1 前言自从霍尼韦尔公司在1975年推出世界上第一套DCS系统TDC2000至今已经过去30多年的时间，过程自动化控制系统发生了巨大的变化。
回顾一下霍尼韦尔公司DCS系统的变迁过程，关注霍尼韦尔新一代Experion PKS系统，对我们了解当前DCS发展动态，把握将来的发展趋势具有非常积极意义。
2 霍尼韦尔公司DCS回顾2.1 TDC2000系统在1975年霍尼韦尔公司推出TDC2000系统以前，过程工业控制还处在过程仪表自动化控制时代，国外使用电动仪表，而国内还处于主要使用气动仪表，刚开始尝试使用电动仪表阶段。
生产过程对自动化控制要求相对较低，主要是保证生产稳定及相对安全运行。
无法或难以实现复杂控制，更谈不上先进或优化控制，生产效率相对较低，能耗大，产品成本高。
尽管这时已经出现了各种型号的计算机，并且很多人试图将计算机用于过程控制，但是由于没有很好地解决由于计算机故障而带来的生产损失和安全隐患问题，因而无法真正实现将计算机用于生产过程控制。
TDC2000的推出，其重要意义在于提出并实现了集散控制的概念。
集中操作和管理，实现各回路或设备之间更加协调运行，以提高生产运行稳定性和安全性；分散控制，实现危险分散和隔离，并且易于安装和维护。
30多年的实践证明，集散控制概念是计算机过程控制的一个基本原则。
这个概念不仅今天没有过时，而且在以后相当长的时期内都将是计算机过程工业控制的一个主导路线。
根据集散原则，整个TDC2000的基本功能分布特点是：控制网络采用单层冗余结构；操作站负责操作与处数据存储；不同的控制器实现不同的过程控制等等。
这种基本功能分布至今还被有些控制厂商的DCS所采用的。
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过程控制技术已由分离设备向共享设备发展、自动化技术由模拟仪表向智能化仪表发展、计算机网络技术向现场扩展时，过程控制技术经了5个发展阶段，即人工控制阶段；模拟仪表控制系统（20世纪50年代开始）；计算机集中监督控制系统阶段（20世纪60年代开始）；分散控制系统（DCS）阶段；（20世纪70年代开始）；现场总线控制系统（FCS）阶段（20世纪90年代开始）。
1、第一代为基地式气动仪表控制系统；
该气压信号仅在本仪表内起作用，一般不能传送给别的仪表或系统,即各测控点只能成密封状态，无法与外界沟通信息，操作员只能通过生产现场的巡视，了解生产过程的状况，处于人工控制阶段。
2、第二代为电动单元组合式模拟仪表控制系统；
随着生产规模的扩大，操作员需要综合掌握多点的运行参数与信息，需要同时按多点的信息实行操作控制，于是出现了气动、电动系列的单元组合式仪表，出现了集中控制室。
生产现场各处的参数通过统一的模拟信号，即：0.02~0.1MPa的气压信号，0~10mA或4~20mA 的直流电流信号，1~5V直流电压信号等，送往集中控制室。
电动单元组合式模拟仪表控制系统处理随着时间的变化而连续变化的控制信号，形成闭环控制系统，但控制性能只能实现单参数的PID调节和简单的串级、前馈控制，无法实现复杂的控制形式，三大控制论的确立，奠定了现代控制的基础，集中控制室的设立及控制功能分离的模
式一直沿用至今。
3、第三代为集中式数字控制系统；
是自动控制领域的一次革命，由于模拟信号的传递需要一对一的物理连接，信号变化缓慢，提高计算速度与精度的开销、难度都很大，信号传输的抗干扰能力也较差，于是便开始寻求用数字信号取代模拟信号，出现了直接数字控制（DDC），即用一台计算机取代控制室的几乎所有仪表盘，出现了集中式数字控制系统；它充分发挥了计算机的特长，是一种多目的、多任务的控制系统。
计算机通过A/D或D/A 通道控制生产过程，不但能实现简单的PID控制，还能实现复杂的控制运算，如最优控制、自适应控制等。
4、第四代为集散式控制系统（DCS）；
（Distributed Control System）是目前普遍使用的一种控制结构，是4C技术即：
1）计算机（Computer）技术；
2）控制（Control）技术；
3）通信（Communica-tion）技术；
4）CRT显示技术；
相结合的产物，集中了连续控制、批量控制、逻辑顺序控制、数据采集等功能。
它的特点是整个控制系统不再是只具有一台计算机，而是由几台计算机和一些智能仪表、智能部件构成，这样就具有了分散控制、集中操作、综合管理和分而自治的功能；并且设备之间的信号传递也不仅仅依赖于4~20mA的模拟信号，而逐步地以数字信号来
取代模拟信号。
集散控制系统的优点是系统安全可靠、通用灵活、具备最优控制性能和综合管理能力，为工业过程的计算机控制开创了新方法。
5、第五代为现场总线控制系统（FCS）
（Fieldbus Control System）是继DCS之后又一种全新的控制体系发展，是一次质的飞跃。
1983年霍尼韦尔（Honeywell）公司推出了智能化仪表——Smar变送器，这些带有微处理芯片的仪表除了在原有模拟仪表的基础上增加了复杂的计算功能之外，还在输出的4~20mA直流信号上叠加了数字信号，使现场与控制室之间的连接由模拟信号过渡到了数字信号，为现场总线的出现奠定了基础。
现场总线控制系统把“分散控制”发展到“现场控制”，数据的传输方式从“点到点”到“总线”，从而建立了过程控制系统中的大系统概念，大大推进了控制系统的发展。