杭州電氣自動化控制系統的一代產生于1930年到1940年,主要代表是以基地式儀表為代表的機械控制技術。二代控制系統產生于1950年,主要是電氣控制技術為主的繼電器控制技術和調節器為代表的模擬控制技術。目前所稱的控制系統是三代控制系統,誕生于二十世紀七十年代,主要技術代表是用于流程工業的集散控制系統(DCS)和用于離散工業的可編程控制器(PLC)。
為了正確理解控制系統的意義,有一些關于控制的術語是需要了解的,在這里介紹一下。
在控制系統中,另一個常見的術語就是模擬量和開關量。不論輸入還是輸出,一個參數要么是模擬量,要么是開關量。模擬量指控制系統量的大小是一個在特定范圍內變化的連續數值,比如溫度,從0-100度,壓力從0-10MPA,液位從1-5米等等,這些量都是模擬量。而開關量指該物理量只有兩種狀態,如開關的導通和斷開的狀態,繼電器的閉合和打開,電磁閥的通和斷等等。
1.對杭州電氣自動化控制系統來說,由于CPU是二進制的,數據的每位有“0”和“1”兩種狀態,因此,開關量只要用CPU內部的一位即可表示,比如,用“0”表示開,用“1”表示關。而模擬量則根據精度,通常需要8位到16為才能表示一個模擬量。常見的模擬量是12位的,即精度為2-12,高精度約為萬分之二點五。當然,在實際的控制系統中,模擬量的精度還要受模擬/數字轉換器和儀表的精度限制,通常不可能達到這么高。
2.通常是針對模擬量的控制來說,一個控制器根據一個輸入量,按照特定的規則和算法來決定一個輸出量,這樣,輸入和輸出就形成一個控制回路??刂苹芈酚虚_環和閉環的區別。開環控制回路,指輸出是根據一個參考量而定,輸入和輸出量沒有直接的關系。而閉環回路則將控制回路的輸出再反饋回來作為回路的輸入,與該量的設定值或應該的輸出值作比較。閉環回路控制又叫反饋控制,是控制系統中常見的控制方式。下面介紹幾種常規的反饋控制的模式。
3.在討論杭州電氣自動化控制系統的時候,I/O點是經常聽到的一個術語。它是指輸入/輸出點,I代表INPUT,指輸入,O代表OUTPUT,指輸出。輸入/輸出都是針對控制系統而言,輸入指從儀表進入控制系統的測量參數,輸出指從控制系統輸出到執行機構的參量,一個參量叫做一個點。一個控制系統的規模有時按照它大小能夠控制的I/O點的數量來定的。