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控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了，早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。以PLC和DCS为代表，从70年****始应用以来，在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。从90年****始，陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等，将简要介绍各种常见的控制系统，并分析控制系统的演进过程和发展方向。
70年代中期，由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多，而且条件苛刻，要求显示操作集中等，使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。在此情况下，业内厂商经过市场调查，确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主，辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制，它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。

在以后的近30年间，DCS先与成套设备配套，而后逐步扩大到工艺装置改造上，与此同时，也分成大型DCS和中小型DCS两类产品，使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破，但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变，共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为代产品，80年代中期至90年代前期为第二代产品，90年代中期至21世纪初为第三代产品。
DCS系统中，控制站作为一个完整的计算机，它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备，以及过程输入/输出（PI/O），包括信号变换与信号调理，A/D、D/A转换。控制站是整个DCS的基础，它的可靠性和安全性为重要，死机和控制失灵的现象是不允许的，而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠，才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件，包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等，只是完善程度不同而已。第二代DCS控制站开始有面向过程语言和语言；第三代DCS控制站的系统软件可以完成离线组态及在线修改控制策略。为了完成控制策略，对于顺序控制和批量控制组态编程，各种DCS控制站采用不同的方法。
DCS操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和语言功能等，其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用（Utility）功能，还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管理、总貌画面组态、控制站组态、工艺单元或区域组态等。
实际的DCS操作站是典型的计算机，它与控制站不同，有着丰富的外围设备和人机界面。

在现代计算机中，硬式磁盘机(硬盘)或固态硬盘(固态硬盘)通常用作辅助存储。这存取时间硬盘或固态硬盘的每字节通常以毫秒(千分之一秒)，而主存储的每字节访问时间以纳秒(十亿分之一秒)。因此，辅助存储比主存储慢得多。轮流光存贮器设备，如激光唱片和数字影碟驱动器的访问时间甚至更长。辅助存储技术的其他示例包括usb闪存驱动,软盘,磁带,纸带,穿孔卡片，以及RAM磁盘。一旦磁盘读/写磁头在HDD上，到达适当的位置，并且数据、轨道上的后续数据可以非常快速地被访问。

硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层(1) 硬件层: 嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。嵌入式核心模块 = 微处理器 + 电源电路 + 时钟电路 + 存储器Cache:位于主存和嵌入式微外理器内核之间，存放的是近一段时间微外理器使用多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度。(2) 中间层 (也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP)它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。
BSP有两个特点: 硬件相关性和操作系统相关性。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作:嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能.片级初始化:纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。板级初始化:包合软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。
系统级初始化: 以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。

可编程逻辑控制器或 PLC 在当今的各种流程和制造行业中无处不在。PLC 初旨在取代机电继电器系统，以便为修改控制系统的操作提供更简单的解决方案。无需重新连接大量继电器，只需从 PC 或编程设备快速下载，即可在几秒钟内更改控制逻辑。PLC 是一种工业级数字计算机，旨在执行控制功能，尤其适用于工业应用。
今天的大多数 PLC 都是模块化的，允许用户添加各种功能，包括离散和模拟输入和输出、PID 控制、位置控制、电机控制、串行通信和高速网络。与继电器组等较旧的技术相比，PLC 更易于故障排除和维护、更可靠、更具成本效益且用途更广泛。Modicon 是“模块化数字控制器”的缩写，它既是1968 年发明的个 PLC 产品的名称，也是发明它的品牌，尽管现在归施耐德电气所有。虽然它可能看起来不像典型的家用计算机，但 PLC 的核心与大多数人在日常生活中使用的计算机和智能设备中所见的技术完全相同。

可控硅(Silicon Controlled Rectifier) 简称SCR，是一种大功率电器元件，也称晶闸管。它具有体积小、、寿命长等优点。在自动控制系统中，可作为大功率驱动器件，实现用小功率控件控制大功率设备。它在交直流电机调速系统、调功系统及随动系统中得到了广泛的应用。