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程自动化最重要的一个分支。生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具之一。本文从过

程装备控制技术的应用角度出发，主要介绍过程装备控制技术的发展历史，过程工业，过程

控制系统的基本概念，过程控制系统的组成、原理及其应用；最后简要介绍几种目前比较先

进的过程控制系统。

按照国际公约的约定。社会经济过程中的全部产品通常分为三类，即硬件产品(hardware),

软件产品(software)和流程性材料产品(processedmaterial)。在新世纪初，世界上各主要

发达国家和我国都已把“先进制造技术”列为优先发展的战略性高技术之一。先进制造技术

主要是指硬件产品的先进制造技术和流程性材料产品的先进制造技术。所谓“流程性材料”

是指以流体气、液、粉粒体等)形态为主的材料。而过程工业是加工制造流程性材料产品的现

代国民经济的支柱产业之一。

成套过程装置是组成过程工业的工作母机群，它通常是由一系列的过程机器和过程设备，

按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统.再配以必要的控制仪

表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流程性材料，让其在装置内部经历必要的物

理化学过程，制造出人们需要的新的流程性材料产品。单元过程设备(如塔、换热器、反应器

与储罐等)与单元过程机器(如压缩机、泵与分离机等)二者的统称为过程装备。

随着科学技术的发展，过程装备控制技术逐渐代替人工控制。过程装备控制是指在过程

设备上，配上一些自动化装置以及合适的自动控制系统来代替操作人员的部分或全部直接劳

动，使设计、制造、装配、安装等在不同程度上自动地进行。这种利用自动化装置来管理生

产过程的方法就是生产过程自动化。因此，过程装备控制是生产过程自动化最重要的一个分

支。生产过程自动化是提高社会生产力的有力工具之一。它在确保生产正常运行，提高产品

质最，降低能耗，降低生产成本，改善劳动条件，减轻劳动强度等方面具有巨大的作用。

一、过程装备控制技术的发展

从工业过程控制的诞生，其理论就很快被人们接受，并得到了广泛的应用。随着现代控制

理论与计算机控制技术等学科的发展，为了满足工业生产过程自动化的迫切要求，自从20世

纪70年代以来，国内外控制界大力致力于过程控制的研究和开发。例如对建模理论、在线辨

识技术、系统结构、控制方法等开始突破了传统的Pm控制方法，并且已取得了成功应用的新

进展。

纵观控制系统的体系结构，它的发展经历了以下几个阶段。：

第一阶段为气动控制系统(简称PCS-PneumaticControlSystem).这个阶段主要指1950

年以前，以3-15nsi(0.2一1.0ka/cm)气动信号为标准信号的控制系统。

第二阶段为电动模拟控制系统(简称ACS-AmlorsvContmlSvstem).这个阶段是指1960

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4-20-A和0-10-A电动模拟信号的统

第三阶段为集中式计算机控制系统为(简称CCSCentralizedControlSvstem)这个阶

段是指1970年以后出现的以计筑机为指探申权.具有环节年以后出现的以计算机为指挥中

枢，具有环节集中管理的控制系统。由于这种系统控制集中，可靠性很令人担优，因此很

快被可靠性更好的系统取代。

第四阶段为分布式计算机控制系统(简称DCS}这个阶段出现的DCS系统正是在CCS基

础卜发展起来的，它克服了CCS系统的可靠性方面的缺陷，成为工业过程控制发展史上的一

个里程碑。

第五阶段是现场总线网络控制系统(FCS—-FieldbwControlSystem)。这个阶段是在

20世纪70年代中期网络技术发展的基础上出现的，随着网络技术的发展，DCS出现了开放式

系统，实现多层次计算机网络构成的管理—控制一体化。在控侧的低层，各国厂商纷纷推出

了各种数字化智能变送装里和智能化数字执行机构，以现场总线为标准，实现以徽处理为基

础的现