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志不强者智不达，言不信者行不果。——墨翟

机械控制系统的组成及其作用

——周江琛2013301390008

摘要：意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备

内任何感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状

态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态。

控制系统有几种分类方法

1、按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控

制系统。开环控制系统：在开环控制系统中，系统输出只受输入的控

制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。在开环控制系统中，基于

按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元

件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料

装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。闭环控制系统：闭

环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏

差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反

馈控制系统。

2、按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控

制系统和程序控制系统。恒值控制系统：给定值不变，要求系统输出

量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、

流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。随动控

制系统：给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。

如跟随卫星的雷达天线系统。程序控制系统：给定值按一定时间函

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数变化。如程控机床。

在介绍了控制系统的大致情况后我们再来看看他的发展历程：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。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年代前期为第一代

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。

控制站：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），

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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最为重要，死机和控制失灵的现象是绝对

不允许的，而且冗余、掉电保护、抗干扰、构