数字控制装置和仪表优化方案

数字控制装置与仪表以微处理器为核心，实现工业自动化控制的装置。根据不同工业生产过程的特点，数字控制装置可分为以下三类。

图1-1-2 组件组装式控制装置与仪表的组成结构

1.连续生产过程的控制装置

连续生产过程的特征是以稳定运行为正常工况。即使设定值可能根据工艺要求而变化，其变化也是相当缓慢的，而且两次停车的时间间隔是很长的。连续生产过程自动化是生产过程自动化的重要部分，如温度、压力、流量、液位及成分等连续量的闭环自动控制，在各个工业部门都随处可见。

连续生产过程的控制由过去以模拟控制装置为主，逐步过渡为以数字控制装置为主。后者完全可以取代多种模拟调节仪表和运算仪表，并增加了许多新功能，只是由于价格和使用习惯的因素，两者还是同时并存的。但是，数字控制装置的发展十分迅速，应用领域已越来越宽，现已占有统治地位。

2.断续生产过程的控制装置(www.xing528.com)

断续生产过程的特点是生产过程周期短，一般以小时或天计，甚至以分、秒计，基本为单件生产；由一个状态变化到另一个状态为快速过程，常以毫秒计，且停止、起动频繁。如机械零件加工、设备的装配、搬运、检验、包装、入库等都是典型的断续过程，它们是按照一定的时间顺序或逻辑条件一步一步对电气设备实现一系列通断控制（二值控制），即实现的是逻辑控制、顺序控制和条件控制。

自20世纪70年代中期出现了以微处理器为核心的可编程序逻辑控制器（PLC）以来，发展十分迅速，现在已经基本取代了传统的继电器逻辑控制装置。

3.批量生产过程的控制装置

批量生产过程的特征是在每个生产周期同时兼备连续和断续两种生产过程。在批量生产中，原料（或被加工件）或是一次投入或是分批投入，有时也以工艺条件连续投入，但成品或半成品都一定是分批生产出来的。这类生产过程要求典型的顺序控制或逻辑控制，工序间的转换是按时间条件或逻辑条件或这两种条件的组合进行的。但在某一个或某几个工序中，又有连续生产过程的特点，要求实现回路闭环控制，有的是对一个或几个参数进行控制，有的则是进行时间程序给定控制。在机械行业中的各种热处理及冶金、石油、化工、制药、轻工等工业中都存在大量典型的批量生产过程。对批量生产过程进行控制的装置既不同于连续生产控制装置，也不同于断续生产控制装置，因而形成了一种批量生产控制装置。

批量控制装置可由PLC中加入PID等控制功能来实现，也可由连续生产控制装置中加入逻辑控制功能来实现。前者已不单纯实现逻辑和顺序控制，还能实现回路闭环控制。PLC这一名称已不能代表其所具有的功能，故已改称为PC（可编程序控制器），为避免与PC（个人计算机）相混淆，习惯上仍称其为PLC。

实际上，一个典型的生产过程往往包括连续过程、断续过程和批量过程这三种过程。过去是用不同的装置分别实施控制不仅使得控制系统复杂化，并且将一些相关过程分隔开来，不能达到高效的要求。随着微电子技术、计算机技术、通信技术及控制技术的高速发展，各类控制装置都正向着互相渗透的方向发展。如原主要用于连续过程控制的分散控制系统（DCS），扩充了PLC功能和批量控制功能，而PLC也由单纯进行逻辑和顺序控制增加了回路控制功能和批量控制功能。