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1、简述自动控制技术的发展概况（按照时间历程书写，包括各个时间段中具有代表性的装置、所应用的技术、杰出人物等）
参考答案和解析
回顾自动控制系统发展的历史 , 可以看到它与 工业生产过程本身的发展 有着极为密切的联系。 另一方面 , 微电子、自动控制、计算机、通信及网络等技术的发展 , 又为新型控制系统的出现提供了 技术的保证 。 可以说 , 自动控制系统经历了一个从 简单到复杂 , 从 局部自动化到全局自动 化 , 从非智能、低智能到高智能 的发展过程。它大致经历了如下四个发展阶段 (1) 模拟仪表控制系统 ( Analog Control System,ACS) Ø 出现于 20 世纪 50 年代之前 Ø 基地式 气动 仪表 , 气动、电动系列的单元组合式仪表 :简单测控功能 — Ø 单元组合式仪表:统一的模拟信号, 0.02~0.1MPa , 0~10mA , 1~5V , 4~20mA Ø 典型的单回路控制系统:控制算法简单 (2) 直 接数字控制( Direct Digital Control, DDC ) 系统 Ø 出现于 20 世纪 60 年代初 Ø 随着 数字 计算机的发展和普及而得到应用 Ø 多回路控制:控制功能增强,算法先进 ( 可实现复杂控制算法和协调控制 ) Ø 执行机构、测量变送仪表仍采用模拟量 ( 4~20mA ) — Ø 需要模 / 数( A/D )、数 / 模( D/A )转换 Ø Ø 计算机控制生产过程 ( 代替模拟控制仪表 ) Ø 缺点:控制功能集中导致危险性加大 (3) 集散控制系统 ( Distributed Control System , DCS ) Ø 出现于 20 世纪 70 年代中期 Ø 随着大规模集成电路和微处理器的发展和成熟而得到应用 — Ø 控制功能分散到多个子系统(控制站) Ø 组成:包括过程控制站、操作站(人机界面)和通信系统 — Ø 集中操作、分散控制 --- 集散控制系统 Ø 是数字模拟混合系统 : 现场仪表使用模拟信号 ( 变送器和执行器 ) Ø 互换性差 : 标准不统一 Ø 价格贵。 (4) 现场总线控制系统 ( Fieldbus Control System , FCS ) Ø 出现于 20 世纪 90 年代后期 Ø 在 DCS 的基础上进一步数字化 — Ø 控制功能进一步向下(现场设备)分散 Ø 用串行数字化接口代替测量变送仪表和执行机构的模拟量接口 — Ø 双向通信方式使传输信息量大大丰富 Ø FCS 用现场总线替代 DCS 中的 I/O 总线,并且直接用于生产现场; — Ø FCS 用现场总线数字仪表替代 DCS 中的现场模拟仪表, 实现更复杂的功能。
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