浅谈计算机控制系统发展概况

现代计算机控制技术的发展趋势随着科技的不断进步，计算机控制技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

它不仅应用于工业自动化、智能交通等领域，还深深地渗透到了我们的日常生活中。

本文将探讨现代计算机控制技术的发展趋势，包括人工智能、物联网、云计算以及边缘计算等方面。

一、人工智能技术的崛起人工智能（Artificial Intelligence，AI）作为一门新兴的技术，将计算机的智能化水平推向了新的高度。

传统的计算机控制技术往往需要人为地设定各种规则和条件，而人工智能技术则能够通过机器学习和深度学习等手段，使计算机具备自主学习和推理的能力。

随着人工智能技术的不断发展，计算机控制系统将更加智能化、自适应和灵活。

在工业自动化中，人工智能技术的应用可以使生产线实现自动化调整和优化，提高生产效率和质量。

而在智能家居领域，人工智能技术为我们提供了语音控制、智能物联等创新解决方案，使我们的生活更加便捷和舒适。

二、物联网的融入物联网（Internet of Things，IoT）是指通过互联网将日常生活中的各种物品连接起来，实现智能化管理和控制。

在现代计算机控制技术的发展中，物联网的融入起到了重要的推动作用。

物联网技术使得各种设备和传感器能够相互连接和通信，形成一个庞大的网络系统。

通过物联网，计算机可以实时获取各种数据，并做出相应的控制决策。

例如，在智能城市中，可以通过物联网技术实时监测交通情况，并调整信号灯的时间，实现智能化的交通管理。

随着物联网技术的不断发展，计算机控制系统将与更多的设备和传感器实现互联互通，进一步推动了计算机控制技术的发展。

三、云计算的兴起云计算（Cloud Computing）是指利用互联网将计算资源和服务交付给用户。

云计算技术的兴起为计算机控制技术的发展提供了强有力的支持。

传统的计算机控制系统往往需要部署在本地服务器上，而云计算技术使得计算资源和服务可以通过互联网进行远程访问和调用。

这种方式使得计算机控制系统具备了更高的可扩展性和灵活性，用户可以根据需要快速调整计算资源的规模和配置。

计算机控制技术的综述及发展方向摘要：计算机控制技术及工程应用是把计算机技术与自动化控制系统融为一体的一门综合性学问，是以计算机为核心部件的过程控制系统和运动控制系统。

从计算机应用的角度出发，自动化控制工程是其重要的一个应用领域；而从自动化控制工程来看，计算机技术又是一个主要的实现手段。

控制系统的发展趋势：向国产DCS系统转移，向PLC转移，向现场总线控制系统FCS转移，而以PC 为基础的控制系统(PC-Based Control System, PCBCS)也呈现良好的发展态势。

关键词：计算机控制；多元化；发展方向1 计算机控制系统的概述计算机控制系统(Computer Control System，简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。

工业上定义为利用计算机实现工业生产过程的自动控制系统。

1.1 计算机控制系统的特点(1) 系统控制功能强通过强大的数字、逻辑计算能力实现复杂运算；通过通讯实现大规模系统的控制；通过数据存储实现人工智能。

工业上随着生产规模的扩大，模拟控制盘越来越长，这给集中监视和操作带来困难;而计算机采用分时操作，用一台计算机可以代替许多台常规仪表，在一台计算机上操作与监视则方便了许多。

(2) 操作的灵活性强（人机对话功能强）、界面友好常规模拟式控制系统的功能实现和方案修改比较困难，常需要进行硬件重新配置调整和接线更改；而计算机控制系统，由于其所实现功能的软件化，复杂控制系统的实现或控制方案的修改可能只需修改程序、重新组态即可实现。

另外硬件和软件的通用型强，便于系统的开发和修改，如：软件通用级(ANSYS)、硬件系统通用级(PC平台)、芯片通用级（软核）等。

(3) 实现资源共享性常规模拟控制无法实现各系统之间的通讯，不便全面掌握和调度生产情况；计算机控制系统可以通过通信网络而互通信息，实现数据和信息共享，能使操作人员及时了解生产情况，改变生产控制和经营策略，使生产处于最优状态。

浅谈计算机控制系统发展概况摘要：计算机具有运行速度快、精度高、存储量大、编程灵活以及通信能力强的特点,在过程控制中日益占据主导地位,成为过程控制领域不可缺少的工具。

文章介绍了计算机控制系统的发展过程以及控制系统的种类,并对DCS集散型控制系统的基本结构和发展阶段展开探讨。

关键词:计算机控制系统;DCS;分散控制;冗余;组态;过程控制站;操作站现代过程工业向着大型化、连续化方向发展,生产过程随之日趋复杂,对生态环境的影响也日益突出,这些都对控制提出了更高的要求。

生产的安全性和可靠性、生产企业的经济效益等都成为衡量自动控制水平的重要指标,仅用常规仪表已经不能满足现代企业的控制要求。

计算机具有运行速度快、精度高、存储量大、编程灵活以及通信能力强的特点,在过程控制日益占据主导地位,成为过程控制领域不可缺少的工具。

关键词：计算机；控制；数据；系统一、计算机控制系统发展概况1965年前试验阶段:1946年第一台计算机问世。

1958年美国Lousina公司电厂投入第一个计算机安全监视系统。

1959年美国Texaco公司的炼油厂安装了第一个计算机闭环控制系统。

1960年美国Monsanto公司的氨厂实现第一个计算机监控控制系统。

1962年美国Monsanto公司的乙烯厂实现了第一个直接数字计算机控制系统 #8197;(DDC)。

1965年到1969年进入实用阶段。

早期的计算机采用电子管,不仅运算速度慢,价格昂贵,而且体积大,可靠性差,这一阶段计算机系统主要用于数据处理和操作指导。

随着半导体技术以及集成电路技术发展,出现了专门用于工业过程控制的高性价比的小型计算机。

由于技术局限当时硬件可靠性不高,且所有的监视和控制任务集中在一台计算机上,因此危险集中。

为了提高可靠性,常常需要另外设置一套备用的模拟式控制系统或备用计算机,造成投资过高,限制了其应用发展。

1970年以后计算机控制系统逐渐走向成熟阶段。

随着大规模集成电路技术的发展,1972年生产出运算速度快、可靠性高、价格便宜且体积小的微型计算机,从而开创了计算机控制技术的新时代,即从传统的集中控制系统革新为分散控制系统 #8197;(DCS)。

计算机控制系统发展综述摘要：计算机技术、网络技术、控制技术的进步推动了计算机控制系统发展。

本文通过对计算机控制系统的结构、控制方法、系统应用等方面对计算机控制系统发展现状及发展趋势进行了论述，分析了不同类型计算机控制系统的特点。

关键词：计算机控制系统发展随着科学技术的不断发展，计算机控制系统也不断地发展和完善，逐步地向集成化、网络化、智能化的方向发展，在国民经济建设中发挥重要的作用。

一、计算机控制系统的发展状况,计算机引入控制领域是60年代。

这种系统的调节器主要是采用模拟调节器。

系统中既有计算机又有调节器，系统复杂，投资又大，这种系统称为计算机监控系统。

在60年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统，简称集中控制系统，集中控制系统在计算机控制系统的发展过程中起到了积极作用。

在这种控制系统中，计算机不但完成操作处理，还可直接根据给定值、过程变量和过程中其它的测量值，通过PID运算，实现对执行机构的控制。

这种控制系统是直接数字控制系统，简称DDC系统。

DDC控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。

最初发展时希望能够至少可以控制50个回路以上，这在当时对小规模、自动化程度不高的系统，特别是对具有大量顺序控制和逻辑判断操作的控制系统来说收到了良好的效果。

由于整个系统中只有一台计算机，因而控制集中，便于各种运算的集中处理，各通道或回路间的耦合关系在控制计算中可以得到很好的反映，同时由于系统没有分层，所有的控制规律均可直接实现。

但是，如果生产过程的复杂，在实现对几十、几百各回路的控制时，可靠性难以保证，系统的危险性过于集中，一旦计算机发生故障，整个系统就会停顿，影响了这种系统的进一步推广应用。

70年代随着电子技术的飞速发展，大规模集成电路的出现，为集散控制系统的出现奠定了基础。

75年美国Honeywell公司首先推出了以微处理器为基础的TDC-2000型总体分散型控制系统，其含义是集中管理、分散控制，因而称之为集散控制 (DCS) 系统。

计算机控制系统的发展趋势预测-----针对网络化、扁平化、智能化与综合化前言：计算机控制技术是一个包括自动控制技术、计算机技术、网络与通信技术、检测与传感器技术、显示技术、电子技术的多学科交叉的综合控制技术。

其各个技术的发展与进步必然会给计算机控制技术带来巨大的变革。

其次实际的工业需求也是决定计算机控制技术发展趋势的主要因素。

计算机控制系统概述：计算机控制系统(Computer Control System，简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。

这里的计算机通常指数字计算机，可以有各种规模，如从微型到大型的通用或专用计算机。

辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。

与被控对象的联系和部件间的联系，可以是有线方式，如通过电缆的模拟信号或数字信号进行联系；也可以是无线方式，如用红外线、微波、无线电波、光波等进行联系。

计算机控制系统发展历史的简要分析：计算机及网络技术与控制系统的发展有着紧密的联系。

50年代中后期，计算机被应用到控制系统中。

60年代初，出现了由计算机完全替代模拟控制的控制系统，被称为直接数字控制（Direct Digital Control, DDC ）。

70年代中期，随着微处理器的出现，以微处理为基础的分散式计算机控制系统问世，它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信网络实现集中管理，被称为集散控制系统（Distributed Control System, DCS）。

80年代中后期，工业系统日益复杂，控制回路进一步增多，单一的DDC控制系统已经不能满足现场的生产控制要求和生产工作的管理要求，同时中小型计算机和微机的性能价格比有了很大提高。

于是，由中小型计算机和微机共同作用的分层控制系统得到大量应用。

90年代以后，计算机网络技术的迅猛发展，使得DCS系统得到进一步发展，提高了系统的可靠性和可维护性，在今天的工业控制领域DCS仍然占据着主导地位。

计算机控制技术的发展及趋势张赟枫自动化13040901130425一、计算机控制技术的发展1、第一代工业计算机控制技术第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期，盛行于80 年代末和90年代初期，到90年代末期逐渐淡出工控机市场，其标志性产品是STD总线工控机。

STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线，随后发展成16位总线，统称为STD80，后被国际标准化组织吸收，成为IEEE961标准。

国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech等，而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。

STD总线工控机是机笼式安装结构，具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点，并且设计、开发、调试简单，得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用，国内的总安装容量接近20万套，在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。

2、第二代工业计算机控制技术1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC机，震动了世界，也获得了极大成功。

随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源，于80年代末期开始进军工业控制机市场。

美国著名杂志《CONTROL ENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代，全世界近65%的工业计算机将使用IPC，并继续以每年21%的速度增长”。

历史的发展已经证明了这个论断的正确性。

IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初，这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。

90年代末期，ISA总线技术逐渐淘汰，PCI总线技术开始在IPC中占主导地位，使IPC工控机得以继续发展。

但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的限制，使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题，IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出，向管理信息化领域转移，取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。

计算机控制系统及发展趋势概述
计算机控制系统是指利用计算机技术实现对机电设备、工业生产过程、交通运输等系统进行控制的一种自动化系统。

它的出现极大地提高了工业生产效率和产品质量，并且从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。

计算机控制系统的发展可以分为五个阶段：机械控制阶段、电气控制阶段、逻辑控制阶段、数字控制阶段和智能控制阶段。

其中，数字控制阶段和智能控制阶段是目前计算机控制系统发展的主要方向。

数字控制系统是指利用数字电路实现对机电设备、工业生产过程等系统进行控制的一种自动化系统。

它具有精度高、稳定性好、误差小、适应性强等优点，能够实现高度自动化的生产控制。

智能控制系统是指利用人工智能技术实现对机电设备、工业生产过程等系统进行控制的一种自动化系统。

它具有自学习、自适应、自优化、自重构等优点，能够实现高度智能化的生产控制。

未来计算机控制系统的发展趋势是融合化和智能化。

融合化是指将各种控制技术、传感技术、网络技术等有机地融合在一起，形成一个统一、高效、可靠的控制系统；智能化是指利用人工智能技术实现对控制系统的自主学习、自适应、自优化、自重构等功能，从而实现高度智能化的生产控制。

未来计算机控制系统的发展将不仅仅是技术的革新，更是对生产方式和生活方式的变革。

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浅谈计算机网络控制系统的发展(一)摘要：本文简要介绍了计算机网络控制系统的原理，根据当前计算机控制技术的发展状况，分析了计算机控制技术的优势和面临的挑战，指出计算机控制系统发展趋势。

关键词：控制系统发展趋势0引言计算机网络控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。

若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。

它用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。

其中辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。

它与被控对象的联系和部件间的联系通常有两种方式：有线方式、无线方式。

控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求，也可以是达到某种最优化目标1]。

1计算机网络控制系统的工作原理计算机控制系统包括硬件组成和软件组成。

在计算机控制系统中，需有专门的数字-模拟转换设备和模拟-数字转换设备。

由于过程控制一般都是实时控制，有时对计算机速度的要求不高，但要求可靠性高、响应及时。

计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程：1.1实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。

1.2实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。

1.3实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

这三个过程不断重复，使整个系统按照一定的品质指标进行工作，并对被控量和设备本身的异常现象及时作出处理2]。

2计算机网络控制系统面临的挑战计算机控制系统虽然控制规律灵活多样，改动方便；控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制；能够实现数据统计和工况显示，控制效率高；控制与管理一体化，进一步提高自动化程度。

但是由于经典控制理论主要研究的对象是单变量常系数线性系统，它只适用于单输入单输出控制系统。

系统的数学模型采用传递函数表示，系统的分析和综合方法主要是基于根轨迹法和频率法3]。

计算机控制技术的发展与应用计算机控制技术是指将计算机作为主要手段，对各种设备、工艺过程进行控制和管理的技术。

自从计算机问世以来，随着科学技术的不断进步，计算机控制技术也得到了广泛的应用和发展。

本文将从计算机控制技术的历史发展、应用领域以及未来趋势三个方面进行探讨。

一、历史发展1.早期控制技术计算机控制技术的发展源远流长。

早在19世纪末，人们就开发出了机械控制系统，用于对蒸汽机、织布机等进行控制。

但由于机械控制系统的局限性，无法适应复杂的工业生产需求。

2.数字控制技术的崛起20世纪40年代至50年代，数字控制技术的出现极大地推动了计算机控制技术的发展。

数字控制技术利用计算机对工具机进行控制，从而提高了生产效率和产品质量。

这一技术的应用为后来的计算机控制技术奠定了基础。

3.计算机控制技术的迅速发展随后，随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也得到了突破性的进展。

从单一的数字控制系统发展到计算机数控系统，再到集成控制系统和网络控制系统，计算机控制技术逐渐实现了自动化、智能化的目标。

二、应用领域1.工业自动化计算机控制技术在工业生产中的应用非常广泛。

通过计算机控制技术，可以实现对生产过程的精确控制，提高生产效率和产品质量。

例如，在汽车制造过程中，计算机控制技术可以控制机器人进行焊接、喷涂等操作，提高生产效率并减少人为错误。

2.交通运输计算机控制技术在交通运输领域的应用也日益重要。

通过计算机控制技术，可以对交通信号灯进行智能化控制，实现交通流的优化调度。

此外，计算机控制技术还可以应用于交通管理系统、智能公交系统等方面，提升城市交通运输的效率和安全性。

3.医疗卫生在医疗卫生领域，计算机控制技术的应用也呈现出巨大的潜力。

计算机控制技术可以用于医疗设备的控制与监测，例如心电图仪、脑电图仪等。

此外，计算机控制技术还可以用于医疗信息管理系统，提高医疗卫生服务的效率和质量。

4.农业生产随着农业的现代化发展，计算机控制技术也被广泛应用于农业生产中。

计算机控制技术发展综述报告计算机控制技术是指利用计算机系统来实现对物理系统或工业过程进行控制的一种技术。

它在工业自动化、智能交通、军事、医疗和家庭等领域有着广泛的应用。

本文将从历史发展、技术应用和未来趋势三个方面对计算机控制技术的发展进行综述。

1. 历史发展：计算机控制技术起源于20世纪50年代的工业自动化领域。

当时，计算机刚刚问世，科学家们开始意识到利用计算机来控制工业系统的潜力。

最早的计算机控制系统采用硬件电路实现，需要大量的排线和开关。

随着电子技术的进步，计算机控制系统逐渐发展成为基于微处理器的软硬件结合的形式，实现了更高效、更灵活的控制方式。

2. 技术应用：计算机控制技术在工业自动化中有着广泛的应用，包括生产线控制、机器人控制、过程控制等。

在智能交通领域，计算机控制技术可以用于车辆导航、交通信号控制等。

在医疗领域，计算机控制技术可以应用于手术机器人、医疗设备的控制等。

在家庭领域，计算机控制技术可以实现智能家居控制、安防系统控制等。

3. 未来趋势：随着人工智能、物联网等新技术的不断发展，计算机控制技术将迎来新的机遇和挑战。

人工智能可以使计算机控制系统更具智能化，实现自主学习和决策能力。

物联网技术可以实现计算机控制系统与各种物理设备的连接和通信，实现更高效的远程控制和监测。

同时，网络安全问题也是计算机控制技术发展中需要重视的一个方面，保障系统的稳定性和安全性是发展的关键。

计算机控制技术已经成为现代工业、交通、医疗和家庭等领域不可或缺的一项技术。

随着科技的进步，计算机控制技术将继续推动着各个领域的发展，为人们的生活带来更多的便利和改善。

从硬件到软件计算机控制技术的发展历程从硬件到软件：计算机控制技术的发展历程计算机控制技术的发展历程可以追溯到计算机产生的早期阶段。

在过去的几十年里，计算机控制技术经历了从硬件到软件的转变，取得了巨大的进步和发展。

本文将对从硬件到软件的计算机控制技术的发展历程进行探讨。

一、计算机硬件控制技术的发展在计算机发明的初期，计算机硬件是唯一的控制手段。

早期的计算机是大型、笨重的机械设备，主要依靠物理电路和机械部件进行数据的存储和处理。

在这个阶段，计算机的工作原理与现代计算机大不相同。

1940年代，第一台电子管计算机诞生，其控制电路由电子管组成。

随着电子管计算机的发展，继之而来的是晶体管计算机、集成电路计算机等。

这些计算机采用硬件电路来实现数据存储和处理，其控制方式主要是基于硬件电路的设计和运行。

二、硬件与微程序的结合在60年代，人们逐渐意识到硬件电路的设计和调整非常复杂，而且不便于修改和维护。

为了解决这一问题，人们引入了微程序控制的思想。

微程序控制是一种通过小的指令集合，对计算机硬件进行控制的方法。

计算机硬件中的控制器由微指令存储器和控制器执行部件组成。

微指令存储器中保存了一系列微指令，控制器执行部件根据微指令中的控制信息来控制计算机硬件的工作。

微程序控制使得计算机控制变得更加灵活和可修改，大大提高了计算机的可维护性。

通过修改微指令，人们可以方便地改变计算机的工作方式和指令集，从而适应不同的应用需求。

三、软件控制的崛起随着计算机硬件能力的不断提升，以及计算机应用领域的不断拓展，人们对计算机控制技术的要求也越来越高。

硬件控制虽然能满足一部分需求，但难以满足复杂应用的要求。

为了解决这一问题，人们开始探索软件控制的方法。

软件控制是通过编写程序来控制计算机的工作。

计算机硬件依然是实现计算和存储的基础，但控制方式完全由软件来实现。

软件控制技术的崛起推动了计算机控制的发展，使得计算机能够适应更广泛的应用。

软件控制的计算机能够灵活地处理各种任务，且在适应性和可维护性方面有着较强的优势。

一、计算机控制系统概述计算机控制系统的组成计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。

而一个完整的计算机控制系统应由下列几部分组成：被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。

1、硬件部分硬件部分用于一般数值计算和信息处理的计算机称为通用计算机（简韵；通用机）。

用于工业生产过程控制的计算机称为工业控制计算机（简称控制机）。

通用机由主机和外部设备组成，主机包括运算器、控制器和主存贮器（俗称内存贮器）；外部设备包括输入设备、输出设备和外部存贮器，如键盘、CRT显示器、打印机、磁带和磁盘等，起着人机联系和扩展主机存贮能力的作用。

它们是主机正常工作和人们使用主机所必需的设备。

‘通用机主要是同使用机器的人交流信息，控制机除了同人交流信息外，要自动地控制生产过程，它还必须与被控制的对象直接交流信息。

这是控制机与通用机根本不同的地方。

为此，控制机必须具备直接从生产过程获取信息，经过主机加工处理后，把控制信息馈送给生产过程的能力。

这种能力表现在主机与被控对象之间直接进行信息的变换和传递上，具有这种能力的设备称为生产过程通道。

相对于外部设备，通常把生产过程通道称为主机的外围设备。

因此，可以简单地说，通用计算机由主机和外部设备组成；控制计算机由通用计算机与外围设备组成。

2、软件部分软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。

只有在适当的软件系统支持下，控制视才能按设计的要求正常地工作。

控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。

系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。

例如操作系统、监控程序、语言加工系统和诊断程序等。

应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。

例如过程监视程序、过程控制程序和公用服务程序等。

应用软件是在系统软件的支持下编制完成的，它随被控对象的特性和控制要求不同而异。

通常应用软件由用户根据需要自行开发。

随着计算机过程控制技术的日趋成熟，应用软件正向标准化、模块化的方向发展。

计算机控制系统的发展概况回顾工业过程的计算机控制历史，在20 世纪大致经历了50 年代的起步期、60 年代的试验期、70 年代的推广期、80 年代和90 年代的成熟期及进一步发展期。

世界上第一台数字计算机于1946 年在美国诞生，起初计算机用于科学计算和数据处理，之后，人们开始尝试将计算机用于导弹和飞机的控制。

20 世纪50 年代开始，首先在化工生产中实现了计算机的自动测量和数据处理。

1954 年，人们开始在工厂实现计算机的开环控制。

1959 年3 月，世界上第一套工业过程计算机控制系统应用于美国德州一家炼油厂的聚合反应装置，该系统实现了对26 个流量、72 个温度、3 个压力和 3 个成分的检测及其控制，控制的目标是使反应器的压力最小，确定 5 个反应器进料量的最佳分配，根据催化剂的活性测量结果来控制热水流量以及确定最优循环。

1960 年，在美国的一家合成氨厂实现了计算机监督控制。

1962 年，英国帝国化学工业公司利用计算机代替了原来的模拟控制，该计算机控制系统检测224 个参数变量和控制129 个阀门，因为计算机直接控制过程变量，完全取代了原来的模拟控制，所以称其为直接数字控制，简称DDC。

DDC 是计算机控制技术发展过程的一个重要阶段，此时的计算机已成为闭环控制回路的一个组成部分。

DDC 系统在应用中呈现出的与模拟控制系统相比所具有的优点，使人们看到了DDC 广阔的推广前景，以及它在控制系统中的重要地位，从而对计算机控制理论的研究与发展起到了推动作用。

随着大规模集成电路技术在20 世纪70 年代的发展，1972 年生产出了微型计算机，过程计算机控制技术随之进入了崭新的发展阶段，出现了各种类型的计算机和计算机控制系统。

另外，现代工业的复杂性，生产过程的高度连续化、大型化的特点，使得局部范围的单变量控制难以提高整个系统的控制品质，必须采用先进控制结构和优化控制等来解决。

这就导致了计算机控制系统的结构发生变化，从传统的集中控制为主的系统逐渐转变为集散型控制系统（DCS）。

计算机控制系统的发展综述【摘要】在工程和科学领域，自动控制担负着重要的角色。

自动控制理论和技术的不断发展，为人们提供了获得动态系统最佳性能的方法，提高了生产效率，并使人们从繁重的体力劳动和大量重复性的手工操作中解放出来，本文讨论了计算机控制系统在工业控制上的应用及其发展趋势，加深了对计算机控制系统的理解。

【关键词】计算机控制系统;自动控制;发展趋势一、计算机控制系统的工作原理随着科学技术的进步，人们越来越多地用计算机来实现控制系统，因此，充分理解计算机控制系统是十分重要的。

我们可以把计算机控制系统看作是模拟控制系统的一种近似，但这种看法是相当贫乏的，因为它没有充分发挥计算机控制的潜力，最多只能获得与采用模拟控制时一样的控制效果。

计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。

在计算机控制系统中，由于工业控制机的输入和输出是数字信号，因此需要有A/D和D/A转换器。

因此，从本质上看，计算机控制系统的工作原理可以归纳为3个步骤：①实时数据采集②实时控制决策③实时控制输出以上过程不断重复，使得整个系统按照一定的品质指标进行工作，并对被控量和设备本身的异常现象即使做出处理二、计算机控制系统的组成计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。

工业控制机指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。

生产过程包括被控对象和测量变送、执行机构、电气开关等装置，这些装置都有各种类型的标准产品，在设计计算机控制系统时，根据需要合理地选型即可。

三、计算机控制系统的发展概况1.开创时期（1955-1962）早期的计算机使用电子管，体积庞大，价格昂贵，可靠性差，只能从事一些操作指导和设定值控制。

2.直接数字控制时期（1962-1967）在这个时期，就是那件直接控制过程变量，完全取代了原来的模拟控制，因而称这样的控制为直接数字控制（DDC）。

计算机控制系统及发展趋势概述
计算机控制系统是指利用计算机技术和其它相关技术，对工业自动化过程进行控制和管理的系统。

计算机控制系统具有高度的自动化、灵活性和可靠性，广泛应用于各个领域。

随着计算机技术的不断发展，计算机控制系统也在不断改进和完善。

目前，计算机控制系统主要分为三类：PLC控制系统、DCS控制
系统和SCADA控制系统。

PLC控制系统主要用于工业自动化控制领域，DCS控制系统主要用于过程控制领域，SCADA控制系统则主要用于监
控和数据采集领域。

未来，计算机控制系统的发展趋势将会更加智能化、网络化和集成化。

智能化指的是系统将会具备更强的自适应性和自学习能力，能够更好地应对不同场景和复杂环境。

网络化则是指系统将会更加重视互联互通，实现资源共享和信息交互。

集成化则是指系统将会更加注重模块化设计和整体优化，实现各个模块之间的无缝衔接和协同工作。

总之，计算机控制系统是一个不断进步和发展的领域，未来将会发展出更多具有创新性和实用性的新技术和新应用。

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计算机控制系统的发展趋势计算机控制系统随着计算机科学、自动控制理论、网络技术、检测技术的发展，在工业4.0 以及中国制造2025 计划的推动下，其发展趋势大致如下。

随着计算机技术和网络技术的不断发展，各种层次的计算机网络在控制系统中得到了广泛应用。

计算机控制系统的规模越来越大，其结构也发生了变化，经历了计算机集中控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统，向着网络控制系统（Network Control System，NCS）发展。

网络控制系统的结构示意图如图所示。

在工业自动化向智能化的发展进程中，通信已成为关键问题之一，但由于多种类型现场总线标准并存，不同类型的现场总线设备均配有专用的通信协议，互相之间不能兼容，无法实现互操作和协同工作，无法实现信息的无缝集成。

使用者迫切需要统一的通信协议和网络。

因此，基于TCP/IP 的以太网进入工业控制领域并且得到了快速发展。

比如，惠普公司应用IEEE 1451.2 标准，生产的嵌入式以太网控制器具有10-Base 以太网接口，运行FTP/HTTP/TCP/UDP，应用于传感器、驱动器等现场设备。

再如，FF 提出的IEC 61158 标准中类型 e 所定义的HSE（High Speed Ethernet）协议，用高速以太网作为H2 的一种替代方案，选用100Mbit/s 速率的以太网的物理层、数据链路层协议，可以使用低价位的以太网芯片、支持电路、集线器、中继器和电缆。

国内浙大中控也推出了基于EPC（Ethernet for Process Control）的分布式网络控制系统，将Ethernet 直接应用于变送器、执行机构、现场控制器等现场设备间的通信。

网络化控制系统就是将控制系统的传感器、执行器和控制器等单元通过网络连接起来。

其中的网络是一个广义的范畴，包含了局域网、现场总线网、工业以太网、无线通信网络、Internet 等。

随着物联网概念的提出以及控制系统发展的需求，以无线通信模式为新特征的物联网控制系统，必将成为计算机控制系统的重要发展方向。

浅谈计算机控制理论的发展一、计算机控制理论的形成与技术的发展忽略数字信号的量化效应，可以将计算机控制系统看成采样控制系统，在这一系统中，将其中连续的环节离散化，则整个系统又可看成由不同的离散系统构成。

计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中，使计算机控制系统有了初步发展。

对于结构复杂、时变的非线性系统，控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论，逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。

自世界第一台电子计算机问世后，计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理，同时也研究了计算机的开环控制。

到二十世纪六十年代，出现了用于过程控制的计算机，实现了直接数字控制。

后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制，通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。

伴随着计算机处理器等技术的发展，计算机控制技术也随之发生相应的变革，最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。

二、机械和电子控制技术的发展和现状在生产、科研等诸多领域里，有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。

在二十世纪三十年代之前，工业生产多处于手工操作的状态。

最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内，初步有了对工业生产的机械控制实践。

随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现，直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。

计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。

目前主要形成并应用的机电控制技术主要有PID控制，PID是经典控制理论的代表，它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势，形成了自适应PID和非线性PID等更利于控制的变种PID控制器。

另外还有模糊控制（FLC）、变结构控制等，均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。

计算机控制系统的发展趋势1、计算机控制系统计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。

若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。

【1】计算机控制系统包括硬件组成和软件组成。

在计算机控制系统中，于数字计算机工作特点，为了使计算机接收系统的模拟信号，并能根据要求输出连续的模拟信号，所以，计算机系统中还应该包括A／D转换器和D／A转换器。

【3】2、工作原理计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程：【1】(一) 实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。

(二) 实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。

(三) 实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

3、计算机控制系统的发展状况：【2】在60 年代,控制领域中就引入了计算机。

当时计算机是控制调节器的设定点, 具体的控制则由电子调节器来执行, 这种系统称为计算机监控系统。

在60 年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统,简称集中控制系统。

这种控制系统即常说的直接数字控制(DDC)系统。

计算机DDC 控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。

这个控制系统由于只有一台计算机而且没有分层，所以非常有利于集中控制盒运算的集中处理，并且能得到很好的反映，并且，各个控制规律都可以直接实现。

但是，如果生产过程复杂，则该系统的可靠性就很难保证了。

系统的危险性过于集中, 一旦计算机发生故障, 整个系统就会停顿。

70 年代随着电子技术的飞速发展,随着大规模集成电路的出现和发展, 集散控制系统（DCS）出现，之后在此基础上，随着生产发展的需要而产生了一种更新一代的控制系统，即分布式控制系统。

典型的集散控制系统具有两层网络结构,如图1 所示。

下层负责完成各种现场级的控制任务,上层负责完成各种管理、决策和协调任务。