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自動(dòng)化與工業(yè)控制系統(tǒng)通常被簡(jiǎn)稱為ICS，是一個(gè)用來(lái)描述工業(yè)設(shè)施與自動(dòng)化系統(tǒng)的專用詞匯。在ISA-99/IEC 62443標(biāo)準(zhǔn)中，工業(yè)控制系統(tǒng)指的是“一個(gè)包括人員、硬件以及軟件，能夠?qū)I(yè)過(guò)程的安全性、可靠性造成影響的集合”。

現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)作為一種個(gè)由各種傳感器、控制器、執(zhí)行器以及各種具有具體功能的子系統(tǒng)構(gòu)成的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的控制網(wǎng)絡(luò)，其主要有五個(gè)部件，每一個(gè)部件都有著不同的作用：

傳感器——用于測(cè)量目標(biāo)的物理參數(shù)；

轉(zhuǎn)換器——將測(cè)量所得的電學(xué)/非電學(xué)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為可用的電信號(hào)；

發(fā)射器——負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)中的電信號(hào)的發(fā)送；

控制器——為整個(gè)控制系統(tǒng)提供控制邏輯與輸入輸出接口；

執(zhí)行器——用于改變控制過(guò)程。

三大的發(fā)展方向

就目前而言，工業(yè)控制系統(tǒng)主要有以下三個(gè)主要發(fā)展方向：新型現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、基于PC的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)以及管控一體化系統(tǒng)集成技術(shù)。

1、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）是連接現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和自動(dòng)化控制設(shè)備的雙向串行、數(shù)字式、多節(jié)點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。它也被稱為現(xiàn)場(chǎng)底層設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)。目前，以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的FCS發(fā)展很快，但FCS發(fā)展還有很多工作要做，如統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、儀表智能化等。另外，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的維護(hù)和改造還需要DCS，因此FCS完全取代傳統(tǒng)的DCS還需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，同時(shí)DCS本身也在不斷的發(fā)展與完善?？梢源_定的是，結(jié)合DCS、工業(yè)以太網(wǎng)、先進(jìn)控制等新技術(shù)的FCS將具有強(qiáng)大的生命力。

2、工業(yè)PC控制系統(tǒng)

由于PC機(jī)的開(kāi)放性，具有豐富的硬件資源、軟件資源和人力資源，并且具有成本低的特點(diǎn)，基于PC（包括嵌入式PC）的工業(yè)控制系統(tǒng)，正以每年20%以上的速率增長(zhǎng)，基于PC的工業(yè)控制技術(shù)成為本世紀(jì)初的主流技術(shù)之一?？梢灶A(yù)見(jiàn)，工業(yè)PC與PLC的競(jìng)爭(zhēng)將主要在高端應(yīng)用上，其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度高。從發(fā)展趨勢(shì)看，控制系統(tǒng)的將來(lái)很可能會(huì)介于工業(yè)PC 和 PLC之間，而這些融合的跡象也已經(jīng)出現(xiàn)。

3、智能管控一體化系統(tǒng)集成

隨著Internet技術(shù)深入到工業(yè)控制領(lǐng)域，控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的結(jié)合成為必然。建設(shè)管控一體化系統(tǒng)，包括多種系統(tǒng)的集成和多種技術(shù)的集成。在多種系統(tǒng)集成方面，首先是現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)多種系統(tǒng)的集成；其次是管理網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)的集成，在未來(lái)的企業(yè)管理中，大量的數(shù)據(jù)來(lái)自控制網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)企業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)。在多種技術(shù)集成方面，包括設(shè)備互操作技術(shù)、通用數(shù)據(jù)交換技術(shù)、EtherNET和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等多種技術(shù)的集成。

一個(gè)大趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的變革，開(kāi)始向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。對(duì)諸如圖像、語(yǔ)音信號(hào)等大數(shù)據(jù)量、高速率傳輸?shù)囊螅呱水?dāng)前在商業(yè)領(lǐng)域風(fēng)靡的以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。這股工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化浪潮又將諸如嵌入式技術(shù)、多標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、無(wú)線技術(shù)等多種當(dāng)今流行技術(shù)融合進(jìn)來(lái)，從而拓展了工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展空間，帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。

控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其基本趨勢(shì)是逐漸趨向于開(kāi)放性、透明的通訊協(xié)議。雖然現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展非常迅速，但也存在許多問(wèn)題，制約其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。而工業(yè)以太網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)作為一種靈活、方便、可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式，在產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，并將在控制領(lǐng)域中占有更加重要的地位。以太網(wǎng)具有傳輸速度高、低耗、易于安裝和兼容性好等方面的優(yōu)勢(shì)，由于它支持幾乎所有流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以在商業(yè)系統(tǒng)中被廣泛采用。近些年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)進(jìn)入了控制領(lǐng)域，形成了新型的以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這主要是由于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)向分布化、智能化控制方面發(fā)展，開(kāi)放的、透明的通訊協(xié)議是必然的要求。

目前，以太網(wǎng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，主流產(chǎn)品的速度己經(jīng)達(dá)到100Mbps， 千兆以太網(wǎng)也己經(jīng)投入使用，其網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和軟件發(fā)展速度很快。 以太網(wǎng)以成本低、組網(wǎng)方便、軟硬件豐富、可靠性高等特點(diǎn)得到了廣泛的認(rèn)可。

從趨勢(shì)來(lái)看， 工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)毋庸置疑。但至少現(xiàn)在看來(lái)，它還難以完全取代現(xiàn)場(chǎng)總線，作為實(shí)時(shí)控制通信的單一標(biāo)準(zhǔn)。已有的現(xiàn)場(chǎng)總線仍將繼續(xù)存在，.有可能的是發(fā)展一種混合式控制系統(tǒng)。