意大利D138-002-001

控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
控制系统其实从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。

在以后的近30年间，DCS先与成套设备配套，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。
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），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为重要，死机和控制失灵的现象是不允许的，而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠，才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件，包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等，只是完善程度不同而已。

PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块，这些模块被插在一块背板上。如果配置增加，可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。可编程控制器不仅容易安装，占用空间小，能源消耗小，带有诊断指示器可以帮助故障诊断，而且可以被重复使用到其它的项目中去。尽管有PLC的功能，如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高，但PLC一直保持了其初设计的原则，那就是简单至上的原则。
·采用新的的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间;·小型的、低成本的PLC，可以代替四到十个继电器;

有时这被称为四相PSK，4-PSK，或4-（同QuadratureAmplitudeModulation）正交幅度调制。(虽然QPSK和4-QAM的根本概念不同，但产生的调制无线电波完全相同。)QPSK在星座图上用了四个点，围绕一个圆等距分布。通过四个相位，QPSK可以对每个符号进行两位编码，如图所示格雷编码为了小化比特误码率(BER)——有时被误认为是BPSK的两倍。
数学分析表明，与BPSK系统相比，QPSK可用于使数据速率加倍，同时保持相同的 带宽的信号，或者保持BPSK的数据速率但是将所需带宽减半。在后一种情况下，QPSK的误码率为完全一样作为BPSK的BER当考虑或描述QPSK时，持有不同的观点是一种常见的困惑。传输的载波可以经历多次相位变化。
假设无线电通信信道是由诸如联邦通信给定规定的(大)带宽，QPSK相对于BPSK的优势变得明显:在相同的误码率下，QPSK在给定的带宽内传输的数据速率是BPSK的两倍。付出的工程代价是QPSK的****机和接收机比BPSK的更复杂。然而，随着现代电子学技术，在成本上的惩罚是非常温和的。
与BPSK一样，在接收端存在相位模糊问题差分编码实践中经常使用QPSK。

系统服务器主要负责对域内系统数据的集中管理和监视，包括报警、日志、事故追忆等事件的捕捉和记录管理，并为域内其它各站的数据请求（包括实时数据、事件信息和历史记录）提供服务和为其它域的数据请求提供服务。运行系统以系统服务器为中心，完成所有功能。系统服务器还提供二次数据处理和历史数据管理和存档功能。
现场控制站是DCS系统实现数据采集和过程控制的重要站点，主要完成数据采集、工程单位变换、控制算法处理、输出控制、通过系统网络将数据和诊断结果传送到系统服务器等功能

工业控制实现自动化与PLC的加入有非常大的关系，PLC在工业生产线中主要功能为：开环控制、模拟量闭环、数字量控制等，这在很多场景下可以取代传统的继电接触器控制系统，让工业控制系统实现自动化生产。此外，PLC除了控制外，还可以实现采集现场数据的功能，并且可以对数据进行统计和记录。
由于PLC大多数都使用了单片微型计算机，所以集成度非常高，这也增加了系统的可靠性。PLC的优势在于输入和输出功能模块兼具，可以针对现场不同的信号，采用与之匹配的模板与对应的设备相连接并采取控制。除此之外，PLC还具备变成容易、组态灵活、安装方便、运行速度快。
当前在PLC领域中，企业基本上都属于欧美日三个地区。