按系統(tǒng)架構(gòu)分類
集中式控制系統(tǒng):所有控制設(shè)備集中在一個(gè)控制室內(nèi)。由控制器(核心,處理信號(hào)、決策并發(fā)指令)、操作員站(人機(jī)交互界面,含顯示器、鍵盤等)、傳感器和執(zhí)行器(采集物理量、執(zhí)行調(diào)節(jié)動(dòng)作)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(連接各部分傳輸信號(hào)和數(shù)據(jù))組成。
分布式控制系統(tǒng)(DCS):控制設(shè)備分散在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。包括控制節(jié)點(diǎn)(基本單元,含微處理器等,處理本節(jié)點(diǎn)任務(wù))、通信網(wǎng)絡(luò)(連接節(jié)點(diǎn)傳輸信號(hào)和數(shù)據(jù))、人機(jī)交互設(shè)備(如觸摸屏等)、數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器(存儲(chǔ)管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)等)。
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS):基于現(xiàn)場總線技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)。由現(xiàn)場設(shè)備(傳感器、執(zhí)行器、控制節(jié)點(diǎn)等)、現(xiàn)場總線接口(轉(zhuǎn)換現(xiàn)場設(shè)備信號(hào)為總線信號(hào))、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)(連接設(shè)備傳輸信號(hào)和數(shù)據(jù))、控制器和操作員站(處理任務(wù)和人機(jī)交互)構(gòu)成。
工業(yè)以太網(wǎng)控制系統(tǒng):基于以太網(wǎng)技術(shù)的分布式控制系統(tǒng)。包含工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備(交換機(jī)、適配器、接口等)、控制節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場設(shè)備、以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)(負(fù)責(zé)傳輸)、控制器和操作員站。
按功能和應(yīng)用場景分類
可編程邏輯控制器(PLC)控制系統(tǒng):專門為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。由 PLC(核心,接收信號(hào)、處理決策、發(fā)指令)、輸入 / 輸出模塊(連接 PLC 和現(xiàn)場設(shè)備,轉(zhuǎn)換信號(hào))組成。具有編程靈活、可靠性高、易于擴(kuò)展等特點(diǎn),適用于各種工業(yè)環(huán)境。
監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng):能采集、處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行遠(yuǎn)程操作控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過各種通信媒介,如微波、電話線等實(shí)現(xiàn)通信,常用于管道系統(tǒng)、電力傳輸?shù)却笮头植紖^(qū)域的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng):用于精確控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置、速度和加速度,包括伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、編碼器等設(shè)備及復(fù)雜算法,常見于機(jī)器人技術(shù)、數(shù)控機(jī)床和裝配線等領(lǐng)域。
過程控制系統(tǒng):專注于連續(xù)生產(chǎn)過程的控制,如化工、食品加工等行業(yè)。通過監(jiān)測溫度、壓力等參數(shù),調(diào)整原料輸入或操作條件,確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
安全儀表系統(tǒng)(SIS):獨(dú)立于過程控制系統(tǒng),用于在緊急情況下確保人員、設(shè)備和環(huán)境安全。由傳感器、邏輯控制器和執(zhí)行器等組成,能快速響應(yīng)異常情況,采取停車、切斷等安全措施。
按控制原理分類
開環(huán)控制系統(tǒng):系統(tǒng)輸出只受輸入控制,控制精度和抗干擾性較差?;诎磿r(shí)序進(jìn)行邏輯控制的稱為順序控制系統(tǒng),用于機(jī)械、化工等過程控制及機(jī)械手和生產(chǎn)自動(dòng)線。
閉環(huán)控制系統(tǒng):建立在反饋原理基礎(chǔ)上,利用輸出量與期望值的偏差對系統(tǒng)進(jìn)行控制,控制性能較好,又稱反饋控制系統(tǒng)。
其他類型
可編程自動(dòng)化控制器(PAC)系統(tǒng):可看作 PLC 的高級(jí)版本,用于為復(fù)雜設(shè)備提供自動(dòng)化指令,包含可適應(yīng)的軟件工具、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)兼容性等五個(gè)主要元素,應(yīng)用于邏輯、運(yùn)動(dòng)、過程控制和視覺系統(tǒng)等。
遠(yuǎn)程終端單元(RTU)系統(tǒng):基于微處理器的電子設(shè)備,用于將硬件連接到其他控制系統(tǒng),如 SCADA 或 DCS。在電力、天然氣等行業(yè),用于無人值守站點(diǎn)的監(jiān)測和控制,通過多種通信方式與中心站通信。
人機(jī)界面(HMI)系統(tǒng):作為工業(yè)控制系統(tǒng)中與人交互的部分,包括顯示屏、操作按鈕等,方便操作員監(jiān)視和操作過程。