工业控制系统的8种类型

工业控制系统（ICS）是指用于操作或自动化常见工业过程的任何设备、网络或系统及其相关仪表的统称。ICS 几乎被所有工业领域和关键基础设施行业使用，包括但不限于能源、制造、运输和污水处理。

工业控制系统有几种类型。它们在大小和复杂性上有所不同，并且是为不同的行业和不同的任务设计的。最常见的包括监督控制和数据采集（SCADA）系统、分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）以及其他几种。继续阅读以了解八大主要类型的工业控制系统及其功能。

工业控制系统的历史

自动化机器可能看起来是相对较新的发明，但闭环系统实际上可以追溯到 1620 年，而自动化机器早在古代就已经存在了。与此同时，数字控制系统在 20 世纪中叶被开发出来。第一批工业控制系统不久之后也被发明出来了。

最初，工业厂房是由分散在厂房各处的本地控制面板操作的，并由操作员控制。由于这些控制面板分布在厂房的各个地方，操作员之间很难进行沟通，控制过程往往杂乱无章。

最终，事情被移到了中央控制室。控制装置位于控制室的面板后面，并通过传输气动或电信号来控制机器和流程。这比以前的方法有所改进，但仍然不够灵活，也不太方便。

电子处理器出现后，控制器被基于计算机的算法所取代，这些算法有自己的控制处理器，并且运行在网络输入和输出机架组成的网络上。这就是分布式控制以及随之而来的分布式控制系统（DCS）的发明方式。

DCSs 在经常是连续过程的行业中蓬勃发展，但在需要更多组合和序列逻辑的行业中并不那么有效——因此发明了 PLCs 用于汽车工业和其他类似行业。SCADA 在同一时期为需要从各种来源远程收集信息的行业而发明。其他 ICS 为满足其他行业的需要而创建，这使我们有了今天存在的八大主要类型以及其他各种类型。

工业控制系统类型

监督控制和数据采集（SCADA）

SCADAs 是能够采集数据、处理数据并在长距离内应用操作控制的计算机系统，它们旨在通过各种通信媒介简化通信过程。

SCADA 的常见应用包括微波、电话线、管道系统、电力传输和分配系统以及卫星。

分布式控制系统 (DCS)

DCSs 是由于分布方式可以单独控制的工业控制系统，由一系列控制器、传感器和专用计算机组成。

这些组件各自具有独特的功能。一个组件可能负责图形显示，而另一个组件负责数据采集和存储。

这些各种组件与集中控制计算机网络通信。DCS 利用该网络的数据进行自动化的实时决策。

DCS 的常见应用包括农业应用、汽车制造、化工厂、采矿应用、核电站、污水处理厂和水处理厂。

可编程逻辑控制器（PLCs）

PLC 是固态控制装置，具有用户可编程的存储器，用于存储实现 I/O 控制、PID 控制、顺序控制以及算术、计数和定时功能的指令。

它们具有坚固的构造，能够在极端天气条件、温度以及电气噪音和振动的情况下保持稳定。

PLC 的常见应用包括自动扶梯和电梯、交通控制、洗衣机、球磨、 Shaft Kin、煤磨（水泥制造）、玻璃工业中的玻璃加工，以及塑料工业中的 IMCS。

可编程自动化控制器（PACs）

PACs 是用于为复杂设备提供自动化指令的自动化控制器。可以把它们看作是具有更高级连接和控制选项的 PLC 的高级版本。

PACs 包含五个主要元素，包括可适应的软件工具、企业网络兼容性、模块化设计、多学科开发平台以及多领域功能。

PACs 的常见应用包括逻辑系统、运动系统、过程控制和视觉系统。

远程终端单元（RTUs）

RTUs（也称为遥测远程单元或遥信远程单元），与 IEDs 类似，是基于微处理器的电子设备。它们用于 ICS 中，将硬件连接到其他控制系统，如 SCADAs 或 DCS。它们采集传感器数据，并通过控制回路的输入和输出流传输数据，最终将数据传输到集中式的 ICS。

RTU 的常见应用包括航空交通设备、排放和污染的环境监测系统、油井、管道泵站和警报 sirens。

工业自动化和控制系统（IACS）

IACS 由各种固态、机电和机械装置组成。它们使用传感器、智能设备和软件，将传感器信息转换为控制输出，以跟踪和控制某些过程和机械。

IACS 的常见应用包括汽车、自耦变压器、设施管理、电机控制、反应器、变换器和交通运输。

智能电子设备 (IEDs)

下一类也是最后两类工业控制系统之一是智能电子设备（IED）。IEDs 是基于微处理器的电子设备（例如调节器或电路控制），用于通信、控制、计量、监控和保护。它们使用实时以太网或现场总线等工业协议与外部设备进行通信。

IEDs 的常见应用包括汽车制造、食品加工、制药制造、污水处理厂和水处理厂。

人机界面 (HMI)

HMIs 是用于监控和控制机器的仪表板或屏幕。本质上，它们是加载并显示在计算机上的软件或硬件。常见的 HMI 应用包括汽车设备、控制室、数字标牌、手持设备和医疗设备。