机器控制和控制系统的逻辑演化

控制回路的逻辑部分(感知、决定、驱动)是任何控制系统的核心。从硅到系统，这种逻辑的演变范围很广。

硬件已经从继电器发展到可编程逻辑控制器和分布式控制系统、个人计算机、过程自动化系统和软件架构。软件工具已经扩展为统一的开发环境。控制系统可以通过I/O点嵌入、集中或分散到它们控制的进程中，可以是联网的，也可以是独立的。它们可以来自单个供应商或多个供应商，并且可以定制或商用现货(COTS)。最后，用户希望保留现有资产，加快设置，让他们的钱得到最大的回报，并最终保住他们的工作。

继电器、plc和pc都可以作为任何控制系统的一部分。个人电脑并没有取代控制系统，而是帮助增强控制系统，并帮助数据采集、配置和其他功能。个人电脑也已被工业化用于人机界面软件，并被瘦身以用作瘦客户端。在过去的几年中，自动化体系结构已经出现，以缓冲微软平台迁移的步伐。此外，带有PC内核的类似plc的控制器已经进入了工厂。多种硬件替代品已经在当今市场和应用程序的各种利基市场中找到了一席之地。

软件供应商充分利用了扩展的硬件平台。基于微软的工具的激增提高了用户的期望，这样就不会再出售“难以使用”的软件了。似乎所有的营销都说每个软件版本都很容易使用。此外，标准(如IEC-61131语言、OPC、XML和Visual Basic等)使应用程序更容易开发。统一的开发环境已经出现，因此用户可以一次性开发代码，并将其扩展和适应许多应用程序。仪表板使信息在整个企业中更加可用。因此，软件几乎不再是独立存在的。每个人都开始明白，与他人建立联系并与他人友好相处扩展了控制软件的实用程序和功能，以及能够与之连接的所有东西。

虽然在封闭的、专有的黑盒中定制代码曾经是规则，但现在控制工程师可以在逻辑驻留的位置上发挥创造性。它可以在芯片上，嵌入板上，在一个系统内或独立，集中或分散，在一个单元内或在整个工厂内联网，在整个企业范围内，延伸并使整个供应链更相关和更高效。控制系统允许用户通过互联网查看和控制。因此，随着系统变得更加开放，安全性成为一个更大的问题。

随着控制选项变得越来越多样化，交付、设置和配置选项也变得越来越多样化。对于一个完整的控制系统，单供应商服务通常是首选的。多个供应商通常为更多的分布式系统提供服务。曾经流行的定制工程在很多情况下已经让位于更多COTS硬件和软件的使用。内部工程通常用于设置或优化。许多用户更喜欢使用可以购买的软件包，然后对最后一英里进行调整或定制。

系统集成商一度担心，随着更多基于微软的软件被使用，它们将不再那么被需要。相反，系统集成商找到了帮助最终用户和原始设备制造商组装部件的业务。系统集成商还帮助应用系统，并使系统与现有资产更有效地工作。

由于这些变化，越来越多的客户希望供应商:

• 保存和最大化现有资产的价值;

• 加快新线路的建设;

• 使软件和硬件易于使用;而且

• 为投资的钱提供最大的回报。

更多的平台中立性，更少的培训时间，更高的处理能力，更多的硅，更智能的软件，以及更强的连通性。这促进了更多的功能和更好的特性。然而，最终，人们只是希望这些东西能够工作，使他们的生活更轻松，并帮助他们的组织赚更多的钱。

控制回路——测量、决定、驱动——仍然是改进的有用参考点。根据操作的不同，非自愿关闭可能会造成数百万美元的损失。如果在需要的时候没有进行适当的测量，如果在需要做出决定的时候没有将数据转换为信息，那么就不可能有有效的驱动或行动。

优化控制循环，并从组成系统的现有资产中获得更多，需要延长平均故障间隔时间。然而，最好的工厂已经从预防性维护过渡到通过预见性维护避免故障。根据相关资源最方便的调度，对维护(准确且仅在需要时)进行优化。优化性能和预测何时进行维护需要对工厂数据进行实时分析。用户需要识别和监控重复出现的模式，这些模式表明何时、何地以及需要注意什么。

这些想法是控制工程2003年9月11-12日，芝加哥InStep软件用户组会议上的主题演讲。有关会议的更多信息，请参见2003年10月即将出版的专栏《重新思考:无障碍、有组织、安全》。控制工程．问题通常在月中发布在www.globalelove.com/issues上。

脚背软件其中包括eDNA历史软件，以帮助提高设备的可靠性。

——mark T. Hoske，控制工程主编，MHoske@cfemedia.com

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