控制系統(tǒng)其實(shí)從20世紀(jì)40年代就開(kāi)始使用了，早期的現(xiàn)場(chǎng)基地式儀表和后期的繼電器構(gòu)成了控制系統(tǒng)的前身。以
PLC和
DCS為代表，從70年****始應(yīng)用以來(lái)，在冶金、電力、石油、化工、輕工等工業(yè)過(guò)程控制中獲得迅猛的發(fā)展。從90年****始，陸續(xù)出現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、基于PC的控制系統(tǒng)等，將簡(jiǎn)要介紹各種常見(jiàn)的控制系統(tǒng)，并分析控制系統(tǒng)的演進(jìn)過(guò)程和發(fā)展方向。
70年代中期，由于設(shè)備大型化、工藝流程連續(xù)性要求高、要控制的工藝參數(shù)增多，而且條件苛刻，要求顯示操作集中等，使已經(jīng)普及的電動(dòng)單元組合儀表不能完全滿足要求。在此情況下，業(yè)內(nèi)廠商經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，確定開(kāi)發(fā)的
DCS產(chǎn)品應(yīng)以模擬量反饋控制為主，輔以開(kāi)關(guān)量的順序控制和模擬量開(kāi)關(guān)量混合型的批量控制，它們可以覆蓋煉油、石化、化工、冶金、電力、輕工及市政工程等大部分行業(yè)。
1975年前后，在原來(lái)采用中小規(guī)模集成電路而形成的
直接數(shù)字控制器（
DDC）的自控和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了以集中顯示操作、分散控制為特征的
集散控制系統(tǒng)（DCS）。由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)并不普及，所以開(kāi)發(fā)DCS應(yīng)強(qiáng)調(diào)用戶可以不懂計(jì)算機(jī)就能使用DCS;同時(shí)，開(kāi)發(fā)DCS還應(yīng)強(qiáng)調(diào)向用戶提供整個(gè)系統(tǒng)。此外，開(kāi)發(fā)的DCS應(yīng)做到與中控室的常規(guī)儀表具有相同的技術(shù)條件，以保證可靠性、安全性。
在以后的近30年間，DCS先與成套設(shè)備配套，而后逐步擴(kuò)大到工藝裝置改造上，與此同時(shí)，也分成大型DCS和中小型DCS兩類(lèi)產(chǎn)品，使其性能價(jià)格比更具有競(jìng)爭(zhēng)力。DCS產(chǎn)品雖然在原理上并沒(méi)有多少突破，但由于技術(shù)的進(jìn)步、外界環(huán)境變化和需求的改變，共出現(xiàn)了三代DCS產(chǎn)品。1975年至80年代前期為代產(chǎn)品，80年代中期至90年代前期為第二代產(chǎn)品，90年代中期至21世紀(jì)初為第三代產(chǎn)品。
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一般小型的單相固態(tài)繼電器的控制電流在10~40A。一般1~為電源來(lái)的進(jìn)線，2~為輸出到負(fù)載的線，它內(nèi)部為一雙向晶閘管，即使1~與2~兩樁接錯(cuò)了也可以正常用。并且它的3十4一的驅(qū)動(dòng)電流要求不大，即只需要給它輸入一個(gè)很小的信號(hào)，即可完成對(duì)電路系統(tǒng)的控制。注意它的3十4一兩個(gè)接線端子不能接錯(cuò)，否則不能工作。由于固態(tài)繼電器有上述特性，因此可由TTL、CMos等數(shù)字電路來(lái)直接驅(qū)動(dòng)，所以固態(tài)繼電器在數(shù)字程控裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的終端及其它工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中被廣泛采用。
控制原理相似，給定指令信號(hào)加到AC伺服系統(tǒng)的輸入端，電動(dòng)機(jī)軸上位置反饋信號(hào)與給定位置相比較，根據(jù)比較結(jié)果控制伺服的運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到所要求的位置為止。PM、SM和BLDCM二類(lèi)伺服系統(tǒng)構(gòu)成的基本思路是一致的。
兩種永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)比較而言，方波無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有控制簡(jiǎn)單、成本低、檢測(cè)裝置簡(jiǎn)單、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易等優(yōu)點(diǎn)。但是方波無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)原理上存在固有缺陷，因電樞中電流和電樞磁勢(shì)移動(dòng)的不連續(xù)性而存在電磁脈動(dòng)，而這種脈動(dòng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生噪聲，在中低速又是平穩(wěn)的力矩驅(qū)動(dòng)的主要障礙。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)又使得電機(jī)速度控制特性惡化，從而限制了由其構(gòu)成的方波無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)在高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合下的應(yīng)用（尤其是在低速直接驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合）。因此，對(duì)于一般性能的電伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，選用方波無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)及相應(yīng)的控制方式。而PM、SM伺服系統(tǒng)要求定子輸入三相正弦波電流，可以獲得更好的平穩(wěn)性，具有更優(yōu)越的低速伺服性能。因而廣泛用于數(shù)控機(jī)床，
工業(yè)機(jī)器人等高性能高精度的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。
3.2 伺服系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程
伺服系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了由液壓到電氣的過(guò)程，電氣伺服系統(tǒng)根據(jù)所驅(qū)動(dòng)電機(jī)類(lèi)型分為直流（DC）伺服系統(tǒng)和交流（AC）伺服系統(tǒng)。交流伺服系統(tǒng)按其采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類(lèi)型又可分為永磁同步（SM型）電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)和感應(yīng)式異步（IM型）電動(dòng)機(jī)交流伺服系統(tǒng)。
由于
直流伺服電動(dòng)機(jī)存在電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修工作量大例如電機(jī)的電刷、換向器等則成為直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。隨著微處理技術(shù)、大功率
電力電子技術(shù)的成熟和交流永磁電機(jī)材料的發(fā)展和應(yīng)用，電機(jī)效率的提高和制造成本的降低，交流伺服系統(tǒng)得到長(zhǎng)足發(fā)展并將逐步取代直流伺服系統(tǒng)。
1990年以前，由于技術(shù)、成本等原因，國(guó)內(nèi)
伺服電機(jī)以直流無(wú)槽、直流永磁有刷電機(jī)和
步進(jìn)電機(jī)為主，而且主要集中在機(jī)床和國(guó)防軍工行業(yè)。1990年以后，進(jìn)口永磁交流伺服電機(jī)系統(tǒng)逐步進(jìn)入，此期間得益于
稀土永磁材料的發(fā)展、電力電子及微電子技術(shù)日新月異的進(jìn)步，交流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)也很快從模擬式過(guò)渡到全數(shù)字式。由于交流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置采用了先進(jìn)全數(shù)字式驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)調(diào)整方便，產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性可靠性增加，同時(shí)可集成復(fù)雜的電機(jī)控制算法和智能化控制功能，如增益自動(dòng)調(diào)整、網(wǎng)絡(luò)通訊功能等，大大拓展了交流伺服電機(jī)的適用領(lǐng)域；另外隨著各行業(yè)，如機(jī)床、印刷設(shè)備、包裝設(shè)備、紡織設(shè)備、激光加工設(shè)備、機(jī)器人、
自動(dòng)化生產(chǎn)線等，對(duì)工藝精度、加工效率和工作可靠性等要求不斷提高，這些領(lǐng)域?qū)涣魉欧姍C(jī)的需求將迅猛增長(zhǎng)，交流伺服將逐步替代原有直流有刷伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。
正弦波交流伺服系統(tǒng)綜合了伺服電動(dòng)機(jī)、角速度和
角位移傳感器的成就，與采用新型電力電子器件、
專用集成電路和專用控制算法的交流伺服驅(qū)動(dòng)器相匹配，組成新型高性能機(jī)電一體化產(chǎn)品。使原有的直流伺服系統(tǒng)面臨淘汰的危機(jī)，成為當(dāng)今世界伺服驅(qū)動(dòng)的主流及發(fā)展方向。正弦波交流伺服廣泛使用于、航天、兵器、船舶、電子及核工業(yè)等領(lǐng)域，如自行火炮、衛(wèi)星姿態(tài)控制、雷達(dá)驅(qū)動(dòng)、機(jī)載吊艙定位系統(tǒng)、戰(zhàn)車(chē)火控及火力系統(tǒng)、水下滅雷機(jī)器人等。
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一是因?yàn)?20V的電源會(huì)通過(guò)放大器的電源串到零線上使零線帶電；二是如果保護(hù)器帶有單相負(fù)荷，電源會(huì)通過(guò)負(fù)載串到零線上，對(duì)用電人員造成人身傷害。三是由于零線斷線，放大器無(wú)工作電源，當(dāng)回路發(fā)生漏電時(shí)，無(wú)法跳閘。工作零線端子代替相線端子使用：發(fā)生這種情況的主要原因，是原來(lái)的漏電保護(hù)器觸頭或端子，有一相因負(fù)荷過(guò)大或接觸不良被燒壞，操作人員違章作業(yè)將相線接在零線端子上，違章使用?？赡茉斐傻牟涣己蠊牵河秒娫O(shè)備將會(huì)有一相長(zhǎng)期帶電(如中的C相)。
