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现在产品的开放性已经最主要的话题，plc和dcs都提供了开放性通讯协议，使得产品相互兼容组成强大的控制系统，使得plc和dcs能够相互取长补短，各自适合所用场合。 目前来讲，由于plc与dcs起源不同，使得dcs在化工等行业里有一些独特的功能，比如dcs的pid模块功能全面，非常容易实现跟踪、切换、限步、等功能而plc则没有，必须通过通用的功能块搭出。但是从处理能力看，和设计理念来看，现在两种产品已经趋于相同。但从目前看真正的dcs与plc相比最大的不同在与冗余，高端plc的双机热备还不能叫冗余。但是有很多dcs也是采用双机热备。 dcs是集散系统，是仪表厂家从模拟仪表基础上发展起来的，以模拟量为主，利用计算机技术的控制系统，控制算法控制功能强。
机器人技术被认为是对未来新兴产业发展具有重要意义的高新技术之一[1]。仿生机器人作为一种特殊的服务科技产品因其安全、高效、作业时间长，越来越受到人们的关注[2]。随着科学技术和生活经济水平的不断提高，社会上仍有不少行走困难的患者主要依靠轮椅或拐杖活动，生活上不能自理，在社会的活动范围及心理感受上都受到一定程度的负面影响。该项目设计的初衷是解决上述问题：通过各种相关技术设计一个仿生直立双足机器人，达到模仿人的动作的效果，为患者设计出更加理想的假肢。纵观我国假肢发展的趋势，控制方面趋向于智能控制[3]。因此，在协助人类生活的仿生机器人设备发展有良好的前景。该仿生双足机器人研发中融合计算机、电子、机械、医学、仿生学等多门技术于一体，因此在整个系统的设计上统筹考虑确定完整可控的前提下保持不设计冗余。其程序控制系统主要是由机械控制系统，无线通信系统和电脑监控上位机等部分独立且又相互满栈配合运行，其中机械控制系统是本系统的设计核心。此外该机器人设计使用以stm32f013zet6芯片为内核的系统主控制器，携带数字陀螺仪mpu6050传感器单元。并且采用hc-05无线蓝牙模块作为机器人控制和监控上位机的通信桥梁，负责将采集到的信息传输到监控上位机并传达监控上位机的控制指令，使机器人执行相应的控制动作。
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plc与dcs的前景我们已经知道有的fcs是由plc发展而来，而有的fcs是由dcs发展而来，那么，今天fcs已走向实用化，plc与dcs前景又将如何plc于60年代末期在美国首先出现，目的是用来取代继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性程序控制系统。1976年正式命名，并给予定义：plc是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。经过30多年的发展，plc已十分成熟与完善，并开发了模拟量闭环控制功能。plc在fcs系统中的地位似乎已被确定并无多少争论。参见图3：iec推荐的现场总线控制系统体系结构。plc作为一个站挂在高速总线上。充分发挥plc在处理开关量方面的优势。另外，火力发电厂辅助车间，例如补给水处理车间、循环水车间、除灰除渣车间、输煤车间等，在这些车间的工艺过程多以顺序控制为主。plc对于顺序控制有其独特的优势。编者以为，辅助车间的控制系统应以遵循现场总线通讯协议的plc或能与fcs进行通讯交换信息的plc为优选对象。
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4. dcs在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便，plc所搭接的整个系统完成后，想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
iec推荐的现场总线控制系统体系结构 自1973年提出第一台以微处理器为基础的控制器以来，它逐步完善，并最终形成功能齐全、安全可靠的数字式分散控制系统dcs。它的性能大大优于以住任何一种控制系统。可以满足火电厂das、mcs、scs和aps各系统的各种要求，目前还可以通过工业以太网建立管理层网络，以满足火电厂呼声越来越高的加强管理的要求。可以这样说，dcs系统的监控可以复盖大型火电机组的工艺全过程。但是，自从有了fcs，并于90年代走向实用化以来，不断有如下论点在公开刊物上发表，即：“从现在起，新的现场总线控制系统fcs将逐步取代传统的dcs”；“当调节功能下放到现场去以后，传统的dcs就没有存在的必要而会自动消失”；“今后十年，传统的4~20ma模拟信号制将逐步被双向数字通信现场总线信号制所取代，模拟与数字的分散型控制系统dcs将更新换代为全数字现场总线控制系统fcs”??。这些论点归纳为一句话：fcs将取代dcs，dcs从此将消亡。
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plc的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入cpu；plc的输出接口电路的作用是将cpu向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。plc的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术，可以有效地保护内部电路。 1、输入接口电路 plc的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短，可以直接与接近开关，光电开关等电子输入装置连接；交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。 交流输入电路和直流输入电路类似，外接的输入电源改为220v交流电源。
统的运行状态，如内部工作状态、通讯状态、i/o点状态、异常状态和电源状态等，对此均有醒目的指示，非常有利于运行和维护人员对系统进行监视。 5.编程简单、容易掌握——plc是面向用户的设备，plc的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和习惯。大多数plc的编程均提供了常用的梯形图方式和面向工业控制的简单指令方式。编程语言形象直观，指令少、语法简便，不需要专门的计算机知识和语言，具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间内掌握。利用专用的编程器，可方便地查看、编辑、修改用户程序。 6.设计、施工、调试周期短——用继电器—接触器控制完成一项控制工程，必须首先按工艺要求画出电气原理图，然后画出继电器屏（柜）的布置和接线图等，进行安装调试，以后修改起来十分不便。而采用plc控制，由于其靠软件实现控制，硬件线路非常简洁，并为模块化积木式结构，且已商品化，故仅需按性能、容量（输入输出点数、内存大小）等选用组装，而大量具体的程序编制工作也可在plc到货前进行，因而缩短了设计周期，使设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能，大大减轻了繁重的安装接线工作，缩短了施工周期。plc是通过程序完成控制任务的，采用了方便用户的工业编程语言，且都具有强制和仿真的功能，故程序的设计、修改和调试都很方便，这样可大大缩短设计和投运周期。
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1.3正反转按钮接触器故障在按动正反转按钮后，因其控制接触器故障，导致电机未进行相应动作。如果控制点距现场设备较远，且没有电机运行状态的反馈信号，则会影响操作人员对机械设备运行状态的判断，以及下一步故障处理措施的确定。
同时我们也应看到，dcs系统发展也近30年，在火电厂的应用如此广泛。它的设计思想、组态配置、功能匹配等已达十分完善的程度（当然，dcs也存在进一步发展的需求，例如高级软件开发，以满足信息集成的要求），已渗透到火电厂控制系统的各个领域，并且在fcs系统中也有些体现。从这个角度来看，dcs系统似乎不能说从此消亡。再则，从前面的章节叙述中已经谈到，对那些fcs系统不能充分发挥其特点及优越性的领域，dcs系统仍有用武之地。我们似乎没有必要在文字上做过多的争论，一定要强调谁取代谁。正如目前的dcs与新型的plc，由于多年的开发研究，在各自保留自身原有的特点外，又相互补充，形成新的系统，现在的dcs已不是当初的dcs，同样如此，新型的plc也不是开发初期的plc。我们能够说是dcs取代了plc或者说是plc取代了dcs，显然都是不合适的。 5．结论从上述分析论述中，我们可以得出以下简单的结论：现场总线控制系统fcs的出现，数字式分散控制dcs并不会消亡，而只是将过去处于控制系统中心地位的dcs移到现场总线的一个站点上去。也可以这样说，dcs处于控制系统中心地位的局面从此将被打破。今后火电厂的控制系统将会是：fcs处于控制系统中心地位，兼有dcs系统哲学的一种新型控制系统。
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如果主回路电源开关较远，则电机将无法正常、快速停车，进而在生产过程中有可能引发重大设备和人身伤亡事故。比如，在矿山主井、副井卷扬机的运行中，必须保证电机可及时停车。
iec推荐的现场总线控制系统体系结构 自1973年提出第一台以微处理器为基础的控制器以来，它逐步完善，并最终形成功能齐全、安全可靠的数字式分散控制系统dcs。它的性能大大优于以住任何一种控制系统。可以满足火电厂das、mcs、scs和aps各系统的各种要求，目前还可以通过工业以太网建立管理层网络，以满足火电厂呼声越来越高的加强管理的要求。可以这样说，dcs系统的监控可以复盖大型火电机组的工艺全过程。但是，自从有了fcs，并于90年代走向实用化以来，不断有如下论点在公开刊物上发表，即：“从现在起，新的现场总线控制系统fcs将逐步取代传统的dcs”；“当调节功能下放到现场去以后，传统的dcs就没有存在的必要而会自动消失”；“今后十年，传统的4~20ma模拟信号制将逐步被双向数字通信现场总线信号制所取代，模拟与数字的分散型控制系统dcs将更新换代为全数字现场总线控制系统fcs”??。这些论点归纳为一句话：fcs将取代dcs，dcs从此将消亡。
(二) 中型plc 中型plc采用模块化结构，其i/o点数一般在256~1024点之间。i/o的处理方式除了采用一般plc通用的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出。它能联接各种特殊功能模块， 通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。 (三) 大型plc 一般i/o点数在1024点以上的称为大型plc。大型plc的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。大型plc还可以采用三cpu构成表决式系统，使机器的可靠性更高。 5、功能特点 1.使用灵活、通用性强——plc的硬件是标准化的，加之plc的产品已系列化，功能模块品种多，可以灵活组成各种不同大小和不同功能的控制系统。在plc构成的控制系统中，只需在plc的端子上接入相应的输入输出信号线。当需要变更控制系统的功能时，可以用编程器在线或离线修改程序，同一个plc装置用于不同的控制对象，只是输入输出组件和应用软件的不同。
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plc的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入cpu；plc的输出接口电路的作用是将cpu向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。plc的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术，可以有效地保护内部电路。 1、输入接口电路 plc的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短，可以直接与接近开关，光电开关等电子输入装置连接；交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。 交流输入电路和直流输入电路类似，外接的输入电源改为220v交流电源。
plc的输入接口电路的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入cpu；plc的输出接口电路的作用是将cpu向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。plc的输入输出接口电路一般采用光耦合隔离技术，可以有效地保护内部电路。 1、输入接口电路 plc的输入接口电路可分为直流输入电路和交流输入电路。直流输入电路的延迟时间比较短，可以直接与接近开关，光电开关等电子输入装置连接；交流输入电路适用于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。 交流输入电路和直流输入电路类似，外接的输入电源改为220v交流电源。
dcs的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的。 5、 过程控制站的组成如何? dcs的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、cpu、网络接口和i/o组成 6、 i/o是什么？ 控制系统需要建立信号的输入和输出通道，这就是i/o。dcs中的i/o一般是模块化的，一个i/o模块上有一个或多个i/o通道，用来连接传感器和执行器（调节阀）。 7、 什么是i/o单元？ 通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定数量的模块。cpu所在的机架被称为cpu单元，同一个过程站中只能有一个cpu单元，其他只用来摆放i/o模块的机架就是i/o单元。 8、i/o单元和cpu单元是如何连接的？ i/o单元与cpu是通过现场总线连接的。 9、 什么是现场总线？ 现场总线是应用于过程控制现场的一种数字网络，它不仅包含有过程控制信息交换，而且还包含设备管理信息的交流。通过现场总线，各种智能设备（智能变送器、调节法、分析仪和分布式i/o单元）可以方便地进行数据交换，过程控制策略可以完全在现场设备层次上实现。目前，使用较多的现场总线主要是fundation fieldbus基金会现场总线（ff总线）和profibus现场总线。应用现场总线技术可以将各种分布在控制现场的相关智能设备和i/o单元方便的连接在一起，构成控制系统，这种结构已经成为dcs发展的趋势。 10、 常用的系统中采用什么现场总线？ 目前常用的系统主要是siemens 的s7和abb的freelance2000，其中使用的现场总线是profibus。 11、表述网络传输速度的单位是什么？ 表述网络传输速度一般以波特率（bps）为单位，其含义是每秒钟传输的二进制数的位数。不同的网络一般波特率不同，相同的网络采用不同的网络电缆也可以达到不同的特率。例如：profibus现场总线在以双绞线作为网络电缆时通讯速度为1.5kbps，采用
通过该课程的学习，使学生了解机械控制系统的基本结构和工作原理，掌握自动控制理论在机械工程中的具体应用；学会分析机械工程系统的稳定性、准确性、快速性等基本性能，掌握系统设计和校正的本方法；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续学习专业课以及从事相关工作打下基础。②机械控制工程基础是数理基础课程与专业课程之间的一道桥梁，课程中有大量的公式、定理、判据，涉及时间域、频率域和复数域，课程内容较枯燥。笔者通过多年的教学经验发现：学生感到该课程难度较大，对所学内容不易消化和吸收。这使得一部分学生在学习中的主动性变差，产生厌学情绪，从而严重影响到了课程的教学质量。这导致学生整个机械专业知识体系不完善，出现了中断，从而影响了人才培养质量。因此，结合机械控制工程基础的课程特点进行教学改革，对于提高该课程的教学质量，是十分必要的。本文根据机械控制工程基础课程特点，结合我校机械类专业特色，从课程的教学内容、教学手段及实验教学等方面开展了一定的探索和研究，对于促进学生学习的主动性和学习效果有一定的参考作用。
现在产品的开放性已经最主要的话题，plc和dcs都提供了开放性通讯协议，使得产品相互兼容组成强大的控制系统，使得plc和dcs能够相互取长补短，各自适合所用场合。 目前来讲，由于plc与dcs起源不同，使得dcs在化工等行业里有一些独特的功能，比如dcs的pid模块功能全面，非常容易实现跟踪、切换、限步、等功能而plc则没有，必须通过通用的功能块搭出。但是从处理能力看，和设计理念来看，现在两种产品已经趋于相同。但从目前看真正的dcs与plc相比最大的不同在与冗余，高端plc的双机热备还不能叫冗余。但是有很多dcs也是采用双机热备。 dcs是集散系统，是仪表厂家从模拟仪表基础上发展起来的，以模拟量为主，利用计算机技术的控制系统，控制算法控制功能强。
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