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3. dcs整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用plc互相连接构成的系统，其站与站（plc与plc）之间的联系则是一种松散连接方式，是做不出协调控制的功能。
lt cpi f(x) tft ft pi pi t cc + + a 水位 蒸汽流量 给水流量 减温水流量 主给水阀 旁路给水阀 图-23 水位控制系统原理 七、炉膛压力调节系统 炉膛压力直接影响着炉膛燃料的燃烧质量和锅炉安全，是锅炉安全稳定运行的重要参数。炉膛压力通过调节引风机调节挡板的位置维持在给定值，以满足炉膛内燃烧工况稳定的要求。 炉膛压力调节系统原理如图-24所示，采用单pid调节器同时去控制两台引风机调节挡板的方式，并引入燃煤量、燃油量、风量信号作为引风调节的前馈信号，以实现维持炉膛压力在给定值，减小送风量变化对炉膛压力的影响。 调节方式： 手动方式：手动在0～100％范围内控制调节档饭的开度。 自动方式：通过调节器的输出控制调节挡板的开度以调节引风量，保持炉膛压力在给定点。 当炉膛压力低于下限值（负压过高）时，“控制逻辑”部分动态关小引风机调节挡板开度以使负压不至过高，保证锅炉安全运行。 当发生主燃料跳闸时，由于灭火瞬间压力会急剧下降，所以根据跳闸负荷值，也瞬间动态关小引风机调节挡板开度以保证锅炉的安全性。 控制逻辑部分还包括，当炉膛压力高于上限时，禁止动态关小引风机动叶；当炉膛压力低于下限时，禁止动态开大引风机动叶。
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2.4mpu6050模块使用方法由于陀螺仪在长时间平衡采集的情况下会出现采集数据不准确，而加速度计的工作机理正好相反，从而两种传感器恰好形成在时间长度上互补采集的关系，所以使用融合陀螺仪及加速度计两种传感器于一体的传感器模块mpu6050对平衡状态进行采集是较为可靠的。在mpu6050传感器中采集到的机器人平衡以及其他各项状态是以间隔为50ms的工作状态通过uart串口传输到mcu芯片中进行数据处理机械控制工程基础是机械类专业的必修课，是一门非常重要的专业基础课，在机械类专业的人才培养体系中起着承上启下的作用。①它基于经典控制理论，结合机械工程中的实际控制应用，介绍经典控制理论的基本概念、控制系统的数学模型、频率特性、稳定性分析、快速性分析、准确性分析及控制系统性能校正等。
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因此一般我个人认为，当开关量控制较多时、控制响应速度要求较快时，建7 对于（6）、（7）两点应补充说明的是，采用fcs系统，节省投资的效果是不用怀疑的，但是否如有的专家所说达60~66%。这些数字在多篇文章中出现，编者认为这是相互转摘的结果，目前还未找到这些数字的原始出处，因此，读者在引用这些数字时要慎重。（8）fcs相对于dcs组态简单，由于结构、性能标准化，便于安装、运行、维护。（9）用于过程控制的fcs设计开发要点。这一点并不作为与dcs的比较，只是说明用于过程控制或者说用于模拟连续过程类的fcs在设计开发中应重点考虑的问题。1）要求总线本安防爆功能，而且是头等重要的。2）基本监控如流量、料位、温度、压力等的变化是缓慢的，而且还有滞后效应，因此，节点监控并不需要快电子学的响应时间，但要求有复杂的模拟量处理能力。这一物理特征决定了系统基本上多采用主一从之间的集中轮询制，这在技术上是合理的，在经济上是有利的。3）流量、料位、温度、压力等参数的测量，其物理原理是古典的，但传感器、变送器及控制器应向数字智能化发展。4）作为针对连续过程类及其仪器仪表而开发的fcs，应侧重于低速总线h1的设计完善。
7. 模块：dcs系统所有i/o模块都带有cpu，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电插拔，随机更换。而plc模块只是简单电气转换单元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。 总而言之，从电厂搞维护而言dcs和plc是有严格的界限的。锅炉、汽机、发电机三大主机的控制肯定用dcs控制，而plc也只是应用于辅机如化学补给水系统、输煤系统、除灰渣系统及汽机保护（但不参与控制），还有一些厂家是自带的嵌入式plc。
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可靠性高、抗干扰能力强——微机功能强大但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰，电源波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可能导致一般通用微机不能正常工作；传统的继电器—接触器控制系统抗干扰能力强，但由于存在大量的机械触点（易磨损、烧蚀）而寿命短，系统可靠性差。plc采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高，从实际使用情况来看，plc控制系统的平均无故障时间一般可达4～5万小时。plc采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，能适应有各种强烈干扰的工业现场，并具有故障自诊断能力。如一般plc能抗1000v、1ms脉冲的干扰，其工作环境温度为0～60℃，无需强迫风冷。 3.接口简单、维护方便——plc的接口按工业控制的要求设计，有较强的带负载能力（输入输出可直接与交流220v，直流24v等强电相连），接口电路一般亦为模块式，便于维修更换。有的plc甚至可以带电插拔输入输出模块，可不脱机停电而直接更换故障模块，大大缩短了故障修复时间。 4.体积小、功耗小、性价比高——以小型plc（tsx21）为例，它具有128个i/o接口，可相当于400～800个继电器组成的系统的控制功能，其尺寸仅为216×127×110mm3，重2.3kg，不带接口的空载功耗为1.2w，其成本仅相当于同功能继电器系统的10～20％。plc的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态，还能通过各种方式直观地反映控制系
上述论点皆出自于权威专家之口，确实不无道理。数字通讯是一种趋势，它代表了技术进步，是任何人阻挡不了的。双向数字通信现场总线信号制以及由它而产生的巨大的推动力，加速现场装置与控制仪表的变革，开发出越来越多的功能完善的数字智能现场装置。这些都是dcs系统所不具备的，而由此产生的优越性以及给火电厂的设计、配置、组态、运行、维护、管理等方面带来的效益也是dcs系统所不及的。再则，fcs是由dcs以及plc发展而来，它保留了dcs的特点，或者说fcs吸收了dcs多年开发研究以及现场实践的经验，当然也包括教训。由此而得出结论，“fcs将取代dcs”，似乎也是顺理成章之事。
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而机器人在走相对不平整的路面时，若仅依靠动记忆系统中导入的动作姿态来控制各伺服机显然不能满足仍正常行走的目的。因此在平衡算法控制何时干预动作问题中专门设计了一套适合该机器人的机械控制系统。该机械控制系统主要包括两个控制：动作姿态控制，平衡控制。在整个机械控制系统中动作姿态控制及平衡控制产生双通道联合响应，动作姿态控制起基础的作用，平衡控制起调整作用。当机器人通电运行时，两个控制都处于运作的状态，当机器人接收到操控者发送的数据时，动作姿态控制主导运行记忆系统搜索调用24c02存储器中的记忆动作数据，发送给pwm脉冲处理程序。当各伺服机转动到目标角度时，若机器人的状态采集模块mpu6050传入不正常数据（当一般动作运行后机器人状态对比实际状态有不正常时），这时的平衡控制程序会产生主导控制，通过pid算法计算出添补调整角度并发送给pwm脉冲处理程序运行后再次对比采集模块数据，若不正常则从复运行，反之完成本次动作指令。
2.3pid平衡控制算法作用机理平衡控制算法是该仿生双足机器人能够在实际的平整程度对比人类可不过于费力按比例缩减的动作发生平台上能够顺利地完成指定动作的保障。其中最主要使用的平衡算法是pid算法，在不同的路面情况下通过该算法给出相对应的反馈响应，给不同的需要使用的伺服机信号源发送即时的pwm信号脉冲，以保证该机器人的平衡维持在可控的范围内。该平衡控制程序是建立在传感器mpu6050及stm32f103zet6平台上的算法。当传感器mpu6050采集到的数据经mcu计算后定位为不正常数据时，pid算法启动，计算偏差角度、添补调整角度，发送给pwm脉冲发生函数进行下一步的脉冲发送。本算法在原来的平衡算法pid的反馈程序的pwm信号脉冲的给定信号模式中使用了“同时”与“同速”两种模式。“同时”代表在相同或相差不会超过200ms的时间内完成所有pwm脉冲，“同速”表示所有pwm脉冲在单位时间内给定的脉冲数相同。
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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。
lt cpi f(x) tft ft pi pi t cc + + a 水位 蒸汽流量 给水流量 减温水流量 主给水阀 旁路给水阀 图-23 水位控制系统原理 七、炉膛压力调节系统 炉膛压力直接影响着炉膛燃料的燃烧质量和锅炉安全，是锅炉安全稳定运行的重要参数。炉膛压力通过调节引风机调节挡板的位置维持在给定值，以满足炉膛内燃烧工况稳定的要求。 炉膛压力调节系统原理如图-24所示，采用单pid调节器同时去控制两台引风机调节挡板的方式，并引入燃煤量、燃油量、风量信号作为引风调节的前馈信号，以实现维持炉膛压力在给定值，减小送风量变化对炉膛压力的影响。 调节方式： 手动方式：手动在0～100％范围内控制调节档饭的开度。 自动方式：通过调节器的输出控制调节挡板的开度以调节引风量，保持炉膛压力在给定点。 当炉膛压力低于下限值（负压过高）时，“控制逻辑”部分动态关小引风机调节挡板开度以使负压不至过高，保证锅炉安全运行。 当发生主燃料跳闸时，由于灭火瞬间压力会急剧下降，所以根据跳闸负荷值，也瞬间动态关小引风机调节挡板开度以保证锅炉的安全性。 控制逻辑部分还包括，当炉膛压力高于上限时，禁止动态关小引风机动叶；当炉膛压力低于下限时，禁止动态开大引风机动叶。
可靠性高、抗干扰能力强——微机功能强大但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰，电源波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可能导致一般通用微机不能正常工作；传统的继电器—接触器控制系统抗干扰能力强，但由于存在大量的机械触点（易磨损、烧蚀）而寿命短，系统可靠性差。plc采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高，从实际使用情况来看，plc控制系统的平均无故障时间一般可达4～5万小时。plc采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，能适应有各种强烈干扰的工业现场，并具有故障自诊断能力。如一般plc能抗1000v、1ms脉冲的干扰，其工作环境温度为0～60℃，无需强迫风冷。 3.接口简单、维护方便——plc的接口按工业控制的要求设计，有较强的带负载能力（输入输出可直接与交流220v，直流24v等强电相连），接口电路一般亦为模块式，便于维修更换。有的plc甚至可以带电插拔输入输出模块，可不脱机停电而直接更换故障模块，大大缩短了故障修复时间。 4.体积小、功耗小、性价比高——以小型plc（tsx21）为例，它具有128个i/o接口，可相当于400～800个继电器组成的系统的控制功能，其尺寸仅为216×127×110mm3，重2.3kg，不带接口的空载功耗为1.2w，其成本仅相当于同功能继电器系统的10～20％。plc的输入输出系统能够直观地反应现场信号的变化状态，还能通过各种方式直观地反映控制系
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两者关键在于软件,plc在模拟量调节系统采用逻辑图而dcs的控制算法的组态采用标准的sama图形式完成. 因此dcs控制系统更可靠,更稳定,更安全. dcs控制系统与plc控制系统主要区别在: 一、首先是系统和局部的区别;dcs从系统来考虑,有许多特殊特性,如信息的收集和分析; 二、网络连接的紧密程度; 三、冗余方面完整性. 因为目前基本上高级的plc都支持现场总线和ethernet,所以不能说plc的开放性比dcs差,而且plc也有支持c语言的,包含大容量内存,因此实现复杂的算法也是可以的，具体表现在以下方面： 1. dcs是一种“分散式控制系统”，而plc只是一种(可编程控制器)控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,plc装置只实现本单元所具备的功能.
因此一般我个人认为，当开关量控制较多时、控制响应速度要求较快时，建7 对于（6）、（7）两点应补充说明的是，采用fcs系统，节省投资的效果是不用怀疑的，但是否如有的专家所说达60~66%。这些数字在多篇文章中出现，编者认为这是相互转摘的结果，目前还未找到这些数字的原始出处，因此，读者在引用这些数字时要慎重。（8）fcs相对于dcs组态简单，由于结构、性能标准化，便于安装、运行、维护。（9）用于过程控制的fcs设计开发要点。这一点并不作为与dcs的比较，只是说明用于过程控制或者说用于模拟连续过程类的fcs在设计开发中应重点考虑的问题。1）要求总线本安防爆功能，而且是头等重要的。2）基本监控如流量、料位、温度、压力等的变化是缓慢的，而且还有滞后效应，因此，节点监控并不需要快电子学的响应时间，但要求有复杂的模拟量处理能力。这一物理特征决定了系统基本上多采用主一从之间的集中轮询制，这在技术上是合理的，在经济上是有利的。3）流量、料位、温度、压力等参数的测量，其物理原理是古典的，但传感器、变送器及控制器应向数字智能化发展。4）作为针对连续过程类及其仪器仪表而开发的fcs，应侧重于低速总线h1的设计完善。
什么是dcs？ dcs是分布式控制系统的英文缩写（distributed control system），在国内自控行业又称之为集散控制系统。 2、 dcs有什么特点？ dcs是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。dcs通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。因此，dcs的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。 3、 dcs的结构是怎样的？ 上图是一个较为全面的dcs系统结构图，从结构上划分，dcs包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制站、i/o单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信息系统（mis系统），作为dcs更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。 4、 dcs的控制程序是由谁执行的？
而机器人在走相对不平整的路面时，若仅依靠动记忆系统中导入的动作姿态来控制各伺服机显然不能满足仍正常行走的目的。因此在平衡算法控制何时干预动作问题中专门设计了一套适合该机器人的机械控制系统。该机械控制系统主要包括两个控制：动作姿态控制，平衡控制。在整个机械控制系统中动作姿态控制及平衡控制产生双通道联合响应，动作姿态控制起基础的作用，平衡控制起调整作用。当机器人通电运行时，两个控制都处于运作的状态，当机器人接收到操控者发送的数据时，动作姿态控制主导运行记忆系统搜索调用24c02存储器中的记忆动作数据，发送给pwm脉冲处理程序。当各伺服机转动到目标角度时，若机器人的状态采集模块mpu6050传入不正常数据（当一般动作运行后机器人状态对比实际状态有不正常时），这时的平衡控制程序会产生主导控制，通过pid算法计算出添补调整角度并发送给pwm脉冲处理程序运行后再次对比采集模块数据，若不正常则从复运行，反之完成本次动作指令。
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
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