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分布式控制系统

分布式控制系统
分布式控制系统

分布式控制系统

分布式控制系统

它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。

在特殊控制领域,如核电站控制系统,DCS 的含义被误叫做数字化控制系统(Digital control system),其实质仍为分布式操作系统。

概述

首先,DCS的骨架—系统网络,它是DCS

的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性,起着决定性的作用,因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说,它必须满足实时性的要求,即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度,是指在无论何种情况下,信息传送都能在这个时间限度内完成,而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要

求确定的。因此,衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率

DCS

,即通常所说的每秒比特数(bps),而是系统网络的实时性,即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠,无论在任何情况下,网络通信都不能中断,因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求,系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样,一方面可以随时增加新的节点,另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态,以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中,各个节点的上网和下网是随时可能发生的,特别是操作员站,这样,网络重构会经常进行,而这种操作绝对不能影响系统的正常运行,因此,系统网络应该具有很强在线网络重构功能。

其次,这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制(DDC)功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站,用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效,提高系统可靠

性,也可以使各站点分担数据采集和控制功能,有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面

(HMI-Human Machine Interface或operator interface)功能的网络节点。

工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点,其主要功能是提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件(即组态软件),并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同,所有的DCS都要求有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。

DCS自1975年问世以来,已经经历了三十多年的发展历程。在这三十多年中,DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变,但是经过不断的发展和完善,其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说,DCS正在向着更加开放,更加标准化,更加产品化的方向发展。

作为生产过程自动化领域的计算机控制系统,传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统,那就会引出错误的结论,因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了,它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容,还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构,向上发展到了生产管理,企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化,而工业自动化系统的概念,则应定位到企业全面解决方案,即total solution的层次。只有从这个角度上提出问题并解决问题,才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。

DCS

DCS具有以下特点:

1.高可靠性。由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其他功能的丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

2.开放性。DCS采用开放式,标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充

系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。

形态组成

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。

它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。)

发展历史

第一阶段

1975-1980年,在这个时期集散控制系统的技术特点表现为:

DCS

1)采用微处理器为基础的控制单元,实现分散控制,有各种各样的算法,通过组态独立完成回路控制,具有自诊断功能

2)采用带CRT显示器的操作站与过程单元分离,实现集中监视,集中操作

3)采用较先进的冗余通信系统

第二阶段

1980—1985.,在这个时期集散控制系统的技术特点表现为:

1)微处理器的位数提高,CRT显示器的分辨率提高

2)强化的模块化系统

3)强化了系统信息管理,加强通信功能

第三阶段

1985年以后,集散系统进入第三代,其技术特点表现为:

1)采用开放系统管理

2)操作站采用32位微处理器

3)采用实时多用户多任务的操作系统

进入九十年代以后,计算机技术突飞猛进,更多新的技术被应用到了DCS之中。PLC是一

种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备,它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛,以至于有些人已做出预测:基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。

特点介绍

DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称,国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便,DCS特点如下。

高可靠性

由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结

构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

开放性

DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。

灵活性

通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。

易于维护

功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。

协调性

各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。

控制功能齐全

控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的构成方式十分灵活,可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制,并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理,如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展,DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能,如计划调度、仓储管理、能源管理等。

结构

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。

DCS的控制程序: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。

过程控制站的组成:

DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统,主要由电源、CPU(中央处理器)、网络接口和I/O组成

I/O: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)。

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。

国内外应用

分散控制系统

1975 年美国最大的仪表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的综合分散控制系统TDC—2000 ( Toal Distributed Control-2000),这一系统的发表,立即引起美国工业控制界高度评价,称之为“最鼓舞人心的事件”。世界各国的各大公司也纷纷仿效,推出了一个又一个集散系统,从此过程控制进入了集散系统的新时期。

在此期间有日本横河公司推出的CEN TUM,美国泰勒仪表公司的MO SË,费雪尔公司的DCÉ —400,贝利公司的N —90,福克斯波罗公司的Cpect rum 和德国西门子公司的Telepermm。

随着计算机特别是微型计算机与网络技术的飞速发展,加上各制造商的激烈竞争,使DCS 很快从70 年代的第一代发展到90 年代初的第三代DCS。尽管在这之前的集散系统的技术水平已经很高,但其中存在着一个最主要的弊病

是:各大公司推出的几十种型号的系统,几乎都是该公司的专利产品,每个公司为了保护自身的利益,采用的都是专利网络,这就为全厂、全企业的管理带来问题。

随着计算机的发展与网络开发使各控制厂商更多地采用商业计算机的技术,80年代末许多公司推出新一代的集散系统,其主要特征是新系统的局部网络采用MA P 协议;引用智能变送器与现场总线结构;在控制软件上引入PLC 的顺序控制与批量控制,使DCS 也具有PLC 的功能。

至90 年代初各国知名的DCS 有:

3000,Bailey 的IN F I—90,Ro semoun t 的RS—3,W est Hoo se 的WDPF,L eeds &Non th rup 的MAX—1000,Foxbo ro 的IöA S,日本横河的CEN TUM。这里所提到的均为大型的DCS,为了适应市场的需要各厂商也开发了不少中小型的DCS 系统如

S—9000,MAX—2,LXL,A 2 PACS 等等。

流程工业CIMS

流程工业CIMS是一个复杂的综合自动化系统,处理的对象是整个企业的全部生产活动,

DCS作为一种有效的工具和实现手段,在流程工业CIMS中完成重要的基础控制和实时生产

数据采集、动态监控等功能。与管理类计算机相比,DCS能够提供更加可靠的生产过程数据,使CIMS系统所作出的优化决策也更加可靠。

从功能上看,流程工业CIMS中的生产自动化系统、动态监控系统和在线质量控制都可以由DCS实现。从流程工业CIMS的层次结构看,DCS主要担负过程控制和过程优化任务,有些生产调度和生产管理工作也可在DCS上完成。

主要厂家

国内DCS主要厂家有:上海新华,南京科远自动化集团股份有限公司,杭州优稳,浙江中控,和利时,浙江威盛,自仪股份、鲁能控制,国电智深,上海华文,上海乐华,正泰中自等。

国外的有:西屋公司、艾默生、FOXBORO、ABB、西门子、霍尼韦尔、横河、罗克韦尔、山武-霍尼韦尔公司、FISHER-ROSEMOUNT公司等。

相关问答

1.什么是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?

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?

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(中央处理器)、网络接口和I/O组成。

日常维护

1 过程通道故障:过程通道故障出现最多的是I/O卡故障。I/O卡故障一般的判断与处理:通过系统诊断,更换通道或通过更换备用件处理,至于其内部元件老化或是其他原因造成的损坏,一般控制人员不好判断。I/O卡的检修一般是由厂家处理,目前的热控检修人员的手段还不能达到像检修常规仪表那样检修。而且生产厂家的I/O卡件已制造成一体化的趋势,这样只能购买备件。好在这类故障只是在调试阶段出现较多,正常运行中出现几率很低。一次元件或控制设备出现故障有时不能直接被操作员发现,只有异常或报警后才通知热控人员处理。这样对检修人员和运行人员的素质要求就要提高,运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热控检修人员

能够快速、准确地处理缺陷,减少故障的扩大化,另外许多DCS厂家在产品宣传上都支持卡件热拨,做为控制人员,在运行中更换卡件时一定要做好安全防护措施否则会引起系统变化或负荷

变化,尤其数字量卡件。

2 对于操作员站死机无论国产与进口设备都有相关的报道,那么究其原因比较多,硬盘或卡件故障,冷却风扇负荷过重等等,有时会发生人为操作现象,一般在修改控制逻辑下装软件重启设备或强制设备保护信号时,最易发生操作事件,轻则设备异常,重则易造成设备停运后果非常严重;对死机后重启,不同厂家的启动时间不同,少则几十秒,多则几分钟,人为该操作发生的故障在热工专业中的不安全事件中占有很大

比例,在操作中尤为引起高度重视,减少人为故障。

3球标操作不正常,一般是由于机械装置长期工作、老化、污染、点通断不可靠、电缆插件不牢等这样的就需要换检查即可。

4控制操作失灵:是由于球标的操作信号没有正常改变过程通道的状态,造成操作失效,这是2个方面造成的,一个方面是软件缺陷,另一方

面是硬件本身故障的状态针对这样的缺陷通常做法检查过程通道功能正常后,再检查操作远必要时进行重起初始操作。

5 对于薄膜键盘主要是键盘接触不良信号电缆松动或主机误动键盘或启动不完整都可以导致其功能不正常应用针对不同情况处理。

6打印机不工作一般是由于配置的原因,这样的故障应检查打印机的设置及其硬件是否正常进行处理。报表软件功能不强主要表现在由于打印机打印报表和SOE等造成死机,或者打印机的SOE记录时问与实际情况不符;SOE打印浏览后不能返回历史曲线;SOE时间顺序不一致有时偏差很大,这会延误事故分析的进展时,有时还会误导分析方向,SOE问题既与系统设计不合理,SOE点没完全集中在一个DPU上的有关,也与系统硬件及软件设计考虑不周有关。这种故障的出现,通过分析认为这主要是对电厂的总体方面考虑的不太完美,在小的方面还不够仔细会出现这样那样的故障,针对这种情况要认真对待,不放过蛛丝马迹,与厂家认真研究提出问题进一步完善,让该系统更好地为生产服务。

7 电源故障:电源故障问题较多,保险配置不合理,备用电源不能自投,电源波动引起保护误动及接插头接触不良易造成无电源。针对电源故障处理相对比较容易。首先,认真核对保险的配置及容量,真正起到保险的作用;其次,UPS 的配备很重要,它可以在电源波动时也能保证系统正常供电,而且要考虑冗余和备用问题。

8 干扰造成的故障:对于干扰主要是接地问题,备用电源的切换和大功率的无线通信设备如手机、对讲机等。另外还有DCS系统的干扰信号可能由本身造成的。那么对于DCS系统的接地问题越来越引起人们的重视,尤其在电力行业,大功率电器设备的启动和停止都会干扰DCS的控制信号,造成不必要的故障。为了防止干扰信号串入系统,严格执行屏蔽和接地要求和方式,信号线远离干扰源,同时采取防电源波动措施。主/从过程处理机之间在机组运行时,除非万不得以,尽量不要人为切换,已防产生干扰,如必须切换,应采取措施,先将控制切手动,以免对机组运行工况产生影响。对电子设备问、工程师站等重点部位,应绝对禁止使用大功率无线电通信设备。[1]

分布式控制系统

分布式控制系统

题,才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。

1975-1980年,在这个时期集散控制系统的技术特点表现为:

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。 DCS的控制程序: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。 过程控制站的组成: DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统,主要由电源、CPU(中央处理器)、网络接口和I/O组成 I/O: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)。 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。 国内外应用 分散控制系统 1975 年美国最大的仪表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的综合分散控制系统TDC—2000 ( Toal Distributed Control-2000),这一系统的发表,立即引起美国工业控制界高度评价,称之为“最鼓舞人心的事件”。世界各国的各大公司也纷纷仿效,推出了一个又一个集散系统,从此过程控制进入了集散系统的新时期。 在此期间有日本横河公司推出的CEN TUM,美国泰勒仪表公司的MO SË,费雪尔公司的DCÉ —400,贝利公司的N —90,福克斯波罗公司的Cpect rum 和德国西门子公司的Telepermm。 随着计算机特别是微型计算机与网络技术的飞速发展,加上各制造商的激烈竞争,使DCS 很快从70 年代的第一代发展到90 年代初的第三代DCS。尽管在这之前的集散系统的技术水平已经很高,但其中存在着一个最主要的弊病是:各大公司推出的几十种型号的系统,几乎都是该公司的专利产品,每个公司为了保护自身的利益,采用的都是专利网络,这就为全厂、全企业的管理带来问题。 随着计算机的发展与网络开发使各控制厂商更多地采用商业计算机的技术,80年代末许多公司推出新一代的集散系统,其主要特征是新系统的局部网络采用MA P 协议;引用智能变送器与现场总线结构;在控制软件上引入PLC 的顺序控制与批量控制,使DCS 也具有PLC 的功能。 至90 年代初各国知名的DCS 有:3000,Bailey 的IN F I—90,Ro semoun t 的RS—3,W est Hoo se 的WDPF,L eeds &Non th rup 的MAX—1000,Foxbo ro 的IöA S,日本横河的CEN TUM。这里所提到的均为大型的DCS,为了适应市场的需要各厂商也开发了不少中小型的DCS 系统如S—9000,MAX—2,LXL,A 2 PACS 等等。

基于Git的分布式版本控制系统的设计与实现

基于Git的分布式版本控制系统的设计与实现 摘要本文简要介绍了版本控制管理在软件项目开发过程中的重要性,以及主流版本控制工具Git在大型软件项目版本控制管理中的优点与缺点,并在保留Git原有优势的前提下,设计了一套版本控制系统,弥补Git的不足,使它能满足大型软件项目版本控制的需求。 关键词版本控制;Git;分支管理;代码审核 0引言 现在的软件项目开发中,必然涉及版本控制。 版本控制的功能在于跟踪记录整个软件的开发过程,包括软件本身和相关文档。在空间上可以保证完成集中统一管理,解决一致性和冗余问题。在时间上全程跟踪记录工具将会自动记录开发过程中的每个更改细节,和不同时期的不同版本,以便对不同阶段的软件及相关文档进行表示并进行差别分析,对软件代码进行可撤消的修改,便于汇总不同开发人员所做的修改,辅助协调和管理软件开发团队。 1 为什么选择Git 1.1 Git的优势 相对于其他流行的软件版本开源管理软件,Git的优势在哪里呢? 1.1.1 对网络的依赖性更低 虽然现在网络非常普及,但是并不是随时随地都有高速网络,低速的网络会让人心情烦躁,有时候就呆呆地盯着屏幕上的提交进度,什么事情也干不了。而Git的绝大部分操作在本地完成,不用和集中的代码管理服务器交互,只有最终完成的版本才需要向一个中心的集中的代码管理服务器提交。 1.1.2 方便的原子提交跟踪 Git的每次提交都会根据SHA-1算法生成唯一的commit id。而不像CVS那样都是对单个文件分别进行版本的更改。所以当你跟踪以前某次提交的代码时,不用考虑到底提交了哪些文件,所有的变动代码会一次性的取出来。 1.1.3 更方便的分支合并操作 Git的分支管理相对CVS 等系统容易多了,无论是建立新的分支,还是在分支之间切换都一条命令完成,不需要建立多余的目录。分支之间合并时,不仅代码会合并在一起,提交历史也会保留,这点非常有助于分支的管理与追踪。 1.2 Git的缺点 对于一个大型项目而言,在项目管理的过程中,只依靠Git原有的功能来进行版本控制管理是远远不够的。Git无法满足大型项目的管理要求。 1.2.1对创建仓库、分支等操作的管理权限分级 Git是分布式版本控制工具,任何人都可以将自己的本地创建的分支、标签等注入到中央代码仓库中,极大的提高了中央仓库的维护成本。不利于大型项目的协同开发。 1.2.2对多个仓库进行同步管理。 Git的每个仓库都是独立的,无法做到跟踪软件本身的同时,对软件相关文档也进行跟踪,无法对不同阶段的软件及相关文档进行差别分析,不利于团队协作和管理。 1.2.3保护中央代码仓库以防污染

分布式控制系统(课程设计

课题一、三相异步电动机Y/Δ换接启动及正反转控制 一、实验目的 在电机进行正反向的转、换接时,有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因使接触器主触头产生较为严重的起弧现象,如果在电弧还未完全熄灭时,反转的接触器就闭合,则会造成电源相间短路。用PLC来控制电机起停则可避免这一问题。 二、实验要求 1、掌握自锁、互锁、定时等常用电路的编程 2、利用基本顺序指令编写电机正反转和Y/△启动控制程序。 3、掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。 学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。 课题二、十字路口交通灯控制 一、实验目的 本实验作为综合性设计实验,要求学生观察某十字路口的交通灯运行状态,自行设计十字路口交通灯控制的实际动作,并根据动作要求设计I/O接口,可连接指示灯模拟交通灯动作。也可以在实验箱的十字路口交通灯控制实验区完成本

实验。以下给出参考方案。 二、实验要求 熟练使用各基本指令,根据控制要求,掌握PLC的编程方法和程序调试方法,使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。 课题三、电梯控制系统

三层楼电梯工作示意图 说明:本实验作为综合性实验,要求学生自行设计电梯运行的实际动作,并根据动作要求设计I/O接口,可连接指示灯模拟电梯动作。也可以在实验箱的电梯控制系统实验区完成本实验。以下给出参考方案。 一、实验目的 1、通过对工程实例的模拟,熟练的掌握PLC的编程和程序测试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。 3、熟悉三层楼电梯自动控制的编程方法。 二、控制要求 实验内容 完成对三层楼电梯的自动控制,电梯上、下由一台电动机驱动:电机正转则电梯上升;电机反转则电梯下降。 每层楼设有呼叫按钮SB1、SB2、SB3,呼叫指示灯HL1、HL2、HL3和到位行程开关LS1,LS2和LS3。 电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向呼叫均无效。 响应呼叫时呼叫楼层的呼叫指示灯亮,电梯到达呼叫楼层时指示灯熄灭;呼叫无效时,呼叫楼层的指示灯不亮。三层楼电梯的自动控制要求如下:(1)当电梯停于1F或2F时,如果按3F按钮呼叫,则电梯上升到3F,由

分布式控制系统课程设计

分布式控制课程设计 设计题目:课题八:3台电动机的顺序控制 学校:上海工程技术大学 院系:机械工程学院

二任务描述: 在现代工业生产中,电动机自动与手动正反转的设置得到了广泛的应用。设计三台电动机的顺序控制程序的原则是: (1)自动每隔离十分钟启动一台电机,中间可急停,到了八小时后都自动关闭。 (2)手动顺序启动,手动反序停止。 设计四段程序,第一段是自动顺序启动三台电机,由SB1总起T0,T1延时触发。第二段程序是到点自动停止,每个电机配备一个定时器加计数器来实现。第三段程序是手动顺序启动由SB2总起,T5,T6延时触发。第四段程序是手动反序停止由中间继电器M1.0,M1.1,M1.2线圈触发,而在第三段程序的起停保电路中用它们的常闭触点来实现。 控制任务和要求: (1)启动操作:按启动按钮SB1,电动机M1启动,10s后电动机M2自动启动,又经过8s,电动机M3自动启动。 (2)停车操作:按停止按钮SB2,电动机M3立即停车;5s后,电动机M2自动停车;又经过4s,电动机M1自动停车。 (3)要求启动时,每隔10min依次启动1台,每台运行8h后自动停车。在运行中可用停止按钮将3台电动机同时停机。 三电动机及其PLC控制器的介绍 1.系统设计功能 1)电路设计 本课题的三台电动机应满足以下要求 (1)自动时,当第二台电动机延时启动时,不关闭第一台电动机。当第三台电动机延时启动时,不关闭第一,第二台电动机。且三者自各自启动就开始计数器计时,准备 关闭。 (2)用急停按钮使三台电动机同时停移,但时间必须在自动停止时间范围内。 (3)手动时,当第二台中动机延时启动时,必须等三台电动机按顺序都启动后才可以按下手动反序停止按钮,使他们各自停止。 2)主电路设计 由三台电机组成,启动电路由自动开关QF0.,接触器KM0-KM3.热继电器FR1-FR3各台电

Git版本控制系统的使用方法

Git版本控制系统的使用方法 一、Git简介 Git是一个分布式版本控制系统,是用来追踪计算机文件的变化的工具,也是一个供多人使用的协同工具。每个人都可以拥有一个完整的版本库。分布式版本控制系统的几乎所有操作包括查看提交日志、提交、创建里程碑和分支、合并分支、回退等都可以直接在本地完成而不需要网络连接。 二、Git客户端的下载和安装 Git官方客户端为Git Bash,Git bash是以命令行的形式来操作的,另外本使用方法中可视化软件采用了sourcetree,Git bash和sourcetree的使用请自行选择,用户需先下载Git和sourcetree。 1.Git的下载和安装: 1) 官网地址:https://https://www.docsj.com/doc/c516247343.html,/ 进入Git官网,由于电脑是Windows系统,选择Downloads for Windows。 2) 右键以管理员身份运行下载的安装包。

3) 选择安装路径 4) 一直点击Next按钮,当出现下图情况时选择“Use Windows’default console window”,然后点击“Next”

5) 继续点击“Next”,最后点击“Install”,等待安装完成。 6) 在开始菜单中打开Git CMD 在CMD中输入Git,出现Git的相关提示说明安装成功,如下图所示: 参考文档:https://www.docsj.com/doc/c516247343.html,/s?id=1601036689157983619&wfr=spider&for=pc

2.Sourcetree下载和安装: 1)首先,下载windows版本的企业版sourceTree。直接进入官网 https://https://www.docsj.com/doc/c516247343.html,/enterprise下载 2)进入下载保存sourceTree的目录,双击SourceTreeEnterpriseSetup_3.0.17.msi文件进行 安装

分布式温室控制系统

分布式温室控制系统

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分布式温室控制系统 摘要 针对农业环境自动化控制的需要,研制了“分布式智能型温室计算机控制系统”。该系统体系结构为中心计算机和单片机智能控制仪的主从式结构,系统采用实时多任务操作系统和农业温室专家系统的人工智能技术,对温室内外环境因子进行实时监测和智能化决策调节,为农作物创造最优化的生长条件。实时多任务系统使系统的通信,环境参数采集,控制可以同时进行:由于现场情况的复杂性和多变性,依靠精确数学模型的传统控制已经无法很好地解决问题,因此,本系统采用存储大量现场经验和知识的专家系统来达到控制的目的。采用专家系统从理论上去验证和分析系统,保证了系统运行的稳定性和可扩展性,降低了开发难度。系统硬件主要由环境因子实时监测模块、智能决策模块组成。软件部分采用COM组态方式实现,包括数据库管理模块、人工控制模块等几部分构成,具有操作简便,可靠性高,便于升级扩充等特点,已实现产品化。本系统软件采用组态方式实现,文中介绍了如何利用COM来实现用于工业控制系统的组态软件。传统的面向对象的设计思想已经难以适应现在的分布式软件模型的要求,组件化的程序设计思想是为了提高软件的可重用洼,可扩展性而出现的。组态软件则是为了满足控制系统现场情况的多变性而出现的。为了提高软件的可重用性.减少控制软件设计中的重复劳动,所以控制软件设计成为组态方式成为一种趋势。利用COM的思想,采取模块

包装的方式来实现组态软件使得这样的软件能够直用于不同的控制系统。 关键词:温室专家系统人工智能组态软件单片机 1绪论 二十一世纪是生命科学的世纪。加强以现代农业生物技术为主体的农业高科技的研究与开发,是下个世纪我国农业领域能否掌握科技进步主动权的关键。发展农业高科技产业是促进我国农业高科技研究开发及其与经济建设紧密结合的重要途径。温室设旌的自动检测和控制技术能为作物创造良好的生长环境,同时温室内的高温、高湿作业环境,又需要作业的自动化技术。随着温室面积的扩大以及自动化装备的应用,如何进行温室的群管理,以降低运行成本、提高效率、实现环境的精确控制成为目前研究的关键问题。针对温室环境的自动控制技术、智能管理技术、温室群管理技术正在逐步得到应用,并正向无人化方向发展。.从计算机局域网到互联网,已形成了世界范围的计算机网络。由于信启.资源量大、更新传递速度快、遍及世界各地等特点,近年来它的应用取得了飞速的进展,同时在农业领域的应用也越来越广泛。近几年来,随着低价格、高性能计算机的普及应用以及计算机网络的低价格和高速度,人们在寻求将温室的计算机检测控制信息形成网络化,利用网络的优势来实现温室群的高效率栽培管理,环境控制的精确化、节能化以及设备成本的降低。本文主要介绍并分析远程分布式控制系统设计技术在温室环境控制上的应用。 国外研究现状

上海工程技术大学分布式控制系统复习题

简答题 1、典型的分布式控制系统主要包括哪几个部分? 一个典型的DCS系统包括四大部分组成:至少一个现场控制站(完成系统的运算处理控制),至少一个操作员站(完成人机界面功能、供操作员操作监视),一台工程师站(用于离线组态、在线修改和操作系统开发。也可以利用一台操作员站兼做工程师站)和一条通信系统 2、分布式都有哪几种冗余结构?各有什么优缺点?为什么要采 用冗余结构? 1)分布式控制有两种冗余结构,一种是整体式冗余结构,另一种 是分离式冗余结构。 2)整体式系统是由早期单回路调节器和PLC组成,因本身有操 作器,常采用仪表盘备用方式;分离式冗余结构常采用多重化 冗余结构:配备冷备用数据库,操作器热备用,CRT远程遥控 备用等。整体式冗余结构可以实现完全与系统分离备用,系统 受干扰较小,但是系统成本较高,自动化水平较低;分离式冗 余结构可以选择重要部件备用,投资较小。 3)分布式控制系统是实时在线控制系统,搞可靠性是评价分布式 控制系统的主要指标,通常要求MTBF达到99.9999%以上, 就必须对系统采用冷备用,热备用等方式。通常通信系统全部 冗余,控制站中主控部件热备用,电源N+1:N热备用,子模 件和端子板N+1:N冷备用。

3、简述最小拍控制系统的特点。 1)若参数不变,可以实现时间最优控制; 2)本质是开环控制; 3)加反馈可实现闭环最优控制。 4、为什么说分布式控制是递阶控制系统? 1)分布式控制系统具有以下特点: 2)网络结构,将各个子系统通过总线连接起来; 3)分层结构,有工程师站,操作站和控制站等构成; 4)主从结构,集中操作、分散控制,控制站部又分主从部件。 5)基于以上三点,分布式控制系统是递阶控制系统。 5、人机界面的要求主要包括哪些容? 人机接口主要是CRT的操作站。对他们主要要环境要求,输入特性和图形特性的要求; 1)化境要求首先指人机接口设备对环境的要求:有耐冲击和振动 的特性;环境要求的第二部分是对供电的要求,它包括供电电 压等级、类型和容量及允许的极限值等,也涉及到供电方式, 冗余配置等容;环境要求的第三部分是对互联设备的通信距离 限制; 2)输入特性的改善使操作员的操作容和方式发生根本变化; 3)图形特性是人机接口的重要特性:采用图形用户界面(GUI)、 图形处理器(GP)和图形缓冲(GB)使人机接口的图形特性 得到极大的提高。

计算机控制系统的发展历程

浅谈计算机控制系统的发展 摘要:论述了计算机控制系统的发展历史及发展趋势,分析了计算机控制系统的组成部分及其特点。并且对当前计算机系统的发展情况做出评价。 关键词:计算机控制系统发展 1 引言 计算机控制系统就是利用计算机(通常称为工业控制计算机)来实现工业过程自动控制的系统,并且是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起而应运产生的综合控制系统,它紧密依赖于最新发展的计算机技术、网络通信技术和控制技术,在计算机参与工业系统控制的历史长河中扮演了重要的角色。 2 计算机控制系统的发展情况 在60 年代,控制领域中就引入了计算机。当时计算机的作用是控制调节器 的设定点,具体的控制则由电子调节器来执行, 这种系统称作是计算机监控系统。这种系统的调节器主要是采用了模拟调节器。系统中既有计算机又有调节器,系统复杂,投资又大。在60 年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统,简称集中控制系统,集中控制系统在计算机控制系统的发展过程中起到了积极作用。在这种控制系统中, 计算机不但完成操作处理,还可直接根据给定值、过程变量和过程中其它测量值,通过PID运算,实现对执行机构的控制, 以使被控量达到理想的工作状态。这种控制系统即常说的直接数字控制( DDC) 系统。计算机DDC 控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。最初发展时希望能够至少可以控制50个回路以上,这在当时对小规模、自动化程度不高的系统,特别是对具有大量顺序控制和逻辑判断操作的控制系统来说收到了良好的效果。 由于整个系统中只有一台计算机, 因而控制集中,便于各种运算的集中处理,各通道或回路间的耦合关系在控制计算中可以得到很好的反映,同时由于系统没有分层, 所有的控制规律均可直接实现。但是,如果生产过程的复杂,在实现对几十、几百个回路的控制时,可靠性难以保证,系统的危险性过于集中,一旦计

分布式存储发展趋势及技术瓶颈分析

内容目录 1核心观点 (3) 1.1核心推荐逻辑 (3) 1.2我们区别于市场的观点 (3) 2分布式存储将成为下一代互联网基础设施 (3) 2.1以IPFS 协议为代表的分布式存储带来新思路 (3) 2.2分布式存储将带来互联网基础架构变革 (7) 3分布式存储开辟互联网基础设施产业新格局 (9) 3.1分布式存储开发新的存储市场 (9) 3.2分布式存储已和传统存储不断融合应用 (10) 4分布式存储面临的技术瓶颈与发展机遇 (12) 4.1数据价值分层是分布式存储经济激励的关键 (12) 4.2I/O 性能瓶颈需要底层和应用层联合优化解决 (13) 4.3服务质量保障 (15) 4.4在应用、运营层面中心化组织与分布式存储将进一步融合 (15) 图表目录 图表1:IPFS 协议的分布式系统 (4) 图表2:IPFS 协议构架 (4) 图表3:集中化的版本控制系统 (5) 图表4:分布式版本控制系统 (5) 图表5:Merkle DAG 数据结构及功能特点 (6) 图表6:DHT 网络工作原理 (6) 图表7:全球数据圈每年规模 (7) 图表8:IPFS 协议关注的基础问题 (7) 图表9:IPFS 与HTTP 协议的对比 (8) 图表10:IPFS 与HTTP 寻址方式对比 (8) 图表11:全球数据量增长状况 (9) 图表12:中国云存储市场规模及增速 (9) 图表13:中国公有云市场规模及增速 (9) 图表14:个人云盘行业用户渗透率及MAU (10) 图表15:储迅部分合作伙伴 (11) 图表16:高性能分布式文件系统 (11) 图表17:CRUST 技术架构:工作量证明层MPoW、区块链共识层GPoW 及分布式云存储/计算层 (12) 图表18:CRUST 部分合作伙伴 (12) 图表19:数据价值分层是分布式存储经济激励的关键 (13) 图表20:IPFS 与HTTP 性能对比:远程读取操作的平均延迟 (14) 图表21:IPFS 与HTTP 性能对比:远程读取操作的延迟范围 (14) 图表22:IPFS 与HTTP 性能对比:远程读取操作的吞吐量 (14) 图表23:分布式存储面临的技术瓶颈与发展机遇 (15)

自动控制系统原理 课后习题问题详解

第1章控制系统概述 【课后自测】 1-1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统,说明它们的工作原理并比较开环控制和闭环控制的优缺点。 解:开环控制——半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。 工作原理:被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度,根据自己的经验,设定洗涤、漂洗时间,洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量(即衣服的干净度)的信息没有通过任何装置反馈到输入端,对系统的控制不起作用,因此为开环控制。 闭环控制——卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理:以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例,系统的被控制量(输出量)为蓄水箱水位(反应蓄水量)。水位由浮子测量,并通过杠杆作用于供水阀门(即反馈至输入端),控制供水量,形成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时,阀门全关(按要求事先设计好杠杆比例),系统处于平衡状态。一旦用水,水位降低,浮子随之下沉,通过杠杆打开供水阀门,下沉越深,阀门开度越大,供水量越大,直到水位升至蓄水量上限高度,阀门全关,系统再次处于平衡状态。 开环控制和闭环控制的优缺点如下表 1-2 自动控制系统通常有哪些环节组成?各个环节分别的作用是什么? 解:自动控制系统包括被控对象、给定元件、检测反馈元件、比较元件、放大元件和执行元件。各个基本单元的功能如下: (1)被控对象—又称受控对象或对象,指在控制过程中受到操纵控制的机器设备或过程。 (2)给定元件—可以设置系统控制指令的装置,可用于给出与期望输出量相对应的系统输入量。 (3)检测反馈元件—测量被控量的实际值并将其转换为与输入信号同类的物理量,再反馈到系统输入端作比较,一般为各类传感器。 (4)比较元件—把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的给定值进行比较,分析计算并产生反应两者差值的偏差信号。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。 (5)放大元件—当比较元件产生的偏差信号比较微弱不足以驱动执行元件动作时,可通过放大元件将微弱信号作线性放大。如电压偏差信号,可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。 (6)执行元件—用于驱动被控对象,达到改变被控量的目的。用来作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。 (7)校正元件:又称补偿元件,它是结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,以改善控制系统的动态性能和稳态性能。

计算机控制系统作业参考答案

《计算机控制系统》作业参考答案 作业一 第一章 1.1什么是计算机控制系统?画出典型计算机控制系统的方框图。 答:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控 制装置,对被控对象进行调节和控制. 控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件部分: 计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备组成; 软件部分: 软件是各种程序的统称,通常分为系统软件和应用软件。 1.2.计算机控制系统有哪几种典型的类型?各有什么特点。 答:计算机控制系统系统一般可分为四种类型: ①数据处理、操作指导控制系统;计算机对被控对象不起直接控制作用,计算机对传感器产生的参数巡回检测、处理、分析、记录和越限报警,由此可以预报控制对象的运行趋势。 ②直接数字控制系统;一台计算机可以代替多台模拟调节器的功能,除了能实现PID 调节规律外, 还能实现多回路串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解藕控制,以及自适应、自学习,最优控制等复杂的控制。 ③监督计算机控制系统;它是由两级计算机控制系统:第一级DDC 计算机, 完成直接数字控制功能;第二级SCC 计算机根据生产过程提供的数据和数学模型进行必要的运算,给DDC 计算机提供最佳给定值和最优控制量等。 ④分布式计算机控制系统。以微处理机为核心的基本控制单元,经高速数据通道与上一级监督计算机和CRT 操作站相连。 1.3.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么?计算机控制系统有哪些优点? 答:计算机控制系统与连续控制系统主要区别:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与 控制的自动控制系统,既:用计算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制。 与采用模拟调节器组成的控制系统相比较,计算机控制系统具有以下的优点: (1)控制规律灵活,可以在线修改。(2)可以实现复杂的控制规律,提高系统的性能指标. (3)抗干扰能力强,稳定性好。 (4)可以得到比较高的控制精度。 (5)能同时控制多个回路,一机多用,性能价格比高。 (6)便于实现控制、管理与通信相结合,提高工厂企业生产的自动化程度. (7)促进制造系统向着自动化、集成化、智能化发展。 图1.3-2 典型的数字控制系统 给定

分布式控制系统的七个功能和应用

分布式控制系统的七个功能和应用 一、处理复杂的过程 在工业自动化结构中,PLC编程逻辑控制器用于对高速要求的过程参数进行控制和监视。但是由于I / O设备数量的限制,PLC不能处理复杂的结构。因此,对于复杂的控制应用而言,DCS是具有更多专用控制器的I / O的首选。这些用于多个产品的设计在多个过程(例如批量过程控制)中的制造过程中。 二、系统冗余 DCS可以在各个层面通过冗余功能提高系统的可用性。在任何停电后恢复稳态运行,无论是有计划的还是无计划的,与其他自动化控制设备相比都有所改善。 在系统运行过程中,即使在某些异常情况下,冗余系统也可以持续保持系统运行,从而提高了系统的可靠性。

三、很多自定义的功能块 四、强大的编程语言 它提供了更多的编程语言,如梯形图,功能块,顺序等,用于创建基于用户兴趣的自定义编程。 五、更复杂的HMI 与SCADA系统类似,DCS也可以通过HMI(人机界面)进行监控,为操作人员提供充足的数据,为各种过程充电,充当系统的核心。但是这种类型的工业控制系统覆盖了很大的地理区域,而DCS则覆盖了密闭区域。 DCS完全把整个加工厂作为PC窗口控制室。人机界面的趋势记录和图形表示提供了有效的用户界面。DCS强大的报警系统可以帮助操作员更快速地响应设备状况。

六、可扩展平台 通过在通信系统中添加更多的客户端和服务器,并在分布式控制器中增加更多的I / O模块,DCS的结构可以根据从小到大的服务器系统的I / O数量来扩展。 六、系统安全 获得控制各种过程导致工厂安全。DCS设计提供完善的安全系统来处理系统功能,从而实现更好的工厂自动化控也提供不同级别的安全性,如工程师级别,企业家级别,操作员级别等。 分布式控制系统的应用 DCS系统可以在一个简单的应用程序中实现,如使用微控制器网络的负载管理。这里的输入是从一个键盘给一个微控制器,与另外两个微控制器通信。其中一个微控制器用于显示过程的状态以及负载,另一个微控制器控制继电器驱动器。继电器驱动器又驱动继电器来操作负载。

基于“多对多”服务的综合管控平台建设

研究·技术与应用 52 引言 近几年,随着移动互联网和新媒体技术的发展,在传媒领域、商业领域、政务和民生服务领域涌现出大量的客户端。在一个报业集团可能会有多个新闻客户端、网站。这些客户端、网站往往是由不同厂商开发实施的,不但造成了系统重复建设和衔接问题,还增加了业务流和数据流的管理难度。 管控平台的建设目的首先是打造灵活高效的新一代发布体系架构,提供客户端和网站产品的建设标准与接口规范,统一管理系统和业务的接入,避免信息孤岛和烟囱式系统。 管控平台提供第三方服务的接入支持。集团系统平台的各服务模块不仅可以面向集团自建的客户端提供服务,也支持向合作伙伴的客户端提供服务。客户端与服务端的解耦,可以自由升级、替换、插拔服务,实现不更新客户端,动态发布新的功能到客户端。通过组合各种业务服务快速开发新的客户端、网站应用。 管控平台能够支持多个发布终端和网站的管理,多个终端和网站可以独立管理,每个终端和网站拥有自己的独立域名、栏目、用户等;针对不同的终端和网站可以使用新的域名,进行在同一个后台相对独立的管理,可以调用多个后台模块支持;可以为每个站点指定不同的用户,授权不同的管理员负责管理、发布不同的站点,满足不同规模用户的多级管理需要 ;支持不同终端之间的数据共享。1.总体架构 管控平台架构遵从现有工作流程出发,充分考虑系统管理和操作人员的简捷性、灵活性等方面的具体要求,利用先进的主流技术架构,确保系统的强壮性和可升级性,系统总体架构设计如图1所示。 1.1管控平台的模块化、分布式部署和版本控制 管控平台采用模块化、组件化、面向对象设计。通过合理的架构设计,具备良好的集成和扩充能力,实现多种不同资源的嵌入整合,满足今后各系统的管理、升级、扩充和增加接入等要求。 管控平台采用分布式部署,各模块操作功能以插件安装的形式进行配置、删除,任意模块的操作功能都可分布至一 组服务器,模块可独立升级、替换。具备良好的兼容能力,支持平滑的、方便的系统升级与扩容,并发用户数不受应用系统本身限制,网络带宽及服务器性能的影响能够采用CDN 和分布式部署解决。 管控平台充分考虑足够的可扩展性和互连性,满足现有的网络与硬件资源和扩展及系统二次开发的需要,并支持未来可能出现的新业务的需要。 管控平台具有接入系统版本控制功能,以应用商店的模式展示接管系统的新版本功能,提供线上升级、一键更新等功能。第三方系统按照管控平台的接口规范开发版本升级功能。各系统模块的版本号独立,提供实时查询,支持新老版本并行和切换。 1.2管控平台的微服务架构 微服务架构(Microservice Architect)是一种架构模式,它提倡将单体架构的应用划分成一组小的服务,服务之间互相协调、互相配合,为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中,服务与服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通。每个服务都围绕着具体业务进行构建,并且能够被独立地部署到生产环境、类生产环境等。 微服务架构支持技术多样性,系统具有弹性、易扩展、易部署、便于组合和优化置换的特点,管控平台在充分吸收微服务架构的优点后,在设计、开发、测试、部署、运维上采用了微服务架构。 基于“多对多”服务的综合管控平台建设 摘 要:建设综合系统管控平台,实现服务模块化,由管控平台统一调度,建立全新的内容管理发布体系。从原先后台到前端“一对一”的管理模式,变为“多对多”的管理,即通过管控平台的配置,后台的多个模块化服务同时为多个客户端和网站提供服务,支持多个客户端和网站的管理和发布。关键词:微服务;分布式部署;多客户端发布 中图分类号:TP316.8 文献标识码:A 文章编号:1671-0134(2017)12-052-02 DOI:10.19483/https://www.docsj.com/doc/c516247343.html,ki.11-4653/n.2017.12.014文/ 章劲松 图1

分布式图书管理

华年校园分布式图书管理学习系统 立项报告 安徽辛普信息科技有限 2013年01月23日

一、项目简介 1.1项目背景与意义 近年来, 随着我国普及九年义务教育的实施和基础教育课程改革的深入,在各级教育行政部门的领导下,经过各方面的共同努力,我国中小学图书馆建设取得了历史性的成就,为普及九年义务教育和教育改革,提供了强有力的支持和保障。中小学图书馆正在成为实施素质教育,培养学生学习能力的重要资源和场所。 但是我们也要明确地认识到图书管理上的落后和藏书结构的不合理以及其 他因素造成很多中小学图书馆非常冷清甚至被闲置。要想充分发挥学校图书馆的作用,对图书馆加强管理,对学生的读书活动进行有针对性的指导是非常重要的。 首先要在全校范围里营造浓厚的读书氛围,随处可读书。图书馆不是藏书馆,要变成读书馆。作为图书馆的一个延伸,把书籍摆放到教室、寝室甚至过道,学生可以随借随还,不受时间距离的影响,这种借还手续的便利以及书籍的无处不在将会极大提高学生的阅读热情,从而使图书馆变成真正意义上的“第二课堂”。 其次信息管理系统将图书馆和这些分布在教室、寝室以及楼道的“图书橱柜”连接起来,图书借还信息集中共享,甚至和学校教学教务管理系统互联,通过管理系统的数据抽取,可分析学生的阅读行为,挖掘出阅读习惯和学习成绩、素质教育的深层次关系,为学校管理和教育管理提供实在的数据支撑。 1.2项目目标 利用最新的RFID技术与软件技术,结合校园一卡通,通过学校局域网连接的一体化解决方案。系统包含图书管理服务器端软件一套和一体化智能书柜若干。书柜摆放到每个教室,图书的借阅与归还操作控制在教室内,无需管理人员现场值守,借阅信息则通过局域网传送至服务器端统一管理和分析。既方便了学生借阅,又方便了学校管理,以及为深度数据分析,挖掘学生学习行为奠定数据基础。 二、总体功能结构图 2.1结构图

机器人分布式控制系统设计与实现

机器人分布式控制系统设计与实现 1引言 目前,机器人系统的特点是开放式机器人控制,强调结构化、模块化、 可扩展性、交互性,是对机器人设计结构单一、信息封闭、缺少交互性缺点的突破。分层分布式控制系统采用集中管理,分散控制方式,这种控制方法优点体 现在:集中监控和管理,管理和现场分离,管理更加综合化和系统化;实现分 散控制可使各功能模块的设计、装配、调试以及维护相互独立,系统控制的危 险性分散,可靠性提高,投资减小;采用网络通信技术,可根据需要增加以微 处理器为核心的功能模块,具有良好的系统开放性、扩展性和升级特性。 本论文详细介绍了一种分层分布式控制系统的设计方案,系统由上到下分 为主控中心决策层、车载PC运算层、下位机驱动子层以及位置反馈子层。主 控中心决策层是系统的主层,可以是台式机或笔记本电脑,基于VC++编译环 境设计的人机交互界面,满足友好、便于操作的要求,主控中心决策层的功能 是总体规划和分配任务,对机器人进行远程监控;车载PC运算层为一台笔记 本电脑,基于VC++编译环境设计了控制界面,通过无线网卡与主控中心决策 层进行数据传输,采用面向连接可靠的TCP传输控制协议,保证数据传输的可 靠性;下位机驱动子层和位置反馈子层是相互独立的功能模块,与车载PC运 算层之间通过串口进行通信;下位机驱动子层是一个完整的直流电 机闭环控制系统,包括CPU、控制芯片、驱动芯片以及增量式光电编码器;位置反馈子层通过CPU的I/O口和中断得到机器人车轮轴转角信息,结合机器 人机械系统的实际尺寸计算机器人中心的实际位置信息,处理好的位置信息通 过串口反馈给车载PC运算层。该控制系统应用在国家自然科学基金资助项目 和国家重点基础研究发展计划973项目的移动机器人平台上,运动控制测试结 果表明,分层分布式控制方式控制精度高,稳定性好,系统响应迅速;同时该 控制系统具有超强的计算能力和二次开发潜力,根据项目研究需要可在各个子 层进行分布式扩展,比如在下位机驱动子层和位置反馈子层的同级层中扩展传 感器功能子层,增加机器人的智能。该控制系统为项目的实验工作奠定基础。 2分层分布式控制系统设计 1. 基于VC++的主控中心决策层设计 主控中心决策层的作用是总体规划和分配任务,对机器人进行远程监控。 基于VC++编译环境,采用模块化方法对人机交互系统进行设计,分为网络数 据传输模块、运动参数输入模块、轨迹显示模块、视觉监控模块。如图

计算机控制系统作业答案

计算机控制系统作业答案 作业一 第一章 1.1什么是计算机控制系统?画出典型计算机控制系统的方框图。 参考答案: 答:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制. 控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件部分: 计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备组成; 软件部分: 软件是各种程序的统称,通常分为系统软件和应用软件。 图1.3-2 典型的数字控制系统 1.2.计算机控制系统有哪几种典型的类型?各有什么特点。 参考答案: 计算机控制系统系统一般可分为四种类型: ①数据处理、操作指导控制系统;计算机对被控对象不起直接控制作用,计算机对传感器产生的参数巡回检测、处理、分析、记录和越限报警,由此可以预报控制对象的运行趋势。 ②直接数字控制系统;一台计算机可以代替多台模拟调节器的功能,除了能实现PID调节规律外, 还能实现多回路串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解藕控制,以及自适应、自学习,最优控制等复杂的控制. ③监督计算机控制系统;它是由两级计算机控制系统:第一级DDC计算机, 完成直接数字控制功能;第二级SCC计算机根据生产过程提供的数据和数学模型进行必要的运算,给DDC计算机提供最佳给定值和最优控制量等。 ④分布式计算机控制系统。以微处理机为核心的基本控制单元,经高速数据通道与上一级监督计算机和CRT操作站相连. 1.3.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么?计算机控制系统有哪些优点? 参考答案: 计算机控制系统与连续控制系统主要区别:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用计算机代替模拟控制装置,对被控对象

基于容器化的持续集成系统

基于容器化的持续集成系统

摘要:随着软件复杂度的增加和项目需求的变化,快速持续、高质量的实现应用交付成为开发的主要目标。传统软件构建方法缺乏团队的协同性和标准化的流程管理,往往需要投入大量的时间和成本来保障软件质量。为解决时间、质量和成本三者之间的矛盾,研究搭建一个基于Jenkins的持续集成构建系统,并利用Docker技术将持续集成平台容器化,标准化软件环境。实验表明容器化将搭建环境的复杂度降低90%以上,提高了应用测试环境的可移植性和多样性,大大提升软件开发效率。 关键词软件构建;持续集成;容器化;DevOps

随着软件项目规模逐渐扩大,市场需求不稳定,软件产品需要快速持续高质量的实现软件交付,从而更好地应对市场及用户的需求。软件构建是软件生命周期的关键环节,包含从源码编译到产品交付的整个过程。但缺乏规范化和标准化的软件构建流程往往成为影响软件交付的瓶颈所在,敏捷开发和DevOps 思想理念的产生很好地解决了这一问题。 以迭代开发为特征的敏捷开发,灵活应对不断变化的需求,大大提高了开发效率。持续集成构建作为敏捷开发中的一项基本实践[l] ' 将开发周期的集成阶段放到日常中,开发者每天都会集成代码,通过自动化的构建和测试尽早定位软件缺陷,降低开发风险。 DevOps 思想[2] 是一组流程、技术和工具的统称,促进了开发、技术运营和质址保障部门之间的沟通协作,提供端到端的测试、交付和发布工作流。 各软件企业和相关研究人员对迭代式开发、持续集成等实践不断地研究尝试,促进了软件开发模式的发展,开发效率也在不断提升。虽然相关研究实践能够一定程度提高开发效率,但硬件资源的分配与限制是影响开发周期的另一个因素。本文的研究目的是将持续集成构建和容器技术相结合,应用在项目开发中,利用容器技术对硬件资源的分配特性,研究如何标准化环境从而重复、循环地交付软件价值。 本文总结国内外研究人员对敏捷开发中的持续集成实践和虚拟化容器技术的相关研究工作,分析传统持续集成系统的基本组成及其不足。提出将D ocker 技术应用在开发环节中,设计并实现一个容器化的持续集成构建系统(简称CCI), 通过设计系统的一体化工作流方案,使各团队成员之间相互协作,优化软件开发流程。最后通过具体应用对系统平台进行分析和验证。 l 相关工作

分布式控制系统中的网络

第三章 分布式控制系统中的网络
§3.1 概 述
一个网络至少包括以下几部分: 一个网络至少包括以下几部分
(1) 若干个通信设备 (2) 通信子网,由连接这些节点的通信链路组成 通信子网 由连接这些节点的通信链路组成 (3) 协议 为在通信节点之间的通信使用 协议,
工业数据通信网络: 工业数据通信网络
包括DCS网络和设备现场总线 用于传输控制数据 网络和设备现场总线, 控制子网 --- 包括 网络和设备现场总线 用于传输控制数据, 要求实时、可靠 要求实时、 传输企业内部信息和共享资源, 信息子网 --- 传输企业内部信息和共享资源,非实时数据的监视和 生产销售管理

§3.2 网络控制方式
通信模式: 通信模式:
(1)主从模式 通信由主站发起 从站之间不能直接通信 )主从模式: 通信由主站发起, (2)对等模式 依靠令牌或某种仲裁机制获得一定时限 )对等模式: 的总线控制权 (3)混合模式 主从对等同时存在 )混合模式:
对话模式: 对话模式:
(1)轮询模式 ) (2)例外报告模式 ) (3)客户 服务器模式 )客户/服务器模式 (4)生产者 消费者模式 )生产者/消费者模式

一、环形结构中的控制方式
1、令牌(Token)控制方式 分散控制 、令牌( 分散控制) )控制方式(分散控制
ACK 标 志 目的 地址 源地 址 控制 信息 有效 信息 出错检 测码 肯定 回答 令牌 Token
源节点发出一帧非空信息,绕环传递(使令牌非空),达到目的 源节点发出一帧非空信息,绕环传递(使令牌非空),达到目的 ), 节点后将有效信息复制下来, 节点后将有效信息复制下来,使ACK=1,此帧信息返回源节点。 ,此帧信息返回源节点。 根据ACK=1移走全部信息,并将令牌置空,下一节点即可用此令 根据 移走全部信息,并将令牌置空, 移走全部信息 牌。 按一定顺序在各站点之间传递令牌,谁得到令牌谁有权发送数据。 按一定顺序在各站点之间传递令牌,谁得到令牌谁有权发送数据。

计算机控制系统知识点资料

(一)基本概念 第一章 1、什么是计算机控制系统?与传统的控制系统相比,计算机控制系统的优点是什么? 答:计算机控制系统:用计算机代替常规控制系统中的模拟控制器对系统进行控制的系统。 优点:具有精度高速度快、存储容量大和逻辑判断功能,看完实现高级复杂的控制方法,获得快速静谧的控制效果。 2、简述计算机控制系统的硬件组成和各自的功能。 答:计算机控制系统的硬件一般由主机、接口和输入/输出通道、通用外部设备、执行机构、检测元件、仪表、操作台等部分组成。 主机:采用一台或多台计算机,通过接口和I/O口通道,接收检测设备传来的信息并向控制系统的各个部件发出命令,同时计算机对系统的各个参数进行巡回检测、数据处理、控制计算、分析报警、逻辑判断等。 接口与I/O通道:主机与被控对象之间进行信息交换的纽带。 通用外部设备:扩大计算机的功能,是计算机系统与操作人员的交互界面,用来完成信息的记录、存储、显示、打印、传送。 检测元件、仪表、执行机构:检测元件和仪表用来测量生产对象的某些参数,并将非电量的被测参数转换为电量表示;执行机构接受CPU的命令使被控对象完成规定的控制动作。 操作台:用来实现人机之间的交互功能。 3、计算机控制系统应当有哪些主要特征? 答:1.实时性 2.良好的输入/输出能力 3.标准化和系列化 4.模块化的系统结构 5.可靠性(平均无故障时间、抗干扰能力强、具有定时自动启动功能和硬件自检功能) 4、计算机控制系统大致可分为哪几类?简述各类计算机控制系统的结构和特点。 答:计算机控制系统大致可分为以下五类: 1)数据采集系统(DAS,Data Acquision System) 2)直接数字控制系统(DDC,Direct Digital Control) 3)计算机监督系统(SCC,Supervisory Computer Control) 4)分布式控制系统(DCS,Distributed Control System) 5)现场总线控制系统(FCS,Fieldbus Control System) 1)数据采集系统简称:DAS 计算机只对控制系统的参数进行采集、加工和分析处理,并将处理后的数据输出。操作人员根据输出的数据,对生产过程出现的问题进行处理,计算机不直接参与生产过程的控制,该系统结构简单,安全可靠。

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