为工程师提供全面的模拟量编程解决方案 (为工程师提供测量设备)

为工程师提供全面的模拟量编程解决方案及测量设备应用

一、引言

在现代工业领域，模拟量编程和测量设备的应用已成为工程师日常工作的重要组成部分。
随着科技的不断发展，对工程师在这方面的能力提出了更高要求。
本文将围绕模拟量编程解决方案及测量设备的应用，为工程师提供全面的指导和建议。

二、模拟量编程解决方案

1. 模拟量概述

模拟量是一种连续变化的量，如温度、压力、速度等。
在编程过程中，工程师需要处理大量的模拟量数据，以实现设备的自动化和智能化。
因此，掌握模拟量编程技术对于工程师而言至关重要。

2. 模拟量编程方法

（1）传感器数据采集

在模拟量编程中，首先需要通过传感器采集设备的模拟量数据。
工程师需要了解各种传感器的特性和工作原理，以便正确选择和使用传感器。
同时，还需要掌握数据采集的方法和技术，以确保数据的准确性和实时性。

（2）数据处理与分析

采集到的模拟量数据需要进行处理和分析，以提取有用的信息。
工程师需要掌握数字信号处理、滤波、放大、转换等技术，以及数据分析算法，如傅里叶变换、神经网络等，以实现数据的有效处理和分析。

（3）控制算法实现

基于处理后的模拟量数据，工程师需要设计并实现控制算法，以实现对设备的控制。
这包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
工程师需要了解各种控制算法的原理和应用场景，以便根据实际需求选择合适的控制算法。

3. 编程工具与平台

在进行模拟量编程时，工程师需要借助编程工具与平台。
常见的编程工具包括各种编程语言（如C、C++、Python等）、开发环境（如Visual Studio、MATLAB等）以及嵌入式开发板（如Arduino、STM32等）。
工程师需要根据实际需求选择合适的工具与平台，以提高开发效率和质量。

三、测量设备应用

1. 测量设备概述

测量设备是工程师进行模拟量测量的重要工具。
这些设备可以帮助工程师准确测量温度、压力、速度、位移等各种模拟量参数，为设备的调试、维护和优化提供依据。

2. 测量设备种类与应用

（1）温度计

温度计用于测量温度。
工程师可以选择接触式和非接触式温度计，根据实际需求选择合适的温度计进行测量。

（2）压力计

压力计用于测量压力。
在工程实践中，压力计的选型和应用非常重要，需要考虑到压力范围、精度等因素。

（3）速度计和加速度计

速度计和加速度计用于测量物体的运动状态。
这些设备在机械、车辆、航空等领域有广泛应用。

（4）位移计

位移计用于测量物体的位移和位置。
在工程实践中，位移计的精度和稳定性对测量结果有很大影响。

3. 测量设备使用与维护

在使用测量设备时，工程师需要遵循正确的操作方法，以确保测量的准确性和安全性。
同时，还需要定期对测量设备进行维护和保养，以延长其使用寿命。

四、总结

本文为工程师提供了全面的模拟量编程解决方案及测量设备应用。
工程师需要掌握模拟量的基本概念和编程方法，了解各种传感器的特性和工作原理，以及掌握数据处理和分析技术。
同时，还需要熟悉各种测量设备的种类和应用，以及正确的使用和维护方法。
只有这样，才能更好地完成工程实践任务，提高设备的自动化和智能化水平。

---

dcs是什么意思 dcs相关介绍

dcs是什么意思 dcs相关介绍

中文名： 分布式控制系统

外文名： Distributed Control System

别称： 分布式控制系统

概述： 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。 是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

系统的主要技术概述

系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、机柜、电源等组成。 系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。 硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。 底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力;易于组态，易于使用。 支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。 系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。

系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。 系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散，整个系统的可利用率至少为99.9%;系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。 “域”的概念。 把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。

网络结构可靠性、开放性及先进性。 在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太网;在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太网，保证系统的可靠性;在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。 标准的Client/Server结构。 有的DCS的操作层采用Client/Server结构开放并且可靠的操作系统。 系统的操作层采用WINDOWS NT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。 标准的控制组态软件。 系统采用IEC-3标准的控制组态工具，可以实现任何监测、控制要求。 可扩展性和可裁剪性，保证经济性。

历史前沿

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。

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。

但是现场总线并未能够代替DCS。其原因如下：

1.现场总线的低速网络特性，使其每条总线的仪表数并未达到理性数量。 实际应用中，一条H1总线大约只能安装8台仪表。 这样一来，现场总线的节省电缆优势就非常有限了。

2.现场总线标准不统一，没有一种取得绝对优势，用户无从选择。

3.现场总线始终未能很好解决危险区本安特性问题。

系统结构

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(也有在IO模件中执行控制逻辑的情况，如FOXBORO的DI/DO模件中就可以执行顺序控制逻辑)。

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。

系统特点

(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。

(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。

(3)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。

(4)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。

(5)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。

(6)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。

相关介绍

计算机和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统(Fieldbus Control System，FCS)在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。 现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。 现场总线控制系统的出现，将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。

FCS可以说是第五代过程控制系统，是由PLC(Programmable Controller)或DCS(Distributed Control System)发展而来的。 FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。 本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。

1 PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点

目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下：

(1)从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的。

(2)逻辑控制、定时控制、 计数控制、 步进(顺序)控制、连续PID控制、 数据控制――PLC具有数据处理能力、 通信和联网等多功能。

(3)可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。

(4)也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。 这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。

(5)PLC网络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。

(6)主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。

(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication，Computer， Control、CRT)技术于一身的监控技术，是第四代过程控制系统。 既有计算机控制系统控制算式先进、精度高、响应速度快的优点，又有仪表控制系统安全可靠、维护方便的要求。

(2)从上到下的树状拓扑大系统，其中通信(Communication)是关键。

(3)是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。

(4)模拟信号，A/D—D/A、带微处理器的混合。 是由几台计算机和一些智能仪表智能部件组成，并逐渐地以数字信号来取代模拟信号。

(5)一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。

(6)DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。 缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。

(7)用于大规模的连续过程控制，如石化、大型电厂机组的集中控制等。

(1)FCS是第五代过程控制系统，它是21世纪自动化控制系统的方向。 是3C技术(Communication，Computer， Control)的融合。 基本任务是：本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。

(2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。

(3)用两根线联接分散的现场仪表、控制装置，取代每台仪表的两根线。 “现场控制”取代“分散控制”;数据的传输采用“总线”方式。

(4)从控制室到现场设备的双向数字通信总线，是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。

(5)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。

(6)把微机处理器转入现场自控设备，使设备具有数字计算和数字通信能力，信号传输精度高，远程传输。 实现信号传输全数字化、控制功能分散、标准统一全开放。

(7)可上局域网，再可与internet相通。 既是通信网络，又是控制网络。

(8)3类FCS的典型应用：1) 连续的工艺过程自动控制如石油化工，其中“本安防爆”技术是绝对重要的;2)分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车;3)多点控制如楼宇自动化。

这三大控制系统，尤其是DCS、PLC，都在电站得到了广泛应用，而且效果也非常好。

2 三大控制系统之间的差异

2.1 差异

2.1.1 DCS或PLC

PLC系统与DCS系统的结构差异不大，只是在功能的着重点上的不同，DCS着重于闭环控制及数据处理。 PLC着重于逻辑控制及开关量的控制，也可实现模拟量控制。

DCS或PLC系统的关键是通信。 也可以说数据公路是分散控制系统DCS及PLC的脊柱。 由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。 数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。

DCS的特点是：(1)控制功能强。 可实现复杂的控制规律，如串级、前馈、解耦、自适应、最优和非线性控制等。 也可实现顺序控制。 (2)系统可靠性高。 (3)采用CRT操作站有良好的人机界面。 (4)软硬件采用模块化积木式结构。 (5)系统容易开发。 (6)用组态软件，编程简单，操作方便。 (7)有良好的性价比。

通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS或PLC系统的相对优点与弱点。

(1)系统能处理多少I/O信息。

(2)系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。

(3)能适应多少用户和装置(CRT、控制站等)。

(4)传输数据的完整性是怎样彻底检查的。

(5)数据公路的最大允许长度是多少。

(6)数据公路能支持多少支路。

(7)数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件(可编程序控制器、计算机、数据记录装置等)。 为保证通信的完整，大部分DCS或PLC厂家都能提供冗余数据公路。

为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。 所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据接收与发送。

目前在DCS和PLC系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。

FCS具有(1)很好的开放性、互操作性和互换性。 (2)全数字通信。 (3)智能化与功能自治性。 (4)高度分散性。 (5)很强的适用性。

FCS的关键要点有三点：

(1)FCS系统的核心是总线协议，即总线标准。

采用双绞线、光缆或无线电方式传输数字信号，减少大量导线，提高了可靠性和抗干扰能力。 FCS从传感器、变送器到调节器一直是数字信号，这就使我们很容易地处理更复杂、更精确的信号，同时数字通信的差错功能可检出传输中的误码。

FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备(Field Device)中。 基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4～20mA模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。

根据IEC的定义，现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能。 IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作，走过了16年的艰难历程，于1993年推出了IEC-2，之后的标准制定就陷于混乱。 2000年初公布的IEC现场总线国际标准子集有八种，分别为：

①类型1 IEC技术报告(FFH1);②类型2 Control-NET(美国Rockwell公司支持);③类型3 Profibus(德国Siemens公司支持);④类型4 P-NET(丹麦Process Data公司支持);⑤类型5 FFHSE(原FFH2)高速以太网(美国Fisher Rosemount公司支持);⑥类型6 Swift-Net(美国波音公司支持);⑦类型7 WorldFIP(法国Alsto公司支持);⑧类型8 Interbus(美国Phoenix Contact公司支持)。

除了IEC的8种现场总线外，IEC TC17B通过了三种总线标准：SDS(Smart Distributed System);ASI(Actuator Sensor Interface);Device NET。 另外，ISO公布了ISO CAN标准。 其中Device NET于2002年10月8日被中国批准为国家标准，并于2003年4月1日开始实施。

所以，要实现这些总线类型的相互兼容和互操作，就目前状态而言，几乎是不可能的。 开放的现场总线控制系统的互操作性，就一个特定类型的现场总线而言，只要遵循同一类型现场总线的总线协议，对其产品是开放的，并具有互操作性。 换句话说，不论什么厂家的产品，也不一家是该现场总线公司的产品，只要遵循同一类型总线的总线协议，产品之间是开放的，并具有互操作性，就可以组成总线网络。

另外，FCS还可以通过网关和企业的上级管理网络相连，以便管理者掌握第一手资料，为决策提供依据。 所以现场总线具有开放性、互操作性、系统结构的高度分散性、灵活的网络拓扑结构、现场设备的高度智能化、对环境的高度适应性等诸多突出特点。

(2)FCS系统的基础是数字智能现场装置

控制功能下放到现场仪表中，控制室内仪表装置主要完成数据处理、监督控制、优化控制、协调控制和管理自动化等功能。

数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑，是基础;道理很简单，FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制。 现场装置必须遵循统一的总线协议，即相关的通讯规约，具备数字通信功能，能实现双向数字通。 再一点，现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。

(3)FCS系统的本质是信息处理现场化

对于一个控制系统，无论是采用DCS还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少是一样多的。 实际上，采用现场总线后，可以从现场得到更多的信息。 现场总线系统的信息量没有减少，甚至增加了，而传输信息的线缆却大大减少了。 这就要求一方面要大大提高线缆传输信息的能力，另一方面要让大量信息在现场就地完成处理，减少现场与控制机房之间的信息往返。 可以说现场总线的本质就是信息处理的现场化。

由现场智能仪表完成数据采集、数据处理、控制运算和数据输出等功能。 现场仪表的数据(包括采集的数据和诊断数据)通过现场总线传送到控制室的控制设备上，控制室的控制设备用来监视各个现场仪表的运行状态，保存智能仪表上传的数据，同时完成少量现场仪表无法完成的高级控制功能。

2.2 典型系统比较

通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护十分简便。

传统的过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的电缆或双绞线，以传送4mA~20mA信号。 现场总线系统中，每个现场装置到接线盒的双绞线仍然可以使用，但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信。

通过采用现场总线控制系统，到底能节省多少电缆，编者就不作详细的计算。

2.3 应用差异

上述的比较是偏重于纯技术性的比较，下面就DCS与FCS系统在具体应用方面进行比较。 前题是DCS系统与典型的、理想的FCS系统进行比较。

具体比较：

(1)DCS系统是个大系统，其控制器的功能强而且在系统中的作用十分重要，数据公路更是系统的关键，所以，必须整体投资一步到位，事后的扩容难度较大。 而FCS功能下放较彻底，信息处理现场化，数字智能现场装置的广泛采用，使得控制器功能与重要性相对减弱。 因此，FCS系统投资起点低，可以边用、边扩、边投运。

(2)DCS系统是封闭式系统，各公司产品基本不兼容。 而FCS系统是开放式系统，不同厂商、不同品牌的各种产品基本能同时连入同一现场总线，达到最佳的系统集成。

(3)DCS系统的信息全都是二进制或模拟信号形成的，必须通过D/A与A/D转换。 而FCS系统将D/A与A/D转换在现场一次表完成，实现全数字化通信，使精度得到大的提高，可提高到0.1%。 并且FCS系统可以将PID闭环控制功能装入现场设备中，缩短了控制周期，提高运算速度，从而改善调节性能。

(4)DCS它可以控制和监视工艺全过程，对自身进行诊断、维护和组态。 但是，由于自身的致命弱点，其I/O信号采用传统的模拟量信号，因此，它无法在DCS工程师站上对现场仪表(含变送器、执行器等)进行远方诊断、维护和组态。 FCS采用全数字化技术，数字智能现场装置发送多变量信息，而不仅仅是单变量信息，并且还具备检测信息差错的功能。 FCS采用的是双向数字通信现场总线信号制。 因此，它可以对现场装置(含变送器、执行机构等)进行远方诊断、维护和组态。

(5)FCS由于信息处理现场化，与DCS相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。 同时，FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等，同时也节省了设计、安装和维护费用。

(6)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。

3 PLC与DCS的前景

大家都知道FCS是由PLC或DCS发展而来，现在FCS系统被广泛的应用，那么，PLC与DCS前景又将如何。

PLC于20世纪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(Programmable logic Controller)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，并具有强大的运算、处理和数据传输功能。 并定义为可编程控制器(Programmable Controller　PLC)。 PLC在FCS系统中的地位似乎已被确定并无多少争论。 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，电厂辅助车间，例如水处理车间、循环水车间、除灰除渣车间、输煤车间等，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。 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。

现场总线的应用是工业过程控制发展的主流之一。 可以说FCS的发展应用是自动化领域一场革命。 采用现场总线技术构造低成本现场总线控制系统，促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化，符合工业控制系统技术发展趋势。

总之，计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(DCS)后，将朝着现场总线控制系统(FCS)的方向发展。 虽然以现场总线为基础的FCS发展很快，但FCS发展还有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。 另外，传统控制系统的维护和改造还需要DCS，因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个漫长的过程，同时DCS本身也在不断的发展与完善。 可以肯定的是，结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。 工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式，在工业现场得到了越来越多的应用，并将在控制领域中占有更加重要的地位。

4 结论

在未来，工业过程控制系统中，数字技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展，同时，工业控制软件也将向标准化、网络化、智能化、开放性发展。 因此现场总线控制系统FCS的出现，数字式分散控制DCS及PLC并不会消亡，DCS及PLC系统会更加向智能化、开放性、网络化、信息化发展。 或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。 这样说，DCS或PLC处于控制系统中心地位的局面从此将被打破。 今后的控制系统将会是：FCS处于控制系统中心地位，兼有DCS、PLC系统一种新型标准化、智能化、开放性、网络化、信息化控制系统。

为什么在工业上多用PLC而不是单片机？

PLC的特点 的可靠性高这也是在工业领域应用最多的原因之一。 PLC的构成简单来说就是通过单片微型计算机再加上相应的保护电路及自诊断功能组成的，因此PLC的稳定性与安全性都高于单片机。 的输入和输出功能模块齐全。 PLC针对不同的工业现场信号如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等，均有相应的模块与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接。 这正适合了在工业场景中的大多数开发要求。 的编程容易方便，PLC的编程多采用的是梯形图方式，这种方式可以类比于早些年前的继电器拼装成的大规模控制系统，易于开发控制。 的现场安装调试比较于单片机具有很大的优势，他的安装大多数是采用的模块化安装加现场总线的方式，而单片机的应用还要选择合适的地点封装散热性等等。 综上PLC和单片机的优势对比可知在工业上对PLC的应用多单片机。 单片机的特点 1.单片机的研发首选需要设计应用场景的原理图，PCB图最后到电路板的制作，然后再进行编程这种方式的的缺点是开发时间久，应用的兼容性差。 2.单片机相比于PLC的优点在于对于复杂系统的控制能力强，价格便宜，体积小适合常用的家用电子产品。 电子设计学堂将持续推出电子DIY设计小视频，零基础学习文章，电子设计技巧等知识，欢迎大家的关注！ 刚开始单片机在工业应用的，后来由于工业控制的复杂化在加上单片机的性价比等因素，得不到推广于工业领域。 至九十年代，电子产品的来潮，单片机才迎来真正属于自己的一片天。 工业领域不能因为单片机而止步不前，于是在传统继电器控制基础上研发出可编程逻辑控制器（PLC）。 消费电子产品更新换代快，而单片机成本也低且便于量产，对电子产品最好不过了。 不像工业上用的需要稳定可靠还要用的久，虽然PLC贵但是用时久了也相当于把成本降低了。 工业上多用PLC而不是单片机，也是有原因的。 工业控制领域对稳定性和可靠性要求高，不能三天打渔两天晒网，对企业损失是巨大。 工业控制环境恶劣，有防护等级要求、设备露天作业等，遇到雨天、潮湿天气、极寒天气，单片机运行能稳定不？可靠性不敢恭维！在工业领域，I/O点动不动成百上千，单片机肯定抗不住，PLC都要弄套冗余系统以防万一，单片机很难办到。 工业控制只是它其中一部分，用过PLC的都知道。 需要数据采集、通讯、上位、组态，运动控制及显示，得完全依赖工业体系与通讯协议造成，单个的单片机是搞定不了的。 比如MODBUS、OPC、PROFIBUS的实现。 开发周期短于单片机，门槛低，不像单片机编程的C语言、汇编语言对于初学者难度大，而PLC编程只要有绘制电气原理图的能力，它的梯形图编程就能很好入门。 拿开发周期而言，一个人开发能不？等你弄出来PLC早已经做好准备上现场了。 大型项目的高压设备启动运行，小小单片机不得玩死。 适用人群也不同，单片机主要是电子工程师而PLC是电气工程师，这两种不同的职业，肯定融合不了，说白了很多电气工程师都不知道玩C语言、汇编语言之类的开发语言。 电气工程师觉得编程不够优化，PLC可以自行修改，单片机做好之后就是固定的不是专业人士根本无济于事。 例如工业生产过程需要增I/O点删I/O点，单片机能行吗？PLC它的就是稳定性好，不像我们的消费电子产品，例如手机闪退对我们没损失，大不了重启一下。 但是在工业上，你这样时不时闪退企业还不被活活玩死，严重时造成人命都没了。 虽然单片机成本低，从整体看单片机的性价比跟PLC比不了的。 说个很形象的比喻吧，在工控领域，PLC相当于小学文化，单片机相当于初中文化。 PLC实质上就是一套集成各种外设功能的单片机控制系统。 使用PLC有两大好处，一是编程容易，上手快。 二是基本不用考虑硬件的可靠性和适配性问题，需要什么功能就选什么样的模块就行。 而单片机用起来就麻烦很多，使用者要更多的考虑电路系统及外设硬件的可靠性，而且编程基本用C和汇编等基础语言，对编程者的逻辑思维能力要求比较高，而且软件和硬件的结合适应更是个很挠头的事。 能熟练掌握单片机软硬件系统，那反过来学习和使用PLC就是小儿科了。 从两者的应用来说，PLC侧重于对工控成本比较宽松，而且对可靠性要求比较高的场合，比如机床，设备等。 而对于偏重成本的中大批量产品，毫无疑问必须使用单片机。 由于掌握单片机的应用比掌握PLC，有更广泛的应用，所以建议年轻的从业者应该不畏艰难，从单片机入手进入工控的世界。 PLC需要的话，再入手不迟 朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。 PLC自1969年在美国诞生以来它就是为了解决当时工业控制领域中一些特殊的控制需要，由于在试用期间它的运行情况表现很出色，慢慢地PLC就在工控界发挥着越来越重要的作用了。 到目前为止PLC已经成为了工控领域中的核心控制器件了，我所在的单位中很多设备中都是选用的PLC作为核心控制器件，比如机器人多功能工作台上就有西门子S7-1200的PLC，它作为机器人本体的外设专门负责机器人与其它器件的协调控制工作，比如各类传感器所检测到的信号首先要送入到PLC，然后通过PLC内部程序的处理后得到的开关信号告知工业机器人启动、暂停或者复位等一系列动作。 另外还有数控机床中也使用了内置式PLC装置。 由此可见在工业控制领域中PLC的使用是随处可见的，下面我来说说在工业控制中为什么对PLC情有独钟。 PLC在工业控制领域中的优点 在工业控制领域中PLC作为不二的选择，它到底有哪些魅力让工业控制系统的设计技术人员对它如此重视呢？在我看来主要体现在以下几个方面，其一是PLC具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性，在我们单位实验室中有近20台PLC，自从2005年实验设备进来之后，每天都在运行工作，到目前为止PLC模块还没有出现过故障，其它模块都已经换了一个又一个了，从这点可以看出PLC的可靠性有如此之高，据我所知在一些品牌的PLC中还采用了冗余的CPU（中央处理器），像这样的PLC无故障的时间会更长。 接下来我再聊聊关于PLC的抗干扰能力强的问题，PLC在设计之初就已经考虑到了它所工作的环境，在工业环境中可能会有很强的磁场干扰，电路中的高次谐波干扰等等，因此从PLC内部电路元器件的选择上就选择了高质量，性能好的元器件，比如它的微处理器CPU就采用了抗干扰能力强的CPU。 在电路的设计上就采用了多重抗干扰技术，我们从电源上讲就使用了多级滤波技术，后面还使用了集成的稳压块进行稳压，这样以来不管是外部电源高次谐波的影响还是电源电压的波动，PLC都能泰然处之。 最后从电磁干扰方面讲，由于PLC的输入和输出端口都使用了光电隔离技术，在PLC整个电路的设计上都使用了屏蔽技术，这些技术手段的使用也使电磁干扰信号没有可乘之机。 从以上我说的可以看到PLC天生就是为工业控制领域所使用的控制器。 第二点我们再从学习PLC的难易程度来看，我们知道PLC最初是在继电器控制电路的基础上诞生的，它可以使用非常形象的梯形图作为控制“语言”，这样非常直观。 对于很多电气技术员来说学会也是非常容易的事情了，因此一般的电气技术人员在设计控制系统时首先就会想到运用PLC来控制了。 第三点从PLC控制电路的维护和升级方面来看也是非常的方便，同时在以PLC为核心的控制电路中，从硬件配置、安装以及到软件的使用即使计算机技术一般的人员也能上手去做，这样的话也会大大缩短整个电路完成的时间，我认为由于PLC有了以上的众多优点，在工业控制中使用它是理所当然的了。 单片机在工业控制领域中的短板 我们在反观单片机这种控制芯片，我接触它也有好些年了。 从我使用过程中单片机有很多“致命”弱点，比如它的抗干扰能力就很弱，尤其是在工业环境这样恶劣的地方，用单片机控制根本显示不出它的优势。 先从电压要求来说它需要较低的电压，稍不留神就会烧坏单片机芯片，我在玩单片机时就是因为电压的问题烧坏了许多，当单片机过低的时候它就会“罢工”不给你工作了，我在维修单片机控制电路板时，经常会查出因为电源电压低造成整个控制电路无法正常工作。 比如有的单片机正常工作电压是5V，当电压降到3.4V时它就“罢工”不工作了，我认为单片机比较“娇贵”不好伺候，可靠性差。 另外单片机所使用的语言相比较PLC梯形图语言来说学习难度要大，比如它所用的C语言或者汇编语言，要编一个像样的控制程序需要很熟练的掌握才行，短时间无法完成，这样用它设计工业控制系统所需的时间会延长。 工业生产首要的因素就是稳定！因此，我们设计一个工业控制系统首先考虑的因素就是可靠！而PLC就是专门为工业生产设计的，它的实质就是一个单片机系统，但是它比单片机更可靠，更稳定，更不容易受干扰。 现在，由于恶性竞争，为了降低成本，都在用单片机替代PLC，看似成本降低，实则掩耳盗铃。 试想，一个系统你用单片机替代PLC省了一部分钱，但是由于不稳定导致的停产，你所损失的远远大于你节省的成本 plc的核心也是单片机啊，plc是系统，是通用成品，侧重于控制方案的实现，可以随时修改程序，所以编程简单，成本高。 单片机是芯片，要加上好多外围电路设计才能用，适合批量生产，定制设计，修改难度大，成本相对低。 二者不能简单的对比，工业的控制对象接口比较标准，因此通用类的plc比较适用。 可以这样说，单片机就是面向工业控制应用的成熟产品。 但是单片机应用的行业要比plc广泛得多。 解答这个问题，首先要了解PLC和单片机的联系！提到单片机，大家往往会想到51单片机，其实单片机种类非常多，比如arm。 那你打开某款PLC，会发现他的cpu就是某arm处理器。 这时你应该明白，PLC只不过是模块化的单片机系统！ 一、用单片机解决一个工业控制问题，不是不可以，太费时！首先，根据工艺搭建硬件电子电路，这些电路包含通信电路，光耦隔离电路，模拟量的模数转换或数模转换电路，基本时钟……一大堆电路，然后，基于你搭建的电路开发所需要的程序，一般用c语言，开发非常费时。 等你完成这个程控器时，人家早用PLC做了100多个项目了。 用PLC做系统，不用考虑电子硬件电路，只需要加几个不同功能的模块就可以编程了，常用的梯形图程序比c语言简单多了，有现成的函数，功能块，咱就拿最简单的定时器做比方，单片机做个精确定时程序要比plc费力的多。 二、你的工程做好了，发现需要修改，用plc系统做的，添加模块，换别的模块，修改程序，改一些线，分分钟搞定，单片机系统呢？把电路板重做！ 三、一个大型的工控项目比如有几千个控制量，要是用单片机，得搭建多少电子电路？大项目往往有很多智能仪表，人机界面，工控机，你要考虑你制作的单片机电路板和这些都兼容，通信驱动程都要搞定！用大型plc比如西门子s7_400，很容易实现设备间的通讯，组成现场总线，设备与设备间的大多数通信可以兼容，省去大量时间。 四、不敢保证你用单片机制作的电路可靠性能够满足工业现场需要。 plc，一般西门子的，可靠极了！ 五、有些设备，只要程序相对固定，只需要设置参数，那就不用plc，用专业程控器！比如燃烧器程控器，它也和plc相似，也有几路输入输出，但是，工艺固化，不需要编程！这些专业程控器就是拿单片机开发的！ 六、plc正是 社会 化分工的缩影！一个电气工程师要完成一个项目，他只要把精力放在宏观项目上就可以了。 电子工程师和计算机工程师已经为电气工程量身打造开发了plc系统，组态软件，人机界面等等，这些拿来用就行了。 单片机可以替代PLC 吗?答案是“不太可能”。 第一次听到这个答案可能会让你感到意外。 一、什么是单片机，什么是PLC 1、单片机 单片机(Microcontrollers)，也简称MCU，是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。 特点是编程、维护相对复杂，编程方式常用C语言或汇编，成本较低，IO口相对有限等特点。 2、PLC PLC是Programmable Logic Controller的简写，翻译成中文也即是可编程逻辑控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。 它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。 1) 历史 美国 汽车 工业生产技术要求的发展促进了PLC的产生，20世纪60年代，美国通用 汽车 公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十条”招标指标。 2)结构 可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同(基于成本等原因，大多PLC的控制芯片实际上就是单片机，也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发)。 电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电j目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。 中央处理器(CPU)是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。 存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。 其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。 输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。 输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。 输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。 输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。 PLC除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。 常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。 3)特点 可靠性高。 由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，提高了系统的可靠性。 编程容易。 PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。 由于梯形图形象而简单，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专业知识，就可进行编程。 组态灵活。 由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。 输入/输出功能模块齐全。 PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。 安装方便。 与计算机系统相比，PLC的安装既不需要专用机房，也不需要严格的屏蔽措施。 使用时只需把检测器件与执行机构和PLC的I/O接口端子正确连接，便可正常工作。 二、结论 经过上述阐述，我们可以看出：PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发，但是它又有自己鲜明的特点;如果单片机也具备PLC的这些特点的话，那么将取代PLC;但是就目前形势(单片机的功能、价格、稳定性、易用性、编程及维护等)来看，那将是一项不可能完成，或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。 总之，两者各有优势，在IO口较少、功能块不多的场合一般选择用单片机，反之多选PLC(开发周期短、成本低(大型项目相对较低)、易用性强、IO口多等原因)。 1.单片机 从设计角度，需要软硬件设计，对设计人员要求高，入手比较难，比较慢； 从稳定性角度，单片机抗干扰能力差，对恶劣环境适应性不好，而工业应用环境复杂，决定单片机不能大范围应用在工业上； 维修及维护不方便，实时监控效果差。 PLC用户不必要设计和制作硬件装置，功能强大，使用面广，编程简单，技术人员更容易入手，同时，减少工作人员的工作量。 可靠性高抗干扰能力强，能适应不同温度和湿度的环境。 同时，PLC故障率低，有很强的实时监视功能，不同功能的模块，也标准化，维修方便。 3.尽管PLC在工业领域应用多于单片机，但单片机也有各种优点，如价格便宜、体积可以做到足够小等，广泛应用在电子产品上面。 以上仅为个人观点，有不同见解，可私信交流！谢谢 首先要了解一下自动化发展的历程，最早的时候可以说是半自动的，机械制造的设备没有很好的控制系统，功能的实现是靠机械装置和继电器，接触器，定时器等独立原件装配。 发展到后来靠电子设备来控制，修改参数。 这里就有了一个工业设备配电柜的装配习惯，工业电工的思路都是按照基本的接触器，定时器，开关等配置起来的，而且在现实中还要经常的去改动某些接触器，开关的控制方式，这样如果用单片机控制的话就会出现一个修改程序的问题，单片机如果修改一个函数涉及的方面过多，很麻烦，这样PLC应时而生，PLC在做编程的时候迎合了机械电工的思路，编程相对来说简单，容易修改，不用关心运行的死机，储存信息代码，各种设备信息交换代码等复杂的编写。 其实PLC就是单片机加入了程序，PLC是在单片机的程序基础上做的二次开发，这个需要理解，原始的编码应该都是基于二进制的编码系统的，后来的汇编，再到后来的电脑的C,C++等，单片机的keil等，都是在简化编程方法，减少编程错误，智能化了。

电气工程师常用PLC最全编程算法，收藏备用！

PLC中无非就是三大量：开关量，模拟量，脉冲量。 搞清楚三者之间的关系，你就能熟练的掌握PLC了。

PLC编程算法（1）-开关量的计算

1，开关量也称逻辑量，指的是两个取值，0或1，ON或OFF。 它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。 开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。 所以，有时也称其为顺序控制。 而采用顺序控制又分为手动，半自动或自动。 而采用的控制原理有分散，集中与混合控制方式。

2，模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压，电流，压力，速度，流量等。 PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地利用开关量控制。 由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。 由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。 如果要点不是标准的，必须经过，把非标准的体积变成标准的电信号，如4-20mA，1-5V，0-10V等。

同时还要有模拟量输入单元（A / D），把这些标准的电信号转换成数字信号；模拟量输出单元（D / A），以把PLC处理后的数字量转换成模拟量-标准的电信号。

同时还要有模拟量输入单元（A / D），把这些标准的电信号转换成数字信号；模拟量输出单元（D / A），以把PLC处理后的数字量转换成模拟量-标准的电信号。

因此标准电信号，数字量之间的转换就要用到各种运算。 这需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。

例如：

PLC模拟单元的分辨率是1/，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。 那么0—对应0—100℃的温度值。 然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。 如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67 / 10即可。

这些都是PLC内部数字量的计算过程。 模拟量控制包括：反馈控制，前馈控制，比例控制，模糊控制等。

3，脉冲量是其取值总是不断的在0（连续）和1（高峰值）之间交替变化的数字量。 每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。 PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制，运动控制，轨迹控制等。 例如：脉冲数在角度控制中的应用。 步进电机驱动器的分开是每圈，要求步进电机旋转90度。 那么所要动作的脉冲数值= /（360/90）= 2500。

PLC编程算法（2）-模拟量的计算

一，-10—10V；-10V—10V的电压时，在6000分辨率时被转换为F448—0BB8Hex（-3000—3000）；分辨率时被转换为E890—1770Hex（-6000—6000）。

二， 0—10V；0—10V的电压时，在分辨率时被转换为0—1770Hex（0—6000）；分辨率时被转换为0—2EE0Hex（0—）。

三， 0—20mA；0—20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0—1770Hex（0—6000）；分辨率时被转换为0—2EE0Hex（0—）。

四， 4—20mA；4—20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0—1770Hex（0—6000）；分辨率时被转换为0—2EE0Hex（0—）。

以上仅做简单的介绍，不同的PLC有不同的分辨率，和您所测量的物理量实现的尺寸不一样。 计算结果可能有一定的差异。

注：模拟输入的配线的要求

1，使用屏蔽双绞线，但不连接屏蔽层。

2，当一个输入不使用的时候，将V IN和COM端子短接。

3，模拟信号线与电源线隔离（AC电源线，高压线等）。

4，当电源线上有干扰时，在输入部分和电源单元之间安装一个考虑波器。

5，确认正确的接线后，首先给CPU单元上电，然后再给负载上电。

6，断电时先切断负载的电源，然后再切断CPU的电源。

PLC编程算法（3）-脉冲量的计算

脉冲量的控制多用于步进电机，伺服电机的角度控制，距离控制，位置控制等。 以下由步进电机为例来说明各控制方式。

1，步进电机的角度控制。 首先要明确步进电机的细分数，然后确定步进电机转一圈所需要的总脉冲数。 计算“角度百分比=设定角度/ 360°（即一圈）”“角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*角度百分比。 ”

公式为：角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*（设定角度/ 360°）。

2，逐步电机的距离控制。 首先延长步进电机转一圈所需要的总脉冲数。 然后确定步进电机滚轮直径，计算滚轮周长。 计算每个脉冲运行距离。 最后计算设定距离所要运行的脉冲数。

公式为：设定距离脉冲数=设定距离/ [（滚轮直径* 3.14）/一圈总脉冲数]

3，步进电机的位置控制就是角度控制与距离控制的综合。

以上只是简单的分析步进电机的控制方式，可能与实际有出入，成为各位同仁参考。

伺服电机的动作与步进电机的一样，但要考虑伺服电机的内部电子齿轮比与伺服电机的减速比。