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厚度 综合 检测 平台 机构 设计

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南 京 理 工 大 学 学生毕业设计（论文）中期检查表 学生姓名 徐峰 学 号 0101500131 指导教师 何云峰 选题情况 课题名称 滑块厚度综合检测平台 难易程度 偏难 适中 偏易 工作量 较大 合理 较小 符合规范化的要求 任务书 有 无 开题报告 有 无 外文翻译质量 优 良 中 差 学习态度、出勤情况 好 一般 差 工作进度 快 按计划进行 慢 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 差 中期成绩评 定： 所在专业 意见： 负责人： 年 月 日 南 京 理 工 大 学 毕业设计（论文）任务书 学 院（系）： 机械工程学院 专 业 ： 武器系统与工程 学 生 姓 名： 姜晓波 学 号： 0101510203 设计 (论文 )题目 ： 滑块厚度综合检测平台 分料机构设计 起 迄 日 期 : 2005 年 3月 15日 2005 年 6月 24日 设计 (论文 )地点 : 南京理工大学 指 导 教 师 : 何云峰 专 业 负 责人 : 发任务书日期 : 2005 年 3 月 10 日 任务书填写要求 1毕业设计（论文）任务 书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经 学生所在专业 的负责人 审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生； 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能 写数字代码。学生的“学号”要写全号（ 2000 级为 10位数），不能只写最后 2 位或 1 位数字； 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 87文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2004 年 3 月 15 日”或“ 2004 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 为提高空气 调节器中的滑块厚度测量精度，本课题拟研制一套自动化程度高、检测效率高的滑块厚度自动综合检测平台。通过本论文的学习，应学会系统所涉及的机械结构设计、分料机构设计、分料机构的控制系统设计。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 该系统由检测平台设计、自动分料机构设计、自动检测系统、自动控制系统等组成。本论文应完成滑块厚度综合检测平台的分料机构总体方案设计及论证、分料机构设计、分料机构的控制系统设计，要求所设计的分料机构应能可靠进行试样的分组。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等： 1 提供本科毕业设计论文，论文应有相应设计的详细说明； 2 提供系统的测试及控制方案； 3 机械结构设计的零部件图纸，可附于论文后。 4主要参考文献： 1 杨渝钦主编 第 1 版 械工业出版社 2 安子军 第 1 版 械工业出版社， 1998 3 柳昌庆 ,刘庆 第 1 版 国矿业大学出版社 4 黄 继昌 第 1 版 民邮电出版社， 1996 5 杨宗豹 第 1 版 金工业出版社 ,1987 6 西安交通大学理论力学教研室 第 1 版 民教育出版社， 1980 7 哈尔滨工业大学理论力学教研室 第 4 版 防工业出版社 ,1982 8 黄俊钦 第 1 版 防工业出版社， 1996 10 童秉枢等 术基础 版 华大学出版社， 1996 11 丁舜年 第 1 版 工图书出版社， 1951 12 王中发 第 1 版 京理工大学出版社， 1998 13 李正军 第 1 版 械工业出版社， 2004 14 张宝芬，张毅，曹丽 第 1 版 学工业出版社， 2000 15 张冠生 ,陆俭国 第 1 版 械工业出版社， 1982 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2005 年 3 月 15 日 3 月 25 日 3 月 26 日 4 月 15 日 4 月 16 日 4 月 30 日 5 月 1 日 5 月 15 日 5 月 16 日 5 月 30 日 6 月 1 日 6 月 20 日 论文了解，熟悉，英文翻译 资料理解，原理设计，方案论证 结构设计、图纸绘制 测控系统设计、加工零部件 实验、实验方法改进 论文撰写、讨论、改进 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 学院（系）意见： 院（系）领导： 年 月 日 南 京 理 工 大 学 毕业设计 (论文 )前期工作材料 学生姓名 : 姜晓波 学 号： 0101510203 学院 (系 ): 机械工程学院 专 业 : 武器系统与工程 设计 (论文 )题目 : 滑块厚度综合检测平台 分料机构设计 指导教师 : 何云峰 讲 师 (姓 名 ) (专业技术职务 ) 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备 注 1 毕业设计 (论文 )选题、审题表 1 2 毕业设计 (论文 )任务书 1 3 毕业设计 (论文 )开题报告含文献综述 1 4 毕业设计 (论文 )外文资料翻译含原文 1 5 毕业设计（论文）中期检查表 1 年 月 注：毕业设计（论文）中期检查工作结束后，请将该封面与目录中各材料 合订成册 ，并统一存放在学生“ 毕业设计（论文）资料袋 ”中（打印件一律用 型）。 南 京 理 工 大 学 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 学院 （ 系） ： 机 械 工程 学 院 专 业： 武器系统与工程 姓 名： 姜晓 波 学 号： 0 10 151 02 03 外文出处 ： N 附 件： 指导教师评语： 翻译内容符合毕业设计内容的要求，翻译工作量较大，翻译基本正确、符合科技外语的翻译习惯和用法，较好的完成了翻译工作。 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 基于物理实验 行的实时显示测量 摘要： 当今，在 部分适合于物理实验的低速控制系统是由 多数情况下，需要通过 到确定性的答案。这就提出期望从到精确的、关于实时性能的问题。 主导全球市场的西门子公司制造的。我们将介绍它的响应时间的测量，还将讨论程序结构和硬件配置对 行情况和确定性行为的影响。 I. 实验控制系统中的 今，工业自动化技术在物理实验各分系统内得到了很好的应用，例如水或气的供给系统。这导致了 大量应用，尤其是智能自动控制部位已成了工业系统的核 心。这其中主要的原因有： 1、 大量市场导致的价格低廉； 2、 坚固耐用； 3、 来自制造商的长期有效的技术支持； 4、 专业化（编译器，顺应标准化）； 除了单纯的基础设施系统范围， 渐成为实验控制系统的重要组成部分，代替以 基础的实时系统。这取决于现代 列产品的以下特性： 1、 高度可测量性：现代 列产品有大量的 型，不仅性能而且功能和结构都可升级。为满足户外使用或容错要求，还可提供特殊版本。 2、 可扩展性： 标准化设计使其能通过一系列数字或模拟输入 /输出模块扩展。并且，集成工艺块可用在不 同领域，如：步进电动机控制器，饲服电动机控制器和 制器。 3、 较强的通信能力：现代 少有一个集成的通信端口，并且针对不同现场和进程总线系统，通过多种通信控制器实现扩展，以实现和其它工业设备的连接。一个重要的应用就是，通过专用场线（如 P）把中央 统扩展到分散外设间，实现了与非智能的 I/O 模块间的透明连接。这样一个 仅能进行现场控制，还可以用于远程监控。 4、 有利的发展环境：现代 列产品有一个和谐交互的发展环境，支持主要的程语言。典型的，指令表、功能块图 和梯形图的表示能动态的转换。发展工具允许半图解式的硬件结构，提供强劲的编译机制，而且，在运行期间允许区段的交换逐渐增加发展。 今天，在 全新先进的实验控制系统在很大程度上依赖 图 1 中，中子谱仪（分光计）控制系统体系机构所阐明。 由于国际市场权威西门子控制着欧洲市场， 乎独家占领了 场，最流行的是中范围系列 高端系列 的目标是应用在有极端表现需求和支持多处理器配置的场合。微型 列 200 很少用，他被称作 列纯粹是市场的原因，并且，他的执行环境与其他 列产品不兼容。 代替 作为微型 用。 一适用于分散外围设备 系列的智能控制器。同样，分散外围设备系统 和 在 使用也很普遍。迄今为止，仅 这一软件在实验室得到测试。 以 基础的控制系统的可靠设计需要他们实时特征方面的知识。 1、 取决于 类型， 应时间的数量级是多少？ 2、 能保证截止期 限吗？ 3、 必须遵守的设计规则是什么？ 通过对 列不同类型 测试，本论文对这些问题发表观点。标准 311 对 能和程序设计语言定义了参考标准，专业的 造商必须遵守。如此普遍的结果也能推广到他们的 列产品中。 计模型 正如在 有详细说明的，传统的实时应用研究是通过实时核心（如 9 或 伴随异步并行的程序设计方法完成的。软件开发者依据要解决问题的逻辑结构来组织它的程序结构。这些任务被操作系统准并行执行 ，并且，这些执行基本上是 事件触发 的。程序员对各任务分配优先权的同时，把待执行命令的指针送给操作系统。因此，程序员没必要规划程序执行顺序的细节。另一方面，很难理解执行顺序以及判断一个特定的任务是否能赶上它的截止期限。 统中的程序机制就完全不同了，他们采用同步的命令方式。在这里，任务的执行完全是时间触发的，当一个任务需要执行时，程序员必须依照时序把它组织到原任务中去。因此，他必须亲自安排执行顺序，这不仅增大了复杂度而且有了更多的限制。 如 定义的 发展环境，在 ，所有的代码 存在块中。由组织块送出各任务。 预设的操作，在出现特定事件（如定时器溢出或出现错误）时， 作系统访问这些 样， 成为了操作系统对项目使用者的接口。如图 2 指出， 调用函数（符合程序语言功能的函数块）。 以调用其它函数，或在 境中符合操作系统要求的系统函数。功能块 /系统功能块是为静态函数分配了数据块的函数类 /系统函数类。 如图 3 所示，一个“标准”的 序储于 ，被操作系统循环调用。在调用 ，操作系统把数据从输入模块调入存储区（过程映象区）。调用 ，数据从过程映象区复制到输出模块。这种经过程映象区而间接存取的输入 /输出模块减少了存取时间，增加了协调性。 监控 执行时间，一旦超出了提前设定的最大时间，将调用时间错误函数命令 对于 和 也可以设定 最小周期时间。如果 执行时间少于最小时间，将调用优先级最低的后台命令 余所有 优先级依次加 1。只有对于 和 可改动这个默认的优先级。每个 能被优先级更高的 断。表 I 列出了有可能的 有效性取决 于 型。如需要较多类型的 须买个更好的 中断命令 预定时间启动，例如：一次移动结束，尽管时间延迟，中断命令在点计时器结束时启动。定时中断按周期时间反复执行。（循环中断命令 固定的频率启动）。间隔时间和偏移相位可以设成 1 件中断命令由一个输入事件或功能模块引起。例如：探测到一个数字信号的上升沿。这种功能仅对所谓的“高性能”输入模块有效。异步错误由 错误引起，反之同步错误由用户程序出错引起， 如电源失效，模块失效，或时基出错。当 法满足他的计划启动时间，就发生 了时间错误，并且是 一个特点。 实时性能测定 A. 性能评估目的 实时性能的关键是它对外部事件的反应时间。 统基本上遵循同步编程模型，这是由周期时间 接决定的，空运行周期和循环中断（如 须分析确定不同种类 应用范围，必须测定不同类型 小值。当然，在特定应用场合中 实际值取决于循环块中的代码数量。 波动是循环中断的主要影响因素，它决定了 确定表现。 虽有高性能的输入模块，也可能发生硬件中断。必须测量最小的响应时间 激活 时间，以及它的波动。 为了得到一完整图片，必须对微型、中型、高端 别进行测量。表 示的是本论文中为测量选用的 了表现出它们的相关性，对变化显著的浮点增量重复测量 106 次。 鉴于以 核心的系统的分布式特性， 讯对响应时间的影响非常重要。因此必须分析由于通信导致的额外延迟及波动。但是，与通信相关的测试内容不在本论文讨论范围内，将在以后文章中予以讨论。 在像 样的传统的实时系统中，由硬盘启动、通信及后台运算引起系统运行响应时间，对分析非常关键。由于 统是同 步循环操作，所以无需对响应时间做特殊分析。甚至，像 P V0 S 样场线的循环通信也只是引起恒负载。对于异步通信，如 P，使用智能通信控制器，可以不使用 成内置的场线 点接口，专有场线）是一个例外。但在 用于编程。 B. 测试方案 根据图 4，待测 输入端连接到一个脉冲发生器。一个输入信号的上升沿来到时， 作用，输出信号被锁住。脉冲发生器和待测 输出端接到电压输入端。以 100频率对这些信号采样。 码已发展到能探测到采样信号的上升沿，计算所需的时差，并据测量数据输出柱状图。这样就可以测量 应时间 分布情况。周期时间 分布可通过类似方法测量。可选择的，信号也可以从系统连接到 块 样，测量数据的正确性和精确度可以得到验证。 C. 主程序扫描周期块的测量 图 5 7 是对表 I 中前三个 量得到的 布情况。模块 含锁住不使用过程映象区而直接数字输出的代码，并且除了 活引起并随待测 管 的 和变化好于 ，最坏的情况是可比拟的。 乎是决定性的 （ ，基本上有两个离散值。这不是 为在这样的频率，数字输出行为的影响也变得重要。这导致了 典型后果。在测量到 最小周期时，在两种输出状态之间的时间有几毫秒的变化，并且伴随着极高的波动。当我们增加 最小期间值到 1，在输出之间变化的时间将大幅降低，并 周期与输出速度一致。这个例子表明必须精心选择 I/O 模块。为了保护电路，增加电流以减少电磁噪音，过滤以稳定开关读取等，标准模块有几毫秒的次序的延迟。 如预计的，图 8 是对 量时得到的 波动情况，每毫秒调用一次 起后台负荷， 后台负荷的持续而增加。 分布几乎是离散的也表示一定存在约 内循环。由于 同步操作的，只要知道了每个模块的持续时间就可估计 最大值。结果显示 ,要一固定的扫描速率，不足以满足所有应用，例如在操纵系统中 D 检验 循环中断块 否能满足这些需求。 D. 循环中断块 测量 图 9、图 10 表明：和 比，循环中断块 波动是非常小的。同样，现出几乎离散分布的 务以 1频率被循环激活，它的精度要好于 这个特点甚至是基于 I 平台的 作系统不可能实现的。 低性能决定它可能的最小的 期是 2 E. 硬件响应时间测量 图 11、 12 是分别使用 量时得到的 输入上升沿引起 的 激活时间，其中包含所有相关硬件时间部分。因为没有符合 的高性能输入，所以无法对 系列测量。即使对低档 测得的 均值和方差值都不能令人满意。虽然在 测得的 比基于 I 的 作系统的差五倍，但对于典型的 用场合已经足够了。 结论 如上所述，在物理实验中， 使用提供了众多有利条件。它们以同步循环方式工作并具有高度可预测性。结合它们的实时特性，它们完全能够应用在需要达到 毫秒级的确定响应时间的场合。 1至更短的响应时间要求我们在选择硬件时必须非常认真。 适合用在需要 更短的响应时间时。 由于它们的低波动性，循环中断块 适合需要固定扫描速率的场合，然而可以通过硬件中断块来减少响应时间。主循环块 适用于 作。 以后的工作将关注 ，它不仅可应用在基于 统， 时扩展，同样也可用在 台的 统。另外一个焦点是全新的 基 于循环同步的等时机制。这一特性将允许在分散外围系统中，与 期同步的对 I/O 端口进行读写操作。 附件 2：外文原文（复印件） 南 京 理 工 大 学 毕 业 设 计（论 文）评 语 学生姓名： 姜晓波 班级、学号： 0101510203 题目： 滑块厚度综合检测平台 分料机构 设计 综合成绩： 指导者评语： 毕业设计课题来源于我校与宁波科技局的一个合作项目，滑块厚度 综合检测平台 。姜晓波同学踊跃地承担了分料机构部件的设计及相应的动作控制，该生学习认真、刻苦、爱钻研，经过大量的学习和 研究，设计的结构和控制系统均达到了预期效果。毕业设计论文表明该生已基本掌握了本学科的基础理论和专门知识。 论文结构严谨，语句通顺，理论正确，撰写符合规范，是一篇优秀的本科毕业设计论文。 指导者（签字）： 年 月 日 毕 业 设 计（论文）评 语 评阅者评语： 该同学论文是围绕滑块厚度综合检测平台的分料机构设计展开工作的，由于是团队毕业设计，仅是分工不同，该同学在毕业设计期间能主动配合团队内同学对滑块厚度综合检测平台的总体进行分析、讨论、论证，其设计的分料结构合理，经加工、调试证明达到了预期的设计要求。论文结构严谨，条理清晰，语言通顺，符合科技论文写作规范。论文工作反映了该同学已初步掌握了本学科的基础理论知识及专业知识，具有强的独立从事科学研究的能力。建议其成绩评定为“优”。 评阅者（签字）： 年 月 日 答辩委员会（小组）评语： 同意指导老师及评阅老师的意见。 该同学 答辩时内容叙述条理清晰，回答问题正确。 答辩委员会一致同意该同学成绩评定为“优”。 答辩委员会（小组）负责人（签字）： 年 月 日 南 京 理 工 大 学毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：姜晓波学 号：0101510203专 业：武器系统与工程设计(论文)题目：滑块厚度综合检测平台分料机构设计指 导 教 师:何云峰2005年 3 月 20 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1、前言我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。本课题拟研制一套自动化程度高、检测效率高的滑块厚度自动综合检测平台,这一小型专用设备，PLC作为I/O控制站、工控机作为监控机。这一单轴（双轴）系统，即步进电机的开环（闭环）系统中，参与PLC控制的对象是步进电机，只要解决了PLC和电机驱动系统的连接，就解决了这个系统的控制部分。工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，广泛应用于电力、石化、冶金、轻工、煤炭、化工和环保等领域，是体现一个国家工业自动化水平高低的重要标志。下面，结合所查阅的文献资料，简单阐述自动化系统的现状和发展趋势。2、工业自动化系统的现状2.1 自动化系统国际现状目前在工业自动化领域，可编程控制器(PLC)作为自动控制的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一，成为大多数自动化系统的设备基础。由于PLC综合了计算机和自动化技术，使它大大超过其出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，并通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力。在冶金、采矿、水泥、石油、化工、建材、电力、机加工、轻工、交通等行业获得了广泛的应用。20世纪90年代以来，由于PC-based的工业计算机（简称工业PC）的发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径。我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉，也拆除了原来DCS或单回路数字式调节器，而改用工业PC来组成控制系统，并采用模糊控制算法，获得了良好效果。由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠，并且被操作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择。2.2 自动化系统我国现状在我国，虽然中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。但是我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。在中国，大约从1974、75年在北京和上海开始开发采用位片式微处理芯片的可编程顺序控制器，并有所应用。但一直未能形成批量生产。自1985年开始，小型PLC首先是日本三菱电机公司的MELSEC-F，通过非政府渠道进入中国市场。不到三、四年时间，小型PLC就形成了大面积的推广应用局面。1990年以后，Siemens、Allen Bradley以及其它知名品牌开始大举进入中国市场，占据中、大型的PLC的较大份额。1995年后形成了大型PLC以欧美为主、中型PLC欧美和日本平分秋色、小型PLC则以日本为主、Siemens也步步紧逼的格局。至今没有很大改变。 由上简要回顾可知， PLC在中国已经形成了规模巨大的应用市场，但并未建立批量生产、有持续开发发展能力的PLC制造业。 应指出的是： 在国内，PLC的应用水平还是不低的，自主设计、系统集成和现场投运的能力，可以说与国际主流水平同步； PLC的应用领域也很广泛，覆盖冶金、电力、化工、石油化工、机械、轻工、电子、电工、建材水泥等工业，以及现代农业机械和其它应用。近年来环保工业也有广泛应用，发展势头很猛。 在国内有一支庞大的PLC销售、服务、应用、系统集成队伍，遍布除西藏外的全国各地。有充足的理由说：PLC在中国已成为工业控制的一种适用技术。因此，PLC、软PLC以及IEC 61131-3的发展，无可争辩地成了十分令人关注的事情。 3、自动化系统的发展趋势3.1 PLC发展趋势分析全世界控制设备的发展情况可得出，几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC 和 PLC之间，这些融合的迹象已经出现。微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。随着软PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。3.2 IPC(工业PC)的发展趋势目前， PC机占通用计算机95以上。这是工业PC热的基础。搞工控的专家和技术人员自然想赋予PC总线更高的使命，拟让它在过程控制、制造自动化及楼宇自动化等方面扮演重要角色。作为与DCS、PLC成鼎足之势的IPC市场在扩大，尤其是在我国。 DC机箱中插入各种高性能的 CPU卡、BAM、ROMFLASH电子盘、各类外设卡及工业IO卡，便构成了一个工业过程控制巩硬件系统。 (1)结构上，采用平板式显示器与触模屏，除适合卡板竖插的19机箱结构，还普遍推出前后插的机箱结构；适用于中小系统的一体化结构(整个系统都在一个机箱内)。 (2)应用上，和通用PC机一样，应用领域越来越广泛，除传统的过程控制、制造自动化外，还向楼宇自动化、公路收费等控制、管理方面扩展应用。 (3)嵌入式PC和嵌人式计算机，嵌入到设备内部，提供用户接口，管理数据输入、输出和指导设备工作的计算机。3.3 控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展由于3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，过程控制系统将由DCS发展到FCS（Fieldbus Control System）。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。目前在各种现场总线的竞争中，以Ethernet为代表的COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技术正成为现场总线发展中新的亮点。其关注的焦点主要集中在两个方面：(1) 能否出现全世界统一的现场总线标准； (2) 现场总线系统能否全面取代现时风靡世界的DCS系统。 采用现场总线技术构造低成本的现场总线控制系统，促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化，符合工业控制系统的技术发展趋势。 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。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、本课题选择PLC原因本课题选择PLC作为I/O控制站、工控机作为监控机的原因（也是PLC在工厂自动化中的地位之所以如此稳固的原因）在于： 、PLC的技术具有长期的稳定性，软硬件均应用方便，即插即用，价格适中，堪称工业控制的适用技术。 、可以说当今工业控制所要求的性能，PLC可满足85%至90%。其不足部分可用其它办法补充。、近几年来PLC也在不断提高其技术内涵，融合了IT技术（包括以太网，因特网，无线网技术，现场总线技术，以及运用软件工程方法提升PLC的编程语言，开发全新的编程系统，等等）。 、PLC在开放性方面也有了实质性的突破。前十多年PLC被攻击的一个重要方面就是它的专有性，现在有了极大的改观。PLC采用了各种工业标准，如IEC 61131，IEEE802.3以太网，TCP/IP，UDP/IP等，各种事实上的工业标准，如Windows NT，OPC等。 、PLC在硬件上也有长足进步。微电子技术的进展全都运用到PLC中，元器件的集成度越来越高，促使PLC成本下降和可靠性提高。专为PLC的CPU设计的PLC-on-a-chip芯片业已问世多年。 、PLC的高端产品在体系结构和操作系统上都有了质的变化,性能大幅提高。一个机架上可装多个CPU模块。也出现了以Web为基础的PLC系列产品。5、总结综上所述，由于大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段，国家将继续通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项，用信息化带动工业化，推动工业自动化技术的进一步发展，加强技术创新，实现产业化，解决国民经济发展面临的深层问题，进一步提高国民经济整体素质和综合国力，实现跨越式发展。 参考文献：1 R.W.Lewis Programming Industrial Control System usingIEC 1131-3 2 罗伯特杉布，王蔚庭 IEC 61131-3国际标准简介国内外机电一体化技No. 1，2001，P55 3 彭瑜 IEC 61131-3的现状和发展世界仪表和自动化 No.2,p.14-18,2002年和No.3,p.56-58,2002年 4 Karl-Heinz John等 IEC 61131-3:工业自动化系统的程序编制中国机电一体化技术应用协会出版，2002年 5 Eelco van der Wal EC1131-3：a standard programming resource Industrial Computing July，1999 6 罗伯特杉布，王蔚庭 IEC 61131-3软件：一种先进的工业控制编程系统国内外机电一体化技术 No. 2，2001，P53 7 J.H.Christensen The Future of IEC 61131-3 Industrial Computing March，1999，P20 8 Eelco van der Wal IEC 61131-3软件：正在改变着工业控制领域的现状、结构根据、活动和程序库21世纪制造业自动化高级技术论坛，2001年6月北京 9 Items for IEC 61131-3,3rd Ed. /stds/iec/sc65bwg7tf3/comments/pt3e3.htm 10 杨磊，徐蓉萍 IEC 61499工业控制技术发展的新阶段 计算机测量与控制 2002年10月，p.721-724 11 路林吉，王坚，江龙康 .可编程控制器原理及应用M，北京：清华大学出版社，2002年 12 王卫星编著.可编程控制器原理及应用M，北京：中国水利水电出版社 2002年 13 董继成. 用PLC实现生产过程自动控制 21世纪制造业自动化高级技术论坛 2001年6月14 张万忠等. 可编程控制器应用技术. 北京: 化学工业出版社，200215 西门子公司. SIMATIC S7-200 系统手册. 200216 陈立定等. 电气控制及可编程控制器. 广州：华南理工大学出版社，2001. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：滑块是空调压缩机的关键部件之一，对它的尺寸精度要求非常高。传统的滑块厚度检测采用人工卡尺测量及分类，日工作量大概为8000件/人，劳动强度大，存在一定的测量误差，已严重影响生产进度，不能满足市场需求。本课题结合滑块厚度测量的特点，组建了一套滑块厚度自动测量系统，完成滑块厚度测量时的自动和卸料，实现测量的全自动控制，从而有效地提高了滑块检测效率和精度；减少了手工操作的主观性对试验结果可信赖性的影响；提高了测量效率，提升了仪器的自动化水平；减轻了试验操作人员的劳动强度，满足日益增大的市场需求，这正是本课题研究的意义所在。本课题要解决的问题：1、系统主体部分的机械结构设计：详细介绍滑块分料系统的方案设计、方案认证及其具体的机械结构设计，并对关键部件的设计和选型进行了详细的分析、计算及认证。2、对传动及分料机构步进电机的选型及验证。3、详细地介绍了控制系统设计：包括PLC硬件和软件I/O接口设计、软件组态设计、上位机通讯设计以及上位机实时监控分析等。 拟采用的技术手段：为实现滑块在完成厚度尺寸精度综合自动检测后自动分料，采用可编程序控制器（PLC）作为系统的控制核心，通过串行通讯与工控机组成上位机监控系统，实现对滑块检测、分料过程的实时监视和自动控制；而分料机构用步进电机带动电磁铁来实现。再加上前面导轨中完成的滑块的运行、姿态的变换等一系列流水线作业，这个系统就构成了一套自动化程度高、检测效率高的滑块厚度自动综合检测平台。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：该生很好地理解了课题的目的、任务和其所需要解决的工作、完成的功能等内容，对所涉及的相关技术调研较为充分，所提出的实现方法或技术途径可行。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：论文涉及一个高精度活塞（滑块）的检测，由于检测精度很高，使得很多设计工作具有一定的难度和挑战，本课题的工作量较大，研究内容具有一定技术难度，根据目前该生所做的工作和所提出的方法，可以顺利完成该课题的研究任务。 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日N 51, 3, 004 489in I