滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)分料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái)分料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),厚度,綜合,檢測(cè),平臺(tái),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì) 南 京 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 姜曉波 學(xué) 號(hào)： 0101510203 專 業(yè)： 武器系統(tǒng)與工程 設(shè)計(jì)(論文)題目： 滑塊厚度綜合檢測(cè)平臺(tái) ——分料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師: 何云峰 2005年 3 月 20 日  開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1、前言 我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展道路，大多是在引進(jìn)成套設(shè)備的同時(shí)進(jìn)行消化吸收，然后進(jìn)行二次開發(fā)和應(yīng)用。本課題擬研制一套自動(dòng)化程度高、檢測(cè)效率高的滑塊厚度自動(dòng)綜合檢測(cè)平臺(tái),這一小型專用設(shè)備，PLC作為I/O控制站、工控機(jī)作為監(jiān)控機(jī)。這一單軸（雙軸）系統(tǒng)，即步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)（閉環(huán)）系統(tǒng)中，參與PLC控制的對(duì)象是步進(jìn)電機(jī)，只要解決了PLC和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接，就解決了這個(gè)系統(tǒng)的控制部分。 工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術(shù)，主要包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金、輕工、煤炭、化工和環(huán)保等領(lǐng)域，是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平高低的重要標(biāo)志。下面，結(jié)合所查閱的文獻(xiàn)資料，簡(jiǎn)單闡述自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。 2、工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀 2.1 自動(dòng)化系統(tǒng)國(guó)際現(xiàn)狀 目前在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可編程控制器(PLC)作為自動(dòng)控制的三大技術(shù)支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一，成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)。由于PLC綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)，使它大大超過其出現(xiàn)時(shí)的技術(shù)水平。它不但可以很容易地完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，并通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，擴(kuò)展了PLC的功能，使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力。在冶金、采礦、水泥、石油、化工、建材、電力、機(jī)加工、輕工、交通等行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。 20世紀(jì)90年代以來，由于PC-based的工業(yè)計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱工業(yè)PC）的發(fā)展，以工業(yè)PC、I/O裝置、監(jiān)控裝置、控制網(wǎng)絡(luò)組成的PC-based的自動(dòng)化系統(tǒng)得到了迅速普及，成為實(shí)現(xiàn)低成本工業(yè)自動(dòng)化的重要途徑。我國(guó)重慶鋼鐵公司這樣的大企業(yè)的幾乎全部大型加熱爐，也拆除了原來DCS或單回路數(shù)字式調(diào)節(jié)器，而改用工業(yè)PC來組成控制系統(tǒng)，并采用模糊控制算法，獲得了良好效果。 由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠，并且被操作和維護(hù)人員接受，所以，一個(gè)接一個(gè)的制造商至少在部分生產(chǎn)中正在采用PC控制方案?；赑C的控制系統(tǒng)易于安裝和使用，有高級(jí)的診斷功能，為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇。 2.2 自動(dòng)化系統(tǒng)我國(guó)現(xiàn)狀 在我國(guó)，雖然中小型企業(yè)以及準(zhǔn)大型企業(yè)走的還是低成本工業(yè)控制自動(dòng)化的道路。但是我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。 在中國(guó)，大約從1974、75年在北京和上海開始開發(fā)采用位片式微處理芯片的可編程順序控制器，并有所應(yīng)用。但一直未能形成批量生產(chǎn)。自1985年開始，小型PLC首先是日本三菱電機(jī)公司的MELSEC-F，通過非政府渠道進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。不到三、四年時(shí)間，小型PLC就形成了大面積的推廣應(yīng)用局面。1990年以后，Siemens、Allen Bradley以及其它知名品牌開始大舉進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，占據(jù)中、大型的PLC的較大份額。1995年后形成了大型PLC以歐美為主、中型PLC歐美和日本平分秋色、小型PLC則以日本為主、Siemens也步步緊逼的格局。至今沒有很大改變。 由上簡(jiǎn)要回顧可知， PLC在中國(guó)已經(jīng)形成了規(guī)模巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，但并未建立批量生產(chǎn)、有持續(xù)開發(fā)發(fā)展能力的PLC制造業(yè)。 應(yīng)指出的是： ★ 在國(guó)內(nèi)，PLC的應(yīng)用水平還是不低的，自主設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成和現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)的能力，可以說與國(guó)際主流水平同步； ★ PLC的應(yīng)用領(lǐng)域也很廣泛，覆蓋冶金、電力、化工、石油化工、機(jī)械、輕工、電子、電工、建材水泥等工業(yè)，以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械和其它應(yīng)用。近年來環(huán)保工業(yè)也有廣泛應(yīng)用，發(fā)展勢(shì)頭很猛。 ★ 在國(guó)內(nèi)有一支龐大的PLC銷售、服務(wù)、應(yīng)用、系統(tǒng)集成隊(duì)伍，遍布除西藏外的全國(guó)各地。有充足的理由說：PLC在中國(guó)已成為工業(yè)控制的一種適用技術(shù)。因此，PLC、軟PLC以及IEC 61131-3的發(fā)展，無可爭(zhēng)辯地成了十分令人關(guān)注的事情。 3、自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 3.1 PLC發(fā)展趨勢(shì) 分析全世界控制設(shè)備的發(fā)展情況可得出，幾年前，當(dāng)“軟PLC”出現(xiàn)時(shí)，業(yè)界曾認(rèn)為工業(yè)PC將會(huì)取代PLC。然而，時(shí)至今日工業(yè)PC并沒有代替PLC，主要有兩個(gè)原因：一個(gè)是系統(tǒng)集成原因；另一個(gè)是軟件操作系統(tǒng)Windows NT的原因。一個(gè)成功的PC-based控制系統(tǒng)要具備兩點(diǎn)：一是所有工作要由一個(gè)平臺(tái)上的軟件完成；二是向客戶提供所需要的所有東西?？梢灶A(yù)見，工業(yè)PC與PLC的競(jìng)爭(zhēng)將主要在高端應(yīng)用上，其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度高。工業(yè)PC不可能與低價(jià)的微型PLC競(jìng)爭(zhēng)，這也是PLC市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的一部分。從發(fā)展趨勢(shì)看，控制系統(tǒng)的將來很可能存在于工業(yè)PC 和 PLC之間，這些融合的跡象已經(jīng)出現(xiàn)。 微型化、網(wǎng)絡(luò)化、PC化和開放性是PLC未來發(fā)展的主要方向。隨著軟PLC（Soft PLC）控制組態(tài)軟件的進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有軟PLC組態(tài)軟件和PC-based控制的市場(chǎng)份額將逐步得到增長(zhǎng)。 3.2 IPC(工業(yè)PC)的發(fā)展趨勢(shì) 目前， PC機(jī)占通用計(jì)算機(jī)95％以上。這是工業(yè)PC熱的基礎(chǔ)。搞工控的專家和技術(shù)人員自然想賦予PC總線更高的使命，擬讓它在過程控制、制造自動(dòng)化及樓宇自動(dòng)化等方面扮演重要角色。作為與DCS、PLC成鼎足之勢(shì)的IPC市場(chǎng)在擴(kuò)大，尤其是在我國(guó)。 DC機(jī)箱中插入各種高性能的 CPU卡、BAM、ROMFLASH電子盤、各類外設(shè)卡及工業(yè)I／O卡，便構(gòu)成了一個(gè)工業(yè)過程控制鞏硬件系統(tǒng)。 ? ? (1)結(jié)構(gòu)上，采用平板式顯示器與觸模屏，除適合卡板豎插的19機(jī)箱結(jié)構(gòu)，還普遍推出前后插的機(jī)箱結(jié)構(gòu)；適用于中小系統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)(整個(gè)系統(tǒng)都在一個(gè)機(jī)箱內(nèi))。 ? ? (2)應(yīng)用上，和通用PC機(jī)一樣，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，除傳統(tǒng)的過程控制、制造自動(dòng)化外，還向樓宇自動(dòng)化、公路收費(fèi)等控制、管理方面擴(kuò)展應(yīng)用。 ? ? (3)嵌入式PC和嵌人式計(jì)算機(jī)，嵌入到設(shè)備內(nèi)部，提供用戶接口，管理數(shù)據(jù)輸入、輸出和指導(dǎo)設(shè)備工作的計(jì)算機(jī)。? 3.3 控制系統(tǒng)正在向現(xiàn)場(chǎng)總線（FCS）方向發(fā)展 由于3C（Computer、Control、Communication）技術(shù)的發(fā)展，過程控制系統(tǒng)將由DCS發(fā)展到FCS（Fieldbus? Control System）。FCS可以將PID控制徹底分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（Field Device）中。基于現(xiàn)場(chǎng)總線的FCS又是全分散、全數(shù)字化、全開放和可互操作的新一代生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)，它將取代現(xiàn)場(chǎng)一對(duì)一的4/20mA模擬信號(hào)線，給傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)帶來革命性的變化。 目前在各種現(xiàn)場(chǎng)總線的競(jìng)爭(zhēng)中，以Ethernet為代表的COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技術(shù)正成為現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展中新的亮點(diǎn)。其關(guān)注的焦點(diǎn)主要集中在兩個(gè)方面： (1) 能否出現(xiàn)全世界統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)； ??? (2) 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)能否全面取代現(xiàn)時(shí)風(fēng)靡世界的DCS系統(tǒng)。????????????????? ??? 采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)構(gòu)造低成本的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)儀表的智能化、控制功能分散化、控制系統(tǒng)開放化，符合工業(yè)控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。????????????????? ??? 總之，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展在經(jīng)歷了基地式氣動(dòng)儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)以及集散控制系統(tǒng)（DCS）后，將朝著現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）的方向發(fā)展。結(jié)合DCS、工業(yè)以太網(wǎng)、先進(jìn)控制等新技術(shù)的FCS將具有強(qiáng)大的生命力。 工業(yè)以太網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)作為一種靈活、方便、可靠的數(shù)據(jù)傳輸方式，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到了越來越多的應(yīng)用，并將在控制領(lǐng)域中占有更加重要的地位。 4、本課題選擇PLC原因 本課題選擇PLC作為I/O控制站、工控機(jī)作為監(jiān)控機(jī)的原因（也是PLC在工廠自動(dòng)化中的地位之所以如此穩(wěn)固的原因）在于： ①、PLC的技術(shù)具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，軟硬件均應(yīng)用方便，即插即用，價(jià)格適中，堪稱工業(yè)控制的適用技術(shù)。 ②、可以說當(dāng)今工業(yè)控制所要求的性能，PLC可滿足85%至90%。其不足部分可用其它辦法補(bǔ)充。 ③、近幾年來PLC也在不斷提高其技術(shù)內(nèi)涵，融合了IT技術(shù)（包括以太網(wǎng)，因特網(wǎng)，無線網(wǎng)技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，以及運(yùn)用軟件工程方法提升PLC的編程語言，開發(fā)全新的編程系統(tǒng)，等等）。 ④、PLC在開放性方面也有了實(shí)質(zhì)性的突破。前十多年P(guān)LC被攻擊的一個(gè)重要方面就是它的專有性，現(xiàn)在有了極大的改觀。PLC采用了各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 61131，IEEE802.3以太網(wǎng)，TCP/IP，UDP/IP等，各種事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如Windows NT，OPC等。 ⑤、PLC在硬件上也有長(zhǎng)足進(jìn)步。微電子技術(shù)的進(jìn)展全都運(yùn)用到PLC中，元器件的集成度越來越高，促使PLC成本下降和可靠性提高。專為PLC的CPU設(shè)計(jì)的PLC-on-a-chip芯片業(yè)已問世多年。 ⑥、PLC的高端產(chǎn)品在體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)上都有了質(zhì)的變化,性能大幅提高。一個(gè)機(jī)架上可裝多個(gè)CPU模塊。也出現(xiàn)了以Web為基礎(chǔ)的PLC系列產(chǎn)品。?? 5、總結(jié) 綜上所述，由于大力發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化是加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、提高企業(yè)整體素質(zhì)、提高國(guó)家整體國(guó)力、調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)、迅速搞活大中型企業(yè)的有效途徑和手段，國(guó)家將繼續(xù)通過實(shí)施一系列工業(yè)過程自動(dòng)化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的深層問題，進(jìn)一步提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)和綜合國(guó)力，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。 參考文獻(xiàn)： [1] R.W.Lewis Programming Industrial Control System usingIEC 1131-3 [2] 羅伯特·杉布，王蔚庭 IEC 61131-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技No. 1，2001，P55 [3] 彭瑜 IEC 61131-3的現(xiàn)狀和發(fā)展世界儀表和自動(dòng)化 No.2,p.14-18,2002年和No.3,p.56-58,2002年 [4] Karl-Heinz John等 IEC 61131-3:工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的程序編制中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)出版，2002年 [5] Eelco van der Wal EC1131-3：a standard programming resource Industrial Computing July，1999 [6] 羅伯特·杉布，王蔚庭 IEC 61131-3軟件：一種先進(jìn)的工業(yè)控制編程系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù) 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軟件：正在改變著工業(yè)控制領(lǐng)域的現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)根據(jù)、活動(dòng)和程序庫21世紀(jì)制造業(yè)自動(dòng)化高級(jí)技術(shù)論壇，2001年6月北京 [9] Items for IEC 61131-3,3rd Ed. www.holobloc.com/stds/iec/sc65bwg7tf3/comments/pt3e3.htm [10] 楊磊，徐蓉萍 IEC 61499—工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展的新階段 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 2002年10月，p.721-724 [11] 路林吉，王堅(jiān)，江龍康 .可編程控制器原理及應(yīng)用[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2002年 [12] 王衛(wèi)星編著.可編程控制器原理及應(yīng)用[M]，北京：中國(guó)水利水電出版社 2002年 [13] 董繼成. 用PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制 21世紀(jì)制造業(yè)自動(dòng)化高級(jí)技術(shù)論壇 2001年6月 [14] 張萬忠等. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù). 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [15] 西門子公司. 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