控制系统发展综述
过程控制系统综述-
所谓过程控制是指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。
一﹑过程控制的特点及分类方法过程控制的特点是与其他自动化控制系统相比较而言的,大致可归纳如下:1.连续生产过程的自动控制。
2.过程控制系统由过程检测、控制仪表组成。
3.被控过程是多种多样的、非电量的。
4.过程控制的控制过程多属慢过程,而且多半为参量控制。
5.过程控制方案十分丰富。
6.定值控制是过程控制的一种常用形式。
7.被控对象的多样性:过程工业涉及到各种工业部门,其物料加工成的产品是多样的。
同时,生产工艺各不相同。
过程控制系统的分类方法很多,若按被控参数的名称来分,有温度、压力、流量、液位、pH等控制系统;按控制系统完成的功能来分,有比值、均匀、分程和选择性控制系统;按调节器的控制规律来分,有比例、比例积分、比例微分、比例积分微分控制系统;按被控量的多少来分,有单变量和多变量控制系统;按采用常规仪表和计算机来分,有仪表过程控制系统和计算机过程控制系统等。
但最基本的分类方法有以下两种:按系统的结构特点来分反馈控制系统,前馈控制系统,复合控制系统(前馈-反馈控制系统)按给定值信号的特点来分定值控制系统,随动控制系统1.反馈控制系统偏差值是控制的依据,最后达到减小或消除偏差的目的。
反馈信号可能有多个,从而可以构成多回路控制系统(如串级控制系统)。
2.前馈控制系统扰动量的大小是控制的依据,控制“及时”。
属于开环控制系统,在实际生产中不能单独采用。
3.闭环与开环控制系统反馈是控制的核心!只有通过反馈才能实现对被控参数的闭环控制!开环控制系统不能自动地“察觉”被控参数的变化情况,也不能判断控制参数的校正作用是否适合实际需要。
闭环控制系统在过程控制中使用最为普遍。
4.定值控制系统定值控制系统是工业生产过程中应用最多的一种过程控制系统。
在运行时,系统被控量(温度、压力、流量、液位、成份等)的给定值是固定不变的。
管理控制系统文献综述
一
、
引言
本文对近年来 国内外核心期刊关于管理控制系统的文献进行整理 ,试 图从管理控制 系统 的相关研究去察看管理会计研究 的研究
动态 。 基于一个大的框架对管理控制系统的相关文章进行整理 , 而不着 眼于细节的相关事务处理部分 , 研究 内容的关键词是非常精确
・
二、 管理控制体 统研 究综 述
(一 ) 理论研究法 A r i e l a C  ̄ g l i o 和A n g e l o D i t i l l o ( 2 0 0 8 ) 对 自H o p w o o d (1 9 9 6 ) 提出“ 对管理控制 的讨论不应仅局 限于企业 内部 , 还必须跨越企业边界 ” 这个观点 以后 , 不同学者对于组织间管理控制 系统 的相关研究 进行总结分析 。 S t e p h e n A. Z e f f ( 2 0 0 8 )  ̄ l 对 哈佛 商学院 自1 9 0 8 年起到1 9 8 0 年对 于管理控制 ( 包括管理会计 和财务会计领域 的) 的研究所作 出的贡献进行评述。 主要分以下部分 : 早期 哈佛商学院在会计领域的领导地位 、 哈佛商学 院在会计 和控制课 程上面的影响和改革 、 麻 省理工学院的课程发展 、 芝加哥 大学 的影 响、 回顾 哈佛商学 院在会计和控制领域改革上的贡献 。 T e e m u Ma l mi 和D a v i d A. B r o w n ( 2 0 1 1 ) 提 出应该 以整体 的眼光去看待管理控制
的关系着手 , 通过对企业设立 阶段和运营 阶段不 同风险的分析 , 提 出了风险控制概念 , 并界定 了其 目标 , 进 而通过分析风 险控 制的 主体边界 、 客体边界与组织 边界 , 明确 了风险控制与企业管理 、 企 业风险管理 、 管理控 制 、 传统风 险管理 以及 内部会计控制 等相关概
基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究 的文献综述2000字左右
基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述2000字左右研究无刷直流电动机控制系统是电气工程领域的一个重要课题,它涉及到控制理论、电机原理、嵌入式系统等多个学科领域。
以下是一个关于基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述,大约2000字左右:________________________________________文献综述:基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究1. 引言无刷直流电动机(BLDC)以其高效率、低噪音和长寿命等优点在工业和家用电器中得到了广泛应用。
而基于单片机的无刷直流电动机控制系统,作为一种先进的电机控制技术,具有成本低、响应快、可靠性高等特点,受到了研究者们的广泛关注。
2. 无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机是一种将电能转换为机械能的装置,其工作原理基于电磁感应和电流的相互作用。
通过在电动机中的定子和转子上安装恰当的磁铁,配合适当的控制电路,可以实现对电机转速和转矩的精确控制。
3. 基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计基于单片机的无刷直流电动机控制系统一般由三部分组成:传感器模块、控制算法和功率放大模块。
传感器模块用于获取电机的运行状态,包括转速、位置等信息;控制算法根据传感器获取的信息计算出适当的电机控制信号;功率放大模块将控制信号放大驱动电机。
4. 常用的控制算法常用的无刷直流电动机控制算法包括电枢电流控制、感应电动机模型控制、空间矢量调制控制等。
这些控制算法在实际应用中各有优缺点,研究者们通常根据具体的应用场景选择合适的算法。
5. 实验与应用基于单片机的无刷直流电动机控制系统已经在工业自动化、电动汽车、无人机等领域得到了广泛应用。
研究者们通过实验验证了该控制系统的稳定性、精度和可靠性,并不断改进和优化控制算法,以适应不同的应用需求。
6. 结论与展望基于单片机的无刷直流电动机控制系统是电机控制领域的一个重要研究方向,其在提高电机性能、降低能耗、推动电动化技术发展等方面具有重要意义。
网络控制系统综述
1 引言
网络控制系统( t r e o to S s msNC ) Newok d C nr l yt , S , e 又称为 网络化 的控制 系统 ,是一种全分布 、 网络化 实时 反馈控制系统 。它 是指某区域现场传感器 、控 制器 及执 行器和通信网络的集合 , 以提供设备之 间的数据传 输 , 用 使该 区域 内不 同地 点 的用户实 现资源共 享和协 调操作 。 它是上世纪 9 0年代初提出的概念 , 是计算机技术 、通信
2 计 算 机 控 制 系统 的 发 展 历 程
2 0世纪 中期的 自动控制生产规模很小 , 数字计算机
支结构的通信网络 。它突破了 D C S系统 中采用专用 网络 的缺 陷 , 把专 用封闭协议 变成标 准开放协议 。 同时它使 系统具有 完全数字计算和 数字通信能力 。结构上 它采用 了全分布式方 案 , 把控制功能彻底 下放 到现场 , 提高了系
A e fh t re nrl y t ms Suv yo eNewo k dCo t se r t oS
XU n - i XU a g y n Fe g q n, Xi n - ua
(ini oyeh i Unvri o ue eh oo ya dAuo tdIs tt,i jn3 0 6 ,hn ) TБайду номын сангаасj P ltc nc i esyC p tr c n lg n tma tue a i 0 1 0C ia n t T e n i Tn
一
3 2 网络 时延 .
网络控 制 中的时 延 ,主要来源 于数据在 网络 上的传 输时延和控制器的运算时延(r , ) 这些时延的位置分布 如图 2所示『l 7。数据在 网络上 的传输 时延由传感器 到控 制器 时延( ) r 以及控制器到执行器时延(r ) 两段构成, 他们具有相 似的特点 , 通常都是时变的 , 控制器执行运算 产生 的时延 r 通 常也 是时变的 。但依据不 同的 网络结 构与协议又 可以分 为周期性 、确定性 时延 以及 随机性 时 延两种情 况。针对 不 同的时 延 , 多人提 出了不同的处 很
网络控制系统发展趋势综述
突 破集 中控制 模 式 的束 缚 ,系 统可靠 性 有 限 。
现场 总线技术 ( C )兴起于2 世纪9 年代 ,其 FS 0 0
适 应 了各行 业 现 场 测 控方 面 的 需 求 ,形 成 了多标 准 并 存 的局 面 。F S 以现 场 总 线 作 为 底 层 网络 ,通 过 网 C是 络 集 成 构 成 的 自动 控 制 系 统 。 它 突 破 了D S 统 中采 C系 用专 用 网络 的缺 陷 ,把 专 用封 闭协 议 变 成标 准 开 放 协 议 ,将 现 场 的 各种 控 制 器 和 仪表 设备 相 互 连接 ,把 控
了三 次 比较 大 的变 革 ,7 年代 无 动 态 流 程 图 、操 作 站 0 是 专用 的 ,通信 网络 采 用 轮询 方 式 。8 年 代通 信 网 络 0
制 系 统和 计 算 机 集 中式 控 制 系 统 的优 点 ,体 现 了 管理 的 集 中性 和 控 制 的分 散 性 。 虽然 与D S 比 ,D S 有 D相 C具
系统扩展和维护 以及能够实现信息资源共享 。随着 自
动控 制 、计 算机 、通 信 、 网络 等 技 术 的 发展 ,企 业 的
信息系统也在不断 的更新发展 ,因此网络控制系统须 满足复杂控制系统和远程控制系统 的客观要求 。
一
由于控制系统的开放性差等原因使得工业以太 网
技 术迅 猛 发 展 。 由于 以太 网具 有广 泛 的技 术 支持 ,传
制单元作为 网络系统连接起来共同完成控制任务的系
统 。网络 控 制 系 统 充分 体 现 了 控制 系 统 向网络 化 、 集
成化、分布化 、节点智能化方 向的发展趋势,在工业
自动控制理论的发展及其应用综述
自动控制理论的发展及其应用综述黄佳彬312010122420世纪40年代,控制论这门学科开始发展,其标志为维纳于1948年出版7自动控制学科史上的名著《控制论,或动物和机器的控制和通信XCybernetics, or control and conunuiiication ill the animal and machine )。
控制论思想的提出为现代科学研究提供了新的思想和方法,同时书中的一些新颖的思想和观点吸引了无数学者,令其在自己研究的领域引进控制论。
随着研究队伍的庞大,控制论形成了多个分支,其中主要的儿个分支有生物控制论,工程控制论,军事控制论,社会、经济控制论,自然控制论。
这里我们主要对工程控制论进行研究。
1.自动控制理论的发展工程控制论的概念最早山钱学森引入,当时有两种控制理论思想,一种基于时间域微分方程,另一种基于系统的频率特性。
这两种思想即为经典控制理论, 主要研究的是单输入-单输出的控制系统,同时利用分析法与实验验证法这两种方法对某个控制系统进行数学建模,山此可以获得系统各元部件之间的信号传递关系的形象表示。
由于经典控制理论的建立基于传递函数和频率特性,是对系统的外部描述。
同时经典控制理论主要研究单输入单输出系统,无法解决现实工程应用中多输入多输出系统的问题,而且经典控制理论只对线性时不变系统进行讨论,存在不少的局限性,由此,现代控制理论逐渐发展起来。
现代控制理论是从线性代数的理论研究上得来的,本质是“时域法”,即基于状态空间模型在时域对系统进行分析和设计,并且引入“状态”这一概念,用“状态变量”和“状态方程”描述系统,以此来反应系统的内在本质和特性。
现代控制理论研究的内容主要有三方面:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论,这些研究从理论上解决了许多复杂的系统控制问题, 但是随着发展,实际生产系统的规模越来越大,控制对象、控制器、控制任务和LI的也更为复杂,导致现代控制理论的成果并未有在实际中很好的应用。
自动窗帘控制系统综述【文献综述】
毕业论文文献综述电子信息工程自动窗帘控制系统综述摘要:随着国民经济的发展和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展,生活现代化得以实现,居住环境向舒适化、安全化发展。
家居智能化在这种形势下应运而生。
[1]智能窗帘是家居智能化中最常见的一种。
关键词:窗帘;智能;控制1 引言随着人们生活水平的提高,智能家居成为了家居生活的主题,传统的电动控制窗帘一般功能单一,智能化程度低[2]。
新型的智能窗帘的出现以迫在眉睫。
它不仅能用无线遥控系统控制其开闭,还能还能根据光照强度来控制窗帘的打开程度。
当然这些还是远远不够的,还必须具有定时功能。
2 无线遥控技术简介2.1 无线遥控技术的分类()1无线遥控技术,顾名思义就是指实现对被控目标的非接触遥远控制。
无线遥控系统的种类和分类方法有很多,按传输控制指令信号的载体分为:红外线遥控、无线电遥控、无线电遥控;按信号的编码方式分:频率编码、脉冲编码;按传输通道数分为:单通道多通道遥控。
2.2 无线遥控系统的构成及其工作原理该遥控器中主要包含无线指令接收模块、红外指令接收模块、红外指令发射模块以及息存储模块[3]。
发射模块主要由发射电路由三极管和红外发射管组成,红外发射管将电能转化为近红外光辐射到空气中。
无线指令接收模块主要负责接收辐射到空气中的近红外光,通过比对其发出的指令做出相应的动作。
无线接收可分为两种方式:超外差与超再生接收方式。
超外差式的接收器灵敏度高、抗干扰能力强,而且相对稳定些;超再生式的接收器体积小、价格便宜。
而信息模块需要采用信息掉电不丢失的EPROM器件X25045[3]。
2.3 无线遥控系统的优缺点无线遥控系统与有线控制系统相比,具有组网迅速、不受地理条件限制和成本低等诸多优点[4]。
由于无线遥控系统具有上述的优点,在日常生活中正在逐步替代有线控制的地位。
但与此同时,它也存在不少缺点。
例如,易受大气层中的辐射干扰,不适合长距离的发射。
汽车ABS综述范文
汽车ABS综述范文汽车ABS(防抱死制动系统)是现代汽车安全技术的一个重要组成部分。
ABS系统的引入极大地提高了汽车在制动时的稳定性和操控性,大幅度减少了制动时发生的车轮抱死现象。
本文将对汽车ABS系统的原理、优势和发展现状进行综述。
首先,我们来了解汽车ABS系统的工作原理。
当司机在制动时,如果车轮抱死,就会导致车辆失去稳定性并且无法减速。
ABS系统通过感知车轮的转速,控制制动压力,防止车轮抱死。
当车轮压力过大时,ABS系统会自动调整制动压力,让车轮保持在既滑行又不抱死的状态。
通过这种方式,ABS系统可以确保车辆在制动时保持最佳的稳定性和操控性。
1.提高制动效果:ABS系统可以确保每个车轮的制动效果最大化,克服了普通制动系统所带来的车轮抱死问题,从而大大缩短了制动距离。
2.提高操控性:由于ABS系统可以自动调整制动压力,车辆在制动时不会失去稳定性。
这使得驾驶者能够更好地控制车辆的行驶方向,提高了驾驶的安全性。
3.防止打滑:汽车在湿滑、雪地或者不平的路面上行驶时,容易发生打滑现象。
ABS系统可以监测车轮的转速,及时调整制动压力,避免车轮打滑,提供更好的牵引力。
4.增加驾驶舒适性:传统制动系统在制动时会产生剧烈的震动感,使驾驶者感到不适。
ABS系统通过自动调整制动压力,可以使制动过程更加平稳,提高驾驶的舒适性。
目前,汽车ABS系统已经得到广泛应用,并且在不断发展和创新。
以下是当前ABS系统的一些发展现状:1.基于传感器的ABS系统:现代ABS系统通常采用传感器来感知车轮的转速。
这些传感器可以准确地监测车轮的转动情况,以便及时调整制动压力。
随着传感器技术的发展,ABS系统的反应速度和准确性也得到了提高。
2.电子稳定性控制系统(ESP):ESP系统是在ABS系统的基础上进一步发展而来的。
它不仅可以避免车轮抱死,还可以通过调整发动机输出功率和制动力分配,保持车辆在转弯和紧急避让时的稳定性。
3.刹车辅助系统(EBA):EBA系统是ABS系统的一种升级版本,它可以通过电子控制单元(ECU)检测到驾驶员紧急制动的动作,从而在紧急制动时增加制动压力,提高制动效果。
时滞系统控制发展历程综述
这 样 就 可 以用 常规 的控 制
.
大 林 算 法是 由美 国
于
.
公 司 的大 林
方法 如
,
或
控 制 对 系 统进行控 制 川
该
方 法 首先 从 理 论 上 解 决 了 纯 滞 后 系 统 的 控 制 问
年 针对 工 业 过 程控 制 中 的纯 滞后 特 性 而 提 出的 一 种 控 制 算法 该 算 法 的 目标 是 设 计
,
为 解决 这 一 问 题 文 献
, ,
,
,
提 出 了一 种参 数 自
能设 计 出 合适 的 且 可 以 物 理 实 现 的 数 字 调 节 器
适应 预 报递 推 算 法 实 现 了 对 时 滞 非 线 性 系统 的
就 能 够 有 效 地 克 服 纯 滞 后 的不 利 影 响
, ,
,
.
但
无模 型 学 习 自适 应 控 制 该 方 法 不 依 赖 受 控 系 统
第
年 月 卷 增刊
控
制
工
程
,
场
文 章 编号
一
岛
一
一
时 滞 系 统 控 制发 展 历 程 综述
张 冀 飞' 曾
,
亮
,
邓 方林
第 二 炮 兵 工 程 学院 自动 控 制 系 陕 西 西安
海军航 空 工 程学 院 机 械工 程 系 山 东 烟 台
摘
要
,
系统 研 究 了 时 滞 系统 拉 钊 的 发 展 历 程 介 绍 了
.
等针 对 常规 预 估 控 制方 案 中要 求 受 控 对 象 的模
型 精 确这 一 局 限 在 常 规 方案基 础 上 外 加 调节 器
PLC电梯控制系统文献综述
毕业设计(论文)文献综述设计(论文)题目:四层电梯PLC控制系统设计学院名称:机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师:2012年12 月25 日一、前言随着我国经济的发展,城市中涌现出越来越多的高层建筑,而与之配套的电梯已成为人们日常生活中不可缺少的工具。
同时,由于城市老龄化问题的日益突出,多层建筑同样也有使用电梯的要求。
电梯作为现代智能建筑内的代步工具,方便了人们的生活、节省了时间和体力,也越来越显示出它的重要作用。
电梯质量的好坏在很大程度上取决于它的控制系统。
传统的电梯自动控制系统由继电器——接触器进行控制,其缺点是触点多、接线复杂、故障率高、可靠性差、维修工作量大等。
而采用PLC组成的控制系统很好地解决上述问题,它具有工作可靠性高、灵活性和通用性高、编程简单、使用方便、抗干扰能力强等优点,它使电梯运行更加安全、方便。
因此,开发设计由PLC组成的控制系统是非常有必要的。
二、电梯的发展历史人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。
早在公元前2600年,埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统,这套系统的基本原理至今仍无变化:即一个平衡物下降的同时,负载平台上升。
早期的升降工具基本以人力为动力。
1203年,在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机,这才结束了用人力运送重物的历史。
英国科学家瓦特发明蒸汽机后,起重机装置开始采用蒸汽为动力。
紧随其后,威廉•汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯,液压的介质是水。
在这些升降梯的基础上,一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术。
然而,一个关键的安全问题始终没有得到解决,那就是一旦升降梯拉升缆绳发生断裂时,负载平台就一定会发生坠毁事故。
生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。
150年来,电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控;双层轿厢电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势;变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间;不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。
列车微机控制系统发展综述
到多机 、 由功能控制到信息 控制的发展过程 , 出列车微机 控制系统将 随着 电子 器件 和控制 技术 的发展 , 着高精度 、 提 朝 智
能化 、 网络 化 的方 向发 展 。
关键 词: 列车控制 ; 微机控制 ; 智能化 ; 网络化 ; 发展
中图分类号: 24 11 U6. + 9 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 6 2 18 (0 7 0 — 0 10 17 — 17 20 )6 00 - 4
间的牵引力 ,并尽 可能地 使机车运用在轮轨 间的牵引力 实现最大化 ;实现列 车运 用过程 中各种可 能需要 的功能
SB S 1 I A 一 6是典型 的第一代微机控制 系统 ,核 心部分
是由 1 6位 的 8 8 0 6型微处理器构 成的中央计算机 、存储
器组件 以及一个或多个子控制机 (0 8 8C 8 ) 8 8 ,0 1 8组成 。 采 用集 中式机 箱和插件 式机械结构 , 数据 的传输 采用 了 1 6
2 各类列车微机控制系统简介
21 S B S系 统 . IA
1 列 车 微 机 控 制 系 统 的功 能
列 车微机控制系统 的功能主要 包括 : 实现牵 引控制 , 即牵引特性 曲线 的实现 和牵引功能 的优化 ;实现 列车牵
SB S系 统是德 国 Se e s 司 提供 的 列车控 制 系 IA i n公 m
No . 0 h 2 0 v2 t,0 7
・综 述 ・ 论 ・ 评
谢
维
达
谢维达 : 教授 、 导 ,9 2年毕业 于上海铁道学 院机车 电传动专 业 , 博 18 长期从 事轨道交通牵 引与控制方面的教学与研究工作 , 现任同济大学铁道与城市轨道交 通研究 院常务副院长 。
无刷直流电动机控制系统文献综述
毕业设计文献综述4)电动机出力高:该电动机在体积和最高工作转速相同时,较异步电动机输出功率提高30%。
5)适应性强:电源电压偏离额定值+10%或-15%,环境温度相差40K以及负载转矩从0-100%额定转矩波动时,无刷直流电动机的实际转速与设定转速的稳态偏差,不大于设定转速的±1%。
6)无刷直流电动机是一种自控式调速系统,它无需像普通同步电动机那样需要启动绕组;在负载突变时,不会产生振荡和失步。
8)无刷直流电动机适合长期低速运转、频繁启动的场合,这是变频调速器拖动Y系列电动机不可能实现的。
四、无刷直流电动机系统的组成无刷直流电动机基本上有二种方案。
其中一种方案:由受控制的变换器和同步电动机并用,它由变换器、同步电动机、转子位置传感器和逻辑电路组成。
同步电动机是指多相(三、四、五相等)电枢绕组定子和永磁体转子。
定子可采用与传统直流电机转子非常相似的方式绕成,绕组原应接于换向器升高片的位置现由晶体管开关所代替,应用转子位置传感器和相关的逻辑电路,开关可依次接通和关断,以仿效换向器的作用,并在定子内产生了跳跃式的磁场,使永磁转子跟着旋转。
故无刷直流电动机和传统直流电动机有相同的工作原理。
无刷直流电动机的简图如下图所示。
图I 无刷直流电动机的简图1无刷直流电动机(BLDCM)由电动机本体和驱动器构成,是一种典型的机电一体化产品。
2 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。
电动机转子由钕铁硼等永磁材料构成。
在定转子形成的气隙中产生N-S极相间的方波磁场,所以也把这种电动机称为“方波电动机”。
为了使电动机绕组准确换向,在电动机内装有位置传感器,。
现代控制理论发展文献综述
<<现代控制理论>>的文献综述轮机1305班 1049721301970 陈彬彬内容摘要通过查阅这些参考资料和文献,深入了解了现代控制理论的产生、发展、内容和研究方法,并通过将其与本科期间学过的古典控制理论进行了对比,了解了两种控制理论的异同。
最后初步认识了现代控制理论在各领域中的应用。
这些参考资料和文献对以后对现代控制理论的学习将会有方向性的指导作用。
关键词:现代控制理论经典控制理论发展应用第一章前言建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个主要组成部分。
在现代控制理论中,对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的,基本的方法是时间域方法。
现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多,包括线性系统和非线性系统,定常系统和时变系统,单变量系统和多变量系统。
它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。
现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。
现代控制理论的名称是在1960年以后开始出现的,用以区别当时已经相当成熟并在后来被称为经典控制理论的那些方法。
现代控制理论已在航空航天技术、军事技术、通信系统、生产过程等方面得到广泛的应用。
现代控制理论的某些概念和方法,还被应用于人口控制、交通管理、生态系统、经济系统等的研究中。
第二章主体部分2.1 现代控制理论的产生、发展、内容和研究方法2.1.1现代控制理论的产生及其发展第一阶段:经典(自动)控制理论经典控制理论即古典控制理论,也称为自动控制理论。
它的发展大致经历了以下几个过程:1.萌芽阶段如果要追朔自动控制技术的发展历史,早在两千年前中国就有了自动控制技术的萌芽。
两千年前我国发明的指南车,就是一种开环自动调节系统。
公元1086-1089年(北宋哲宗元祐初年),我国发明的水运仪象台,就是一种闭环自动调节系统。
2.起步阶段随着科学技术与工业生产的发展,到十八世纪,自动控制技术逐渐应用到现代工业中。
基于PLC的电梯控制系统设计文献综述
基于PLC的电梯控制系统设计文献综述近年来,随着科技的飞速发展,PLC(可编程逻辑控制器)作为自动控制领域中最重要的设备之一,广泛应用于各个领域,如工业自动化、智能交通等。
本文主要综述了基于PLC的电梯控制系统设计,讨论其原理、功能以及应用。
电梯作为现代城市建设中的必备设施,越来越受到社会的关注。
电梯的安全性、稳定性和效率对现代城市的发展具有非常重要的影响。
基于PLC的电梯控制系统相比传统的电梯控制系统具有更高的安全性和稳定性,能够大幅提高电梯的效率和舒适度。
因此,基于PLC的电梯控制系统已成为现代电梯控制技术的主流。
电梯控制系统的基本原理是通过电梯控制器来控制电梯的运行。
基于PLC的电梯控制系统可以通过PLC实现各种高级控制功能。
例如:多电梯调度、用电报警、涉及到联锁的传感器检测等。
基于PLC的电梯控制系统可以实现更加复杂的操作,从而提高了电梯的控制能力和可靠性。
基于PLC的电梯控制系统主要由以下几个部分组成:1. 控制器单元:主要包括CPU、输入模块和输出模块。
输入模块能够实时采集电梯的状态信息,如开关状态、位置信息等,输出模块能够控制电梯的运行。
2. 电梯上位机系统:通过与PLC通信,实现人机交互功能。
电梯上位机系统包括电梯门禁系统、电梯监控系统等。
3. 电梯运行系统:主要包括电梯轿厢、电梯门、电梯轿厢运行机构等。
基于PLC的电梯控制系统的主要功能:1. 实现电梯的调度和监控功能。
通过对电梯状态的实时监测,可以对电梯进行调度处理,提高电梯的效率。
2. 实现电梯的故障检测与排除功能,大幅提高电梯的安全性和稳定性。
3. 实现电梯的能耗监测与优化功能。
通过电梯的运行状态信息,可以确定电梯的能耗状况。
4. 实现电梯的远程控制功能。
通过远程控制系统,可以实现对电梯的远程控制,提高电梯运行效率。
5. 实现电梯的智能控制功能。
通过智能运行协调算法,可以对电梯的运行方式和机组进行调整,提高电梯运行的效率和安全性。
基于单片机的智能门控系统的文献综述
基于单片机的智能门控系统的文献综述智能门控系统是一种基于单片机技术的智能化门禁系统,它通过集成各种传感器和设备,实现对门禁的自动控制和智能化管理。
该系统在现代社会中得到了广泛应用,可以应用于住宅小区、企事业单位、学校等场所,为人们的生活和工作提供了便捷和安全。
智能门控系统的核心是单片机,它是一种集成电路,具有微处理器、存储器和各种输入输出接口等功能。
单片机可以根据预设的程序和指令,对门禁系统进行控制和管理。
智能门控系统通常由门禁控制器、读卡器、电磁锁、门磁传感器等组成。
门禁控制器是智能门控系统的核心部件,它负责对门禁系统的整体控制和管理。
通过读卡器,门禁控制器可以读取用户的身份信息,判断用户的权限,并对用户进行识别和验证。
当用户通过验证后,门禁控制器会向电磁锁发送开锁信号,实现对门的开启。
同时,门磁传感器可以检测门的开关状态,并向门禁控制器发送信号,以便及时响应门的状态变化。
智能门控系统具有多种功能和特点。
首先,它具有高度的安全性。
通过对用户身份的识别和验证,智能门控系统可以防止非法人员进入被控制的区域,保障人员和财产的安全。
其次,智能门控系统具有高度的便捷性。
用户只需要通过刷卡或输入密码等方式,即可快速进入被控制的区域,无需等待或寻找钥匙。
此外,智能门控系统还可以实现对门禁记录的自动记录和管理,方便日后的查询和审阅。
随着科技的不断进步,智能门控系统也在不断发展和完善。
现在的智能门控系统已经可以与其他智能设备进行联动,实现更加智能化的管理。
例如,智能门禁系统可以与闭路电视监控系统相结合,实现对进出人员的实时监控和录像。
此外,智能门控系统还可以与手机APP相连接,实现远程开锁和门禁管理,方便用户的使用和管理。
基于单片机的智能门控系统是一种便捷、安全和智能化的门禁系统。
它通过集成多种传感器和设备,实现对门禁的自动控制和智能化管理。
随着科技的不断进步,智能门控系统将会得到更广泛的应用,为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
电冰箱控制系统设计文献综述资料
文献综述电冰箱控制系统设计摘要:伴随家用电冰箱旳普及,人们对电冰箱旳控制功能规定越来越高,对电冰箱控制系统提出了更高旳规定,多功能、智能化是其发展方向之一,老式旳机械式、简朴旳电子控制已经难以满足发展旳规定。
本文采用MCS一51系列中旳8051单片机作为控制系统旳关键对电冰箱旳工作过程进行控制。
电路运用温度传感器对冷冻室及冷藏室旳温度进行检测,再送入单片机进行分析判断,当蒸发器旳温度高于一定温度时就启动压缩机,当温度低于一定温度时就停止启动压缩机,从而到达使冰箱内旳温度保持在设定温度范围内旳目旳。
此外,通过键盘对冷冻室及冷藏室温度进行设定并显示、对持续速冷时间进行设定并显示、开门超时警、工作电压超限报警以及自动除霜等功能。
关键词:单片机,电冰箱,控制系统引言伴随超大规模集成电路技术旳发展,单片机也随之有了很大旳发展,多种新奇旳单片机层出不穷,并以广泛旳应用深入到人类生活旳各个领域,成为当今科技不可缺乏旳重要工具。
单片机自问世以来,性能不停提高和完善,其资源又能满足诸多应用场所旳需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用以便、性能可靠、价格低廉等特点,因此,在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域旳应用日益广泛,并且正在逐渐取代既有旳多片微机应用系统。
采用单片机对电冰箱进行控制,可以使电冰箱旳控制更精确灵活直观。
现实状况分析1单片机控制系统1.1对电冰箱旳控制规定电冰箱旳控制原理是根据蒸发器旳温度控制制冷压缩机旳启、停, 使冰箱内旳温度保持在设定温度范围内。
一般当蒸发器温度高至 3 ~ 5时启动压缩机制冷,当温度低于 - 10 ~ - 20 时停止制冷,关断压缩机。
采用单片机控制, 可以使控制更精确、灵活。
电冰箱采用单片机控制重要功能及规定是:a)人工智能, 自动调温: 在人工智能状态下, 电冰箱可以随环境温度变化而自动调整温度设置, 无需人为调整, 便能到达最佳制冷效果。
计算机控制系统的发展综述
计算机控制系统的发展综述【摘要】在工程和科学领域,自动控制担负着重要的角色。
自动控制理论和技术的不断发展,为人们提供了获得动态系统最佳性能的方法,提高了生产效率,并使人们从繁重的体力劳动和大量重复性的手工操作中解放出来,本文讨论了计算机控制系统在工业控制上的应用及其发展趋势,加深了对计算机控制系统的理解。
【关键词】计算机控制系统;自动控制;发展趋势一、计算机控制系统的工作原理随着科学技术的进步,人们越来越多地用计算机来实现控制系统,因此,充分理解计算机控制系统是十分重要的。
我们可以把计算机控制系统看作是模拟控制系统的一种近似,但这种看法是相当贫乏的,因为它没有充分发挥计算机控制的潜力,最多只能获得与采用模拟控制时一样的控制效果。
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,简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。
在计算机控制系统中,由于工业控制机的输入和输出是数字信号,因此需要有A/D和D/A转换器。
因此,从本质上看,计算机控制系统的工作原理可以归纳为3个步骤:①实时数据采集②实时控制决策③实时控制输出以上过程不断重复,使得整个系统按照一定的品质指标进行工作,并对被控量和设备本身的异常现象即使做出处理二、计算机控制系统的组成计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。
工业控制机指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。
生产过程包括被控对象和测量变送、执行机构、电气开关等装置,这些装置都有各种类型的标准产品,在设计计算机控制系统时,根据需要合理地选型即可。
三、计算机控制系统的发展概况1.开创时期(1955-1962)早期的计算机使用电子管,体积庞大,价格昂贵,可靠性差,只能从事一些操作指导和设定值控制。
2.直接数字控制时期(1962-1967)在这个时期,就是那件直接控制过程变量,完全取代了原来的模拟控制,因而称这样的控制为直接数字控制(DDC)。
网络控制系统研究综述与前景展望
参考内容
随着互联网技术的快速发展,人们的生活与数字世界的交织越来越紧密。网 络不仅改变了我们的生活方式,也深刻影响了我们的思维方式。网络心理学作为 一门新兴的学科,旨在探讨人们在网络环境中的心理行为和过程。本次演示将探 讨网络心理学的研究现状以及未来的发展前景。
一、网络心理学研究现状
1、网络行为的心理机制:网络心理学的一个重要研究领域是探究人们在网 络环境中的心理行为机制。这包括在线社交、信息获取、购物行为、游戏娱乐等 多个方面。通过研究这些行为的心理机制,有助于我们理解网络环境对人类行为 的影响。
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引言
随着科技的不断发展,GIS(地理信息系统)技术在许多领域得到了广泛应 用。自20世纪90年代以来,GIS技术在考古学研究领域的作用逐渐凸显,为考古 学研究提供了新的方法和手段。通过GIS技术,考古学家可以更好地理解和解释 文化遗产的空间分布和模式,进一步深入揭示历史时期人类活动与地理环境之间 的相互关系。
3、安全可靠:网络安全已经成为当前的热点问题之一。未来的网络控制系 统将更加注重安全可靠性的设计和实现。通过引入加密算法、防火墙技术等手段, 保证数据传输的安全性和完整性;同时,系统也将具备自我防御和快速恢复的能 力,防止恶意攻击和数据篡改对系统造成的影响。
4、跨领域融合:随着各领域对自动化和智能化需求的不断提高,网络控制 系统将在更多领域得到应用和推广。未来的网络控制系统将实现跨领域的融合发 展,不仅限于工业、交通、医疗等领域。例如,在智能家居、智慧城市等领域中, 网络控制系统也将发挥重要作用,为人们的生活带来更加便捷和智能化的体验。
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1、研究领域拓展
未来GIS考古研究将更加环境变化、人类活动和文化遗产保护等方面的研究。 通过结合多学科领域的知识和技术,GIS考古研究将更好地揭示文化遗产的价值 和意义,为人类社会的可持续发展提供支持。
企业内部控制体系建设与评价之文献综述
ACCOUNTING LEARNING255企业内部控制体系建设与评价之文献综述文/喻子秦随着市场经济的不断发展,我国企业在管理方面的逐渐完善,但是企业的内部控制一直是制约企业发展的关键,相关的国内外学者针对企业内部控制进行过一系列的研究,下面针对国内外专家学者的研究进行总结分析。
一、内部控制理论的研究吴水澎等(2010)将控制的理论作为了基本点,对内部控制进行了深层次的研究;对内部控制的最新发展进行了研究,也就是以COSO 报告为出发点,对具体的内容进行了改革和创新,构建出了适合我国企业内部控制工作的具体结构框架,主要有五点内容,分别是:对企业内部的环境的控制的改良,风险的全方位评估,打造优良的控制活动,增加企业内部的信息沟通,提升企业内部的管理你强度;除此之外,还建议企业制定相关的内部控制内容具体规定,为企业的内部控制工作建设提供了理论的基础。
林钟高、郑军(2012)对已有的关于内部控制的研究文献进行了分析,在此基础上引入了契约经济学的理论,首先对内部控制的属性进行了确定,确定内部控制为利益评价关系的属性。
同时也,新制度的经济学为根本出发点,更加深入地探讨了,内部控制契约中,对企业的发展产生影响的各个因素,打造出了因素和主体之间利益关系分配的一个,有效的控制系统。
然后,对内部控制和契约之间的共存性以及互动性,进行了深入的探究,将利益分配的追求以及利益分配的公平公正,作为了来评判企业内部控制契约公平与否的基本条件。
二、内部控制的影响因素研究谢志华(2013)提出了在企业控制工作中可能遇到的风险因素,企业在发展的同时,它的内部会逐渐的产生和形成,有关于控制工作,公司治理以及风险管理的一个有机系统,就内部控制、公司治理和风险管理三者而言,他们之间的关系不仅仅局限在理论的范围之内,已经上升到了实践的高度,是实践的过程中所要面对和解决的问题。
因此,从历史的角度出发,对整体的历史进行了回顾,并进行了相应的逻辑推理,探究了三者之间的共性和差异性,并以此为根本,对三者之间的关系进行了调整,构建出了有利于企业风险管理的基本框架结构,避免了企业管理系统中出现交叉和重复的情况,实现了企业系统管理一体化的目的。
新能源控制系统综述
新能源控制系统综述--太阳能发电系统新能源控制系统,从其名称上而言,显然是新能源与控制系统的结合。
新能源是指以新技术和新材料为基础,来现代化的开发和利用的传统的可再生能源。
而控制系统,是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。
所以说,新能源控制系统即控制主体、控制客体或者控制媒介是以新能源为主的控制系统的统称。
而包括太阳能,风能,潮汐能等等新能源的控制系统数量冗杂,因此我们以太阳能发电控制系统为例,以便接下来的原理分析。
既然是以控制系统为主体,那么整个新能源控制系统的构架就十分明朗了。
首先要明确控制对象与被控对象。
控制对象也就是控制主体就是太阳能能量,被控对象也就是控制客体是各类器件。
比如说太阳能路灯,便是以太阳能为控制主体,以路灯为控制客体。
而控制系统的核心部分则是控制媒介,包括控制电路,控制中器件cpu 等。
太阳能能量采集(可以是太阳能电池板,光采集等等)处理过程(将采集的光信号或者经太阳能电池板转化成的电信号转化为想要的控制信号的过程,也包括保护信号) Cpu (通过对信号的分析与处理,来控制反馈,控制被控客体的动作以及给予稳定控制等等)外部输入(支持被控客体或者控制媒体工作的外加信号,也可以用于维持整个系统的稳定状态,必不可少但又不是主要的控制成分)以太阳能路灯为例,我们可以对于上述的框图进行具体化。
太阳能发电控制系统的特点就是其利用太阳能去完成对于被控 客体的供电要求。
同时,利用一些光敏原件来感知光强。
通过处理器的判断来决定太阳能提供给被控客体的电能是否充足,并利用其它形式的电能予以补充保持系统的稳定运行。
而整个太阳能发电控制系统由电子元器件构成,不会涉及机械部件,会有一个较好的稳定可靠性。
除提供能源外,太阳能光伏发电还有许多特殊优势,从地域范围而言,除了正常的太阳能对某些城市的供电,它还可以为边远地区、控制客体(为最终的控制对象,通过外部输入信号以及 cpu 传输的处理信号完成工作,达到目标要求,可能存在反馈输出至 cpu 从而控制稳定性与工作状态良好)特殊场合进行供电。
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控制系统发展综述作发布时间:2009-10-14 10:37:01者:史珺———控制系统发展综述关键词:控制系统集散控制系统可编程控制器工控机现场总线开放式控制系统1 引言控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了,早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。
现在所说的控制系统,多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统,在控制系统的发展史上,称为第三代控制系统,以PLC和DCS为代表,从70年代开始应用以来,在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。
从90年代开始,陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等,本文将简要介绍各种常见的控制系统,并分析控制系统的演进过程和发展方向。
2 集散控制系统DCS2.1 DCS的发展历程70年代中期,由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。
在此情况下,业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制,它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
1975年前后,在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上,开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散控制系统(DCS)。
由于当时计算机并不普及,所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时,开发DCS 还应强调向用户提供整个系统。
此外,开发的DCS应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件,以保证可靠性、安全性。
在以后的近30年间,DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。
DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,共出现了三代DCS产品。
1975年至80年代前期为第一代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。
2.2 DCS控制站DCS系统中,控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。
控制站是整个DCS 的基础,它的可靠性和安全性最为重要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠,才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件,包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等,只是完善程度不同而已。
第二代DCS控制站开始有面向过程语言和高级语言;第三代DCS控制站的系统软件可以完成离线组态及在线修改控制策略。
为了完成控制策略,目前典型的DCS具有各种功能模块,这是DCS 厂家的专有技术。
对于顺序控制和批量控制组态编程,各种DCS控制站采用不同的方法,直到近年来才向IEC 61131-3编程语言标准靠拢。
2.3 DCS操作站DCS操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等,其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Utility)功能,还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管理、总貌画面组态、控制站组态、工艺单元或区域组态等。
实际的DCS操作站是典型的计算机,它与控制站不同,有着丰富的外围设备和人机界面。
在人机界面方面,逐渐过渡为以GUI图形用户界面为平台并采用鼠标,组态时制作流程图和控制回路图等采用菜单、窗口等,使人机界面友好。
第三代DCS操作站是在个人计算机(PC)及Windows操作系统普及和通用监控图形软件已商品化的基础上诞生的。
目前大多数DCS操作站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows 98)操作系统,客户机/服务器(C/S)结构,DDE或OPC接口技术,以太网接口与管理网络相连。
DCS系统组态、操作站组态、控制站组态均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。
有的DCS的采用通用监控图形软件,或以此类软件为核心,进行二次开发。
2.4 数据通信及网络因为数据通信标准牵涉到网络结构、通信介质(信道)、通信协议、不同用户行业的行规等方面,所以直至目前也没有工业(或过程工业)网络的完整的统一标准。
到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广;现在第三代DCS通信均有向以太网开放的趋势,工业以太网的标准也在制订之中,是否能够成为今后DCS的通讯标准,还有待观察。
2.5 DCS今后发展的几个问题到目前为止,DCS所存在的问题,主要集中在3个方面:即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题[1]。
这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。
在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。
在DCS应用行业分布上,近年来DCS在钢铁、自来水厂及污水处理厂等行业中的市场占有率下降,目前PLC已成为其主要选型对象,当然PLC的价格低也是原因之一。
如对DCS产品进行改造,是可以保持其在这些行业中的地位的。
3 PLC简介3.1 PLC的诞生和发展1968年,通用汽车公司的油压部门确立了第一个可编程控制器的标准,他们的目的是消除既复杂又昂贵的继电器控制系统。
该设计规格需要固态系统和电脑技术,并要求能够在工业环境中生存,也能够方便地编程,并且可以重复使用。
到1969年,第一个PLC诞生。
当时称为可编程控制器,英文是Programmable Controller,缩写为PC。
由于第一代PLC是为了取代继电器的,因此,采用了梯形图语言作为编程方式,形成了工厂的编程标准。
这些早期的控制器满足了最初的要求,并且打开了新的控制技术的发展的大门。
在很短的时间,PLC就迅速扩展到食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。
PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。
各种规模分类标准如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块,这些模块被插在一块背板上。
如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。
可编程控制器不仅容易安装,占用空间小,能源消耗小,带有诊断指示器可以帮助故障诊断,而且可以被重复使用到其它的项目中去。
现在,尽管PLC的功能,如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高,但PLC的一直保持了其最初设计的原则,那就是简单至上的原则。
3.2 今天的PLCPLC的技术从诞生之日起,就不停地发展。
这些发展不仅改进了PLC的设计,也改变了控制系统的设计理念。
过去,PLC适用于离散过程控制,如开关、顺序动作执行等场所,但随着PLC的功能越来越强大,PLC也开始进入过程自动化领域。
附表PLC分类(1) PLC的硬件进展以下列出了PLC的硬件进展:•采用新的先进的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间;•小型的、低成本的PLC,可以代替四到十个继电器,现在获得更大的发展动力;•高密度的I/O系统,以低成本提供了节省空间的接口;•基于微处理器的智能I/O接口扩展了分布式控制能力,典型的接口如PID,网络,CAN总线,现场总线,ASCII通信,定位,主机通讯模块,和语言模块(如BASIC,PASCALC)等;•包括输入输出模块和端子的结构设计改进,使端子更加集成;•特殊接口允许某些器件可以直接接到控制器上,如热电偶、热电阻、应力测量、快速响应脉冲等;•外部设备改进了操作员界面技术,系统文档功能成为了PLC的标准功能。
以上这些硬件的改进,导致了PLC的产品系列的丰富和发展,使PLC从最小的只有10个I/O点的微型PLC,到可以达到8000点的大型PLC,应有尽有。
这些产品系列,用普通的I/O 系统和编程外部设备,可以组成局域网,并与办公网络相连。
整个PLC的产品系列概念对于用户来说,是一个非常节约成本的控制系统概念。
(2) PLC的软件进展与硬件的发展相似,PLC的软件也取得了巨大的进展,大大强化了PLC的功能:•PLC引入了面向对象的编程工具,并且根据国际电工委员会的IEC61131-3的标准形成了多种语言;• 小型PLC也提供了强大的编程指令,并且因此延伸了应用领域;•高级语言,如BASIC,C在某些控制器模块中已经可以实现,在与外部通讯和处理数据时提供了更大的编程灵活性;•梯形图逻辑中可以实现高级的功能块指令,可以使用户用简单的编程方法实现复杂的软件功能; •诊断和错误检测功能从简单的系统控制器的故障诊断扩大到对所控制的机器和设备的过程和设备诊断;•浮点算术可以进行控制应用中计量、平衡和统计等所牵涉的复杂计算;•数据处理指令得到简化和改进, 可以进行涉及大量数据存储、跟踪和存取的复杂控制和数据采集和处理功能。
尽管PLC比原来复杂了很多,但是,他们依然保持了令人吃惊的简单性,对操作员来说,今天的高功能的PLC与30年前的PLC一样那么容易操作,甚至更为简单。
目前在国内PLC的市场上,各供应商在产品规模上的组合定位是不同的。
比如,三菱的重点定位是在微型和小型PLC的市场,而且试图以大规模的销售和广泛的服务网络来达成低廉的成本;而西门子重点在工厂集成能力、广泛的产品范围、和电子商务能力的整合;欧姆龙则在中型以下的PLC市场取得了领先的位置;罗克韦尔瞄准大型高端市场,并把自己定位于从工厂底层到管理顶层的制造业解决方案提供商;日本光洋集中于微型和小型PLC,但在PC兼容的PLC也有不俗表现;施奈德则专注于为用户提供完整的集成方案,产品建立在中型和大型PLC上;ABB对于过程工业有深入的了解,并提供完整的解决方案。
3.3 PLC的未来发展PLC的未来发展不仅取决与产品本身的发展,还取决于PLC与其它控制系统和工厂管理设备的集成情况。
PLC通过网络,被集成到计算机集成制造(CIM)系统中,把他们的功能和资源与数控技术、机器人技术、CAD/CAM技术、个人计算机系统、管理信息系统以及分层软件系统结合起来,在工厂的未来发展中,将占据重要的地位。
新的PLC的技术进展包括,更好的操作员界面,图形用户界面(GUI),人机界面,也包括与设备、硬件和软件的接口,并支持人工智能比如逻辑I/O系统等。
软件进展将采用广泛使用的通讯标准提供不同设备的连接,新的PLC 指令将立足于增加PLC的智能性,基于知识的学习型的指令也将逐步被引入,以增加系统的能力。
可以肯定的是,未来的工厂自动化中,PLC将肯定占据重要的地位,控制策略将被智能地分布开来,而不是集中,超级PLC将在需要复杂运算、网络通信和对小型PLC和机器控制器的监控的应用中获得使用[2]。