文献综述
1.课题研究的现状及发展趋势
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制是按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的，1968年美国通用公司提出取代电气控制装置要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程逻辑控制器。随着个人计算机发展起来后，为了方便，也为了反映可编程逻辑控制器的功能特点，可编程控制器定名为PLC。PLC的定义有许多种，国际电工委员会对PLC的定义是可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC控制运动，都应按易于工业控制系统形成统一整体，易于扩充其功能的原则设计。
随着社会的进步，科技的发展，数控化生产逐步得到普及，PLC控制运动系统是数控化工业生产的关键组成部分，研究PLC控制运动系统可进一步提高其在工业生产中的应用。PLC作为简单化了的计算机，功能完备、灵活、通用、控制系统简单易懂、价格便宜、可现场修改程序、体积小、硬件维护方便、价格便宜等优点，在全世界广泛应用，为生产生活带来巨大效益方便。因此，通过研究PLC来控制运动，即可实现精确定位控制，又能降低控制成本，还有利于维护。以往的电动机需要靠驱动器来控制，随着技术不断发展完善，PLC通过自身输出脉冲接入并控制电动机，这样就有利于对运动精确控制。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展的最快时期，年增长率一直保持为30—40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人及接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入运动控制领域，在某些应用上取代了在运领域处于统治地位的DCS系统。基于电动机良好的控制和准确定位特性，被广泛应用在精确定位方面，诸如数控机床、绘图机、扎钢机、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。PLC具有通用性强、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来时无法取代的。
可编程序控制器PLC (Programmable Lo gicCo ntro ller)是专为工业环境下应用而设计, 集微处理技术、自动化技术和通信技术为一体的实时控制装置。在工厂自动化的进程中, PLC 的开关量控制和顺序控制功能占有突出的地位 。随着微电子技术和计算机通信技术的发展, PLC 在硬件配置、软件编程、通信联网及模拟量控制等方面均取得了长足的进步。基于PLC 和网络通信技术的新型分布式控制系统的开发, 已经成为现代生产过程自动化的一个主要发展趋势。其间, 现场总线技术支持下的PLC 控制系统的研究与应用, 是该分布式控制系统得以实现的重要途径。
依据IEC 61158 规范和现场总线基金会FF(Fieldbus Foundatio n)的定义, 现场总线是一种服务于生产现场、能够在微机化测量控制设备之间实现双向、串行、多节点和数字通信的网络系统。在计算机集成制造系统(CIMS)和计算机集成作业系统(CIPS)中, 现场总线属于底层控制网络;开放系统互连(OSI)模型是它的技术基础, 分布到现场的通信网络、仪表的互操作性以及分散功能块则是它的主要技术特点。比较著名的总线有过程现场总线(Profibus)、控制局域网络(CAN)、局部操作网络( LONWORKS ) 和全球工厂仪表协议(Wo rldFIP)等。
随着电气自动化的不断发展, 它已经成为高新技术产业的主要部分, 大大推动了国民经济经济的发展。在几十年的发展历程中, 电气自动化从无到有, 从开始到成熟, 它不仅与信息技术紧密相连, 而且受到了物理科学的极大影响。电气自动化不断发展, 它在工业生产中得到了广泛的应用, 为工业生产带来了很大的方便。
进人21 世纪以后, 推进器船舶的发展和应用更是方兴未艾,异彩纷呈。现代航运事业和军事用途的驱动, 要求现代船舶必须达到或维持高航速、高适航、高稳定性、高操作性、高适用性和低能耗的高经济性等性能指标。现如今已经到了高性能复合船型发展的年代。世界高性能船舶的发展和运用在高新技术的推动下呈现出一派蓬勃的景象, 船舶推进技术并将迎来广阔的发展空间。
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