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中国制造2025将给工业控制领域带来什么？
　　【中国机床商务网 市场分析】《中国制造2025》的出台，为多个行业带来新一轮市场投资。其中，涉及智能制造的工业自动控制装置、工业机器人、智能化成套装备、智能终端产品前景更好。虽然《中国制造2025》目前仍是个纲领性文件，但它决定了未来经济转型升级的发展方向。在这个规划中，涉及的行业也非常全面，因此多个行业存在投资机会。　　&　　业内人士认为，在规划中提到的需要重点突破的行业中，都会有持续数年的投资机会。如在集成电路方面，国产芯片的进口替代会更快推进。在上述规划中，提出了需要大力推动突破发展的重点领域包括了新一代信息技术产业、高档和机器人、航空钢铁装备、海工装备、高铁、新能源汽车、农业机械、电力装备、新材料、生物医药和医疗器械。　　　　工业自动化受益　　　　电子行业作为制造业升级转型的基石之一，终将&大浪淘尽始见金&。而《中国制造2025》提出的绿色制造概念，对优秀的环保钢铁企业来说是一个新的利好。规划中提出了将编制专项智能制造发展规划，明确发展目标、重大任务和重大布局，加快智能化、互联网与制造业的融合，有分析认为，智能制造的春天即将来临。　　　　中信建投的一份研报认为，智能制造和服务型制造是中国制造业由大到强的主线。以数字化、智能化为代表的制造技术是提升中国制造业整体效率的关键；而发展服务型制造是提升制造业核心竞争力的必然趋势。智能制造和服务型制造适用于中国制造业的所有行业，未来将贯穿中国制造业&由大变强&的整个过程。　　　　据中信建投的分析，发展智能制造是中国制造业向数字化、智能化转变的必然趋势，在此趋势下的投资机会来自于三个方面：一是智能控制装置，即工业自动控制装置发展趋向于数字化、智能化；二是智能制造机器，即工业机器人、数控机床及智能化成套装备；三是智能终端产品，即能够融入智能化与网络化的智能型产品。服务型制造是中国制造从卖产品到兼卖增值服务的转变，即服务型制造=产品＋增值服务；中国制造业服务化趋势下，看好工业服务的市场发展。　　　　中国工业机器人市场勃发展　　　　在《中国制造2025》中,被列为十大战略支柱产业之一的机器人,在传统制造业向智能型转型的市场需求推动下,正成为淘金&中国制造&的&风口&。　　　　27日,山东工业机器人产业技术创新联盟与韩国企业IROTECH签约,双方将合作推进山东智能工厂的建设和普及。　　　　&模拟仿真技术建立起来的数字化车间会更提高效率和效益,更省人工,为山东的工业机器人和智能制造厂家提供一个完整的系统的解决方案。&作为专门从事工业机器人高端智能制造的企业,迈赫机器人自动化公司(下称&迈赫&)代表联盟与韩方签约。迈赫董事长王绪平说,IROTECH是韩国数字化制造综合软件开发领军企业,其开发的三维模拟仿真软件,可与德国、日本同类技术相媲美,双方合作将有利于提升山东智能制造水平。　　　　据山东大学机器人研究中心主任李贻斌教授介绍,虽然中国已成全球最大的机器人市场,且资本热捧机器人产业,但缺乏核心产品和核心技术仍是制约中国机器人发展的桎梏,&困扰&中国制造&的第一问题是核心技术受制于人。站在制造业高端的机器人产业必须在关键技术和部件上有重大突破。&　　　　国际机器人联合会的统计数据显示,我国机器人过去几年市场年均增长率超过40%。工信部赛迪研究院则预计,中国机器人产业年十年间的增长率,保守估计为年均23%至36%之间,潜在市场规模达千亿级别。而从去年开始,中国就成了全球最大的机器人市场。　　　　与市场需求激增相应,资本进入机器人产业的速度同样惊人。有数据显示,目前全国至少有36个城市的40多个产业园区重点布局机器人产业。一名业内人士则向导报记者透露,仅今年1至4月,国内与机器人相关的企业就比去年增加了380多家。　　　　评论：两化深度融合是由大变强的主线　　　　2014年我国信息技术产业规模在GDP中占比已超过了20%，增长速度高于GDP增长，其中云计算增长速度达到65%，大数据增长速度已近150%。在经济增长速度趋缓的状态下，新一代信息技术的发展对中国经济未来的发展具有重要意义，不仅推动中国经济的结构、需求结构不断进化，更将成为我国经济增长的新引擎。所以，《中国制造2025》把新一代信息技术产业列为十大重点发展领域之首，自有其中深意。　　　　对于制造业而言，由于云计算、物联网、移动互联网与大数据技术的应用使得海量的生产数据能够实时地采集、监控和感知，信息获取的途径更加便捷，生产环节之间的联系和互动更为紧密，数据的快速处理能力也得到显著提高。实际上，基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式的变革；网络众包、协同设计、大规模个性化定制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务等正在重塑产业价值链体系；可穿戴智能产品、智能家电、智能汽车等智能终端产品不断拓展制造业新领域。　　　　比如，特斯拉采用信息技术和互联网重新定义汽车，比如青岛红领通过互联网引入用户参与研发、设计以及全球的物料配送和销售等。可以说，在工业制造领域，继蒸汽机、电力、IT技术之后，通过互联网技术和先进制造技术结合从而实现高效、个性化的规模制造，正在成为下一次工业革命的特色。　　　　新一代信息技术的影响正在从价值传递环节向价值创造环节渗透，并正在深度改造传统制造产业。以电子商务为代表，实现了物流、信息流和资金流的有效价值传递，实现了数字世界和物理世界的融合，这种去中间化的形式，重构了商业链条。我国拥有庞大的传统制造业基础，并且已经形成了相应的产业生态体系。一直以来，在深入推进两化深度融合方面也做出了积极的探索和实践。如果能够充分发挥出我国制造业的基础优势，与新技术有效融合，那么传统制造业同样大有可为。我国制造业转型升级、创新发展将迎来重大机遇。　　　　因此，新一代信息技术的广泛应用不断推动生产方式的变革，使柔性制造、网络制造、绿色制造、智能制造日益成为生产方式变革的方向，加快新一代信息技术与制造业的融合，成为制造业转型升级的关键，也成为《中国制造2025》规划中的&主线&。　　　　但同时，应该引起重视的是，不能把加快新一代信息技术和传统制造业的融合片面理解为传统制造业的自动化改造，或者仅理解成是智能工厂、无人车间等等。通过自动化改造，可以实现生产效率的提升，但新一代信息技术与传统制造业的融合关键在于，通过信息技术的全面渗透至价值链条的各个环节，从产品设计到加工制造，从运营管理到售后服务等多方面，推动企业向价值链的高端转型升级，在传统制造业中培育新的业态和模式。
（来源：OFweek 工控网）
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WinCE在嵌入式工业控制系统中的应用思考
　　1 系统
　　系统(Embedded System)是指有特定功能或用途的计算机硬、软件的集合体，分为软件系统和硬件系统。在智能控制设备、便携式智能仪器等应用场合，出于对产品体积、成本等诸因素的考虑，往往要求将智能控制部分安装于设备内部，且占用的空间尽可能小，在这种情况下，处理器没有一般意义的硬盘，只有有限容量的内存及常用的Flash电子盘，这样的系统称为系统。系统的操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中，也就是软件与硬件的一体化。系统目的性或针对性很强，具有软件代码小、高度、响应速度快等特点，这也是与通用计算机系统的最主要区别。技术与实时性有着必然的联系。
　　2 从的应用发展到操作系统
　　系统开始于20世纪80年代的使用。技术已经渗透到各个领域，且与人们的日常生活密不可分，给人们生活和工业生产带来极大方便。的功能强大，从信号采集、处理到传输都能由来完成。但是，随着网络时代的来临，许多电子设备需要联网和更智能化、更强的计算能力，比如音频、视频的、处理和传输;丰富的图形界面等。
　　越来越不能满足应用对象的需求，开发工作也变得越来越复杂、庞大。随着微电子技术的进步，芯片的制造成本大大降低，而功能却大大增强，16位和32位的微处理器逐渐成为系统设计的主流。但是，只有微处理器是不够的，OEM(原始设备制造商)还需要有一个运行于微处理器上的操作系统。操作系统要有良好的可移植性，能够用在根据应用要求选择的微处理器中;软件开发工作变得规范，容易测试，可实现模块化编程，同时由多个人共同完成1个任务;解决已往开发产品存在的诸多不安全隐患。很多软件厂商迎合系统发展的需要，推出了多种不同特点的操作系统。例如Microsoft公司的Windows CE、3COM公司的Palm OS，Symbian公司的EPOC、中科院凯思集团的HOpen以及Linux等。
　　3 Windows CE 3.0实时操作系统及其性能分析
　　3.1 Windows CE
　　Windows CE操作系统是微软为实现&信息随手可得&的设想而努力开发的成果。通过 Windows CE，微软提供了标准的开放式平台，极大地减少了硬件制造商(IHV)、软件开发商(SHV)以及最终将采纳新一代非 PC 技术解决方案的客户多方之间的矛盾。Windows CE是一个功能强大的开放的32位实时操作系统，适用于快速构建新一代内存少、体积小的智能设备。例如器、手持式设备、智能电话、机顶盒和零售点设备等。目前的掌上电脑(PDA)、()、地理信息系统(GIS)、车载PC(Auto PC)，有很多采用Windows CE操作系统。
　　3.2 Windows CE 3.0性能特点
　　Windows CE是一个抢先式多任务并具有强大通信能力的操作系统。它是一个全新的、可移植的、实时的、模块化的操作系统，具有流行的微软程序开发界面，提供许多快速开发系统的工具。
　　(1) 新内核
　　Windows CE看上去和Windows 9X/NT很像，但它不是这些操作系统的简化版，也不是从这些系统移植过来的。Windows CE具有全新的内核和任务调度、内存管理策略。
　　(2) 可移植性
　　由于Windows CE操作系统几乎完全是用C语言编写的，所以可移植到众多的32位微处理器上;支持各种处理器家族，包括x86、PowerPC、ARM、MIPS和SH等系列。微软为每个支持的处理器家族提供完整的系统库。Windows CE可以通过OEM适配层OAL(OEM Adaptation Layer)适配到任何硬件平台。OAL是驻留在CE内核和硬件之间的代码层。原始设备制造商使用这些代码把CE适配到自己的硬件上。OAL链接CE的内核和定制的硬件。
　　(3) 实时性
　　Windows CE 2.1及其以前的版本实时性能不强，但Windows CE 3.0及以后的版本实时性能得到明显改善。Windows CE 3.0的实时性能主要通过以下技术实现：支持嵌套中断，高优先级的中断并不需要等待低优先级的中断服务例程(ISR)完成;256个线程优先级，可以灵活调度系统的任务;通过固定高优先级中断服务线程(IST)的最大调度延迟改善线程响应时间;使用API函数CeSetThreadQuantum 和 CeGetThreadQuantum修改操作系统中线程的线程量;中断服务子程序的响应时间非常短;支持信号量。在基于Windows CE的参考平台上，使用Hitachi SH3微处理器，系统可以在2~5&s内启动一个中断服务例程(ISR)，在 90~170&s内启动相应的中断服务线程。如果考虑其它因素，如CPU类型、时钟频率、总线速度等的影响，许多实际的基于Windows CE平台的响应时间更短。
　　(4) 模块化
　　由于存储器资源在移动和设备中非常有限，Windows CE设计成一个模块化操作系统，设计者只需选择那些需要的模块以满足指定平台的存储器要求。Windows CE的结构如图1所示，主要包括4个模块：内核(Kernel)、图形窗口事件子系统(GWES)、文件系统(Filesys)和通信模块(Commucations)。Kernel负责中断处理、进程和线程管理、虚拟内存管理和其它相关任务;GWES(Graphics Windowing and Events Subsystem)相当于桌面Windows的图形设备接口GDI和用户库;Filesys用于永久存储，包括文件系统、注册表和数据库;Communications模块负责与桌面PC、其它CE设备和因特网的互联。每个模块又分成许多小组件。裁减Windows CE时，可以只选择那些需要的组件。
(5) Win32兼容性
　　Windows CE采用与Windows 95/NT相同的编程模型，它的API是Win32 API的一个子集，大约有600个API函数，可以实现所有的应用。CE只支持UNIE码，CE API删除了Win32 API中包含ANSI字符串参数的函数。CE还支持当前流行的软件技术和运行库，如MFC(Microsoft Foundation Class)、ATL(Active Template Library)、EVC(Embedded Visual C )、EVB(Embedded Visual Basic)。Win32的兼容性可以容易地把现成的Windows应用程序移植到Windows CE中。目前有许多开发人员精通Windows编程技术，他们只需学习很少的知识就可以开发Windows CE应用程序。
　　PC机技术的发展必然出现两极分化：一方面PC机功能将进一步加强，达到以前工作站和小型机水平;另一方面，面向普通消费者和特定用途的智能化电子设备将会大量涌现。后者将会普遍采用类似Windows CE的操作系统。
　　4 Windows CE在控制系统中的应用分析
　　操作系统是一种应用广泛的系统软件，是它的传统应用领域，在这一领域里已有一些比较成功的操作系统。但是，随着应用对象的扩大和技术的进步，实际应用对系统的功能和性能提出了许多新的要求。例如，适应恶劣的工作环境，熟悉和友好的用户界面，统一的编程界面，强大的通信功能和多媒体功能等，这些操作系统很难满足工业应用的新需要。由于Windows CE 2.1及以前版本的实时性较差，在领域应用较少，主要应用在移动式(或便携式)产品和信息家电领域。Windows CE 3.0的出现极大地改善了它的实时性能，为Windows CE进入领域奠定了基础。
　　虽然Windows CE 3.0作为系统平台在领域还未被广泛采用，但前景非常广阔。许多著名的器生产商已经开发出基于Windows CE 3.0的产品，如西门子AG公司的多功能操作面板MP系列，Cybectec公司的变电站现代化平台SMP(Substation Modernization Platform)等。操作系统需要严格的实时处理功能，高可靠性，良好的开放性，对、开发环境、可操作性、成本等也有特别的要求。
　　(1) 实时性
　　实时性是指能够在限定时间内执行完规定的功能，并对外部的异步事件作出反应的能力。实时性的强弱以完成规定功能和作出响应时间的长短来衡量。提高硬件的处理能力可以在一定程度上提高计算机控制系统的实时性，但是当硬件确定以后，控制系统的实时性能主要由操作系统来决定。无论从汽车制造到工业自动化，还是从电子通信到交通运输，Windows CE 3.0均可为具备确定性响应能力的应用程序提供内建实时支持。
　　(2) 可靠性
　　系统对可靠性要求很高，计算机控制系统发生故障或死机对于企业安全高效生产带来不利的影响。可靠性主要包含两个方面的含义：一是控制计算机本身要连续稳定运行，二是系统检查出故障后要有保持安全状态的能力。虽然软硬件抗干扰技术、热冗余技术可以在一定程度上提高系统的可靠性，但是操作系统的可靠性仍然影响着系统的运行。
　　稳定性方面，在实时控制操作系统中，一般要提供源代码或者提供许可证，由生产商来保证系统的稳定性。控制器生产商根据应用需要定制Windows CE操作系统，经过一段时间的完善和测试以后投入使用。测试的方式和时间由生产商确定。通过这种方式定制的操作系统一般情况下可以稳定运行，但微软公司既没有保证Windows CE连续运行的时间，也不公开源代码。从这个意义上说，Windows CE的稳定性受到质疑。此外，在设备中，因为产品缺陷而造成事故，厂商要承担赔偿责任。对操作系统也一样。因此，微软对这一问题的态度，也是Windows CE能否很好地应用到领域的因素之一。
　　从故障角度来看，实时操作系统在应用中是以内核模式工作的，应用的故障会立刻造成系统崩溃。Windows CE内核具有内存管理功能，可以检查出应用造成的系统异常，抑制由于应用不正常直接破坏系统的危险性。所以Windows CE比一般的实时系统健壮。
　　(3) 人机界面
　　不同对象对系统的人机界面HMI(Human Machine Interface)要求差别很大。在一般的实时操作系统中，图形功能弱，虽然也有提供图形库的，但没有更强的功能。Window CE 不仅支持图形和窗口，具有多媒体功能，而且还可以利用丰富灵活的控件库在Windows CE环境下为应用建立各种图形用户界面。Windows CE 支持256色，显示分辨率可以设定，支持。因此，Windows CE 完全可以满足系统对人机界面的要求。
　　(4) 开放性
　　Windows CE具有良好的通信能力，广泛支持各种通信硬件、局域网连接以及拨号连接，并提供与PC、内部网以及Internet的连接，包括用于应用级数据传输的设备至设备间的互连。Windows CE具有良好的可扩展性，用户可根据实际需要定制合适的硬件，开发自己的模块和组件，集成到运行Windows CE的设备上。
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机械制造及自动化专业毕业论文--镗孔机床电气(PLC)控制系统的设计.doc25页
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可编程控制器概述……………………………………………………………4
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可编程控制器的发展和市场情况……………………………………4
设计概述………………………………………………………………7
课题背景及研究意义……………………………………………………7
继电器控制系统与PLC控制系统镗床
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镗床是一种精密加工机床，主要用于加工工件上的精密圆柱孔。这些孔的轴心线往往要求严格地水平或垂直，相互间的距离要求很准确。这些要求都是钻床难以达到的。组合机床是专门用来加工大量同一工件的专用加工设备，专用镗床由三相异步电机拖动，电机型号Y100L-6型（1.5KW，4A），单向运转。技术人员必须掌握其加工工艺流程，进给系统采用液压，为提高工效进给有快进和工进两种且自动变换，由液压电机和电磁阀YV1-YV4控制变换。液压泵电机为Y801-2（750W，1.9A）。本次设计PLC硬件采用的型号是FX2N-16MR-001，设计的程序采用的是以转换为中心的单序列的编程方式。
最后，由于时间的仓促，本设计难免有疏忽和遗漏的地方,我真诚的希望老师给予批评和指正。
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