【正文】 3. 升降旗的時(shí)間均為 43 秒鐘，與國(guó)歌的演奏時(shí)間相等，同時(shí)，旗從旗桿的最下端上升到頂端 .降旗不演奏國(guó)歌，同時(shí)，旗從旗桿的最上端下降到低端 . 4. 數(shù)字即時(shí)顯示旗幟所在的高度，以厘米為單位 ,誤差不大于 2厘米． (二 ) 擴(kuò)展功能 (根據(jù)《國(guó)旗法》 )。 1. 能在指定的位置上自動(dòng)停止。旗幟的升降由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，該系統(tǒng)有兩個(gè)控制按鍵，一個(gè)是上升鍵，一個(gè)是下降鍵。降旗時(shí)，在最低端自動(dòng)停止。 內(nèi)部控制電路 采用大 規(guī)模集成電路制作的微處理器和存儲(chǔ)器，執(zhí)行按照被控對(duì)象的實(shí)際要求編制并存入程序存儲(chǔ)器中的程序，完成控制任務(wù)，產(chǎn)生控制信號(hào)輸出，驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備工作。常用的輸出設(shè)備包括電磁開(kāi)關(guān)、直流電動(dòng)機(jī)、功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、電磁閥、電磁繼電器、電磁離合器和加熱器等。另外，輸入設(shè)備還有觸點(diǎn)狀態(tài)編程器和通信接口以及其他計(jì)算機(jī)等。控制開(kāi)關(guān)可以是按鈕開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、繼電器和接觸器的觸頭等。 PLC 廣泛地用于工業(yè)控制領(lǐng)域 . 輸入部分 輸入部分 的作用是將輸入控制信號(hào)送入 PLC。使用 SIEMENS 公司的 S7－ 300 PLC， SETP7Micro/WIN32 編程軟件。結(jié)合競(jìng) 賽要求和實(shí)際情況，我們選用此方案。步進(jìn)電機(jī)采用位置和速度為控制變量，可非常方便地進(jìn)行速 度和位置控制，即使以開(kāi)環(huán)控制也可以保證位置和 速度精準(zhǔn)。 10 第二章 方案確定 根據(jù)題目的基本要求，本系統(tǒng)主要由三部分構(gòu) 成：主電路 、控制部分、顯示部分。 給定值按一定時(shí)間函數(shù)變化。 隨動(dòng)控制系統(tǒng) 給定值按未知時(shí)間函數(shù)變化，要求輸出跟隨給 定值的變化。 恒值控制系統(tǒng) 給定值不變，要求系統(tǒng)輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱 反饋控制系統(tǒng) 。主要應(yīng)用于機(jī)械、化工、物料裝卸運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程的控制以及機(jī)械手和生產(chǎn)自動(dòng)線。 9 1． 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng) 在開(kāi)環(huán)控制系 統(tǒng)中，系統(tǒng)輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性都比較差。隨著控制理論和 控制技術(shù) 的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大，幾乎涉及生物、醫(yī)學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等所有領(lǐng)域。在 航天 、航空和航海方面，除了各種形式的控制系統(tǒng)外，應(yīng)用的領(lǐng)域還包括導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿 真器。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng) 操作系統(tǒng) 等。 自動(dòng)控系統(tǒng)的應(yīng)用 在工業(yè)方面，對(duì)于冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、 張力 、速度、位置、頻率、相位等，都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。PCbased 控制將更加廣泛應(yīng)用于中小規(guī)模過(guò)程控制 ，各 DCS 廠商也將紛紛推出基于工業(yè) PC 小型 DCS 系統(tǒng)。目前小型 DCS 所占有市場(chǎng)，已逐步與 PLC、工業(yè) PC、 FCS 共享。今后 5 年內(nèi) DCS 8 作為自動(dòng)化儀表行業(yè)主要產(chǎn)品位不會(huì)動(dòng)搖。近 5 年內(nèi) DCS 石化行業(yè)大型自控裝置中沒(méi)有可替代產(chǎn)品，其市場(chǎng)增長(zhǎng)率不會(huì)下降。 國(guó)產(chǎn) DCS 發(fā)展取了長(zhǎng)足進(jìn)步，但國(guó)外 DCS 產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中占有率還較高，其中主 Honeywell 和橫河公司產(chǎn)品。這些專業(yè)化公司占據(jù)了一定市場(chǎng)份額，積累了發(fā)展資本和技術(shù)，同時(shí)使國(guó)外引進(jìn) DCS 系統(tǒng)價(jià)格也大幅度下降，為我國(guó)自動(dòng)化推廣事業(yè)做出了貢獻(xiàn)。 2021 年全國(guó)應(yīng)用 4426 套 DCS系統(tǒng)中，國(guó)產(chǎn) DCS 系統(tǒng)為 1486 套， 占 35%。近 10 年，特別是九五以來(lái)，我國(guó) DCS系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)發(fā)展很快，崛起了一批優(yōu)秀企業(yè)，如北京和利時(shí)公司、上海新華公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天測(cè)控公司、電科院以及北京康拓集團(tuán)等。當(dāng)時(shí)，我國(guó)主要行業(yè)（如電力、石化、建材和冶金等） DCS 基本全部進(jìn)口。 三、面向測(cè)控管一體化設(shè)計(jì) DCS 系統(tǒng) 集散控制系統(tǒng) DCS（ DistributedControlSystem）問(wèn)世于 1975年，生產(chǎn)廠家主要集中美、日、德等國(guó)?，F(xiàn)越來(lái)越多 PLC 供應(yīng)商開(kāi)始提供 Ether 接口。軟 PLC（ SoftPLC）控制組態(tài)軟件進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有 7 軟 PLC 組態(tài)軟件和 PCbased 控制市場(chǎng)份額將逐步到增長(zhǎng)。基于 PLC 自動(dòng)化早期， PLC 體積大價(jià)格昂貴。AutomationResearchCorp 預(yù)測(cè)，盡管全球經(jīng)濟(jì)下滑， PLC 市場(chǎng)將會(huì)復(fù)蘇，估計(jì)全球 PLC 市場(chǎng) 2021 年為 76 億美元，到 2021 年底將回到 76 億美元，并繼續(xù)略微增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到 2021年全國(guó) PLC需求量將達(dá)到 25萬(wàn)套左右，約 35(45億元人民幣。 PLC 應(yīng)用方面，我國(guó)是很活躍，應(yīng)用行業(yè)也很廣。國(guó)內(nèi) PLC 市場(chǎng)仍以國(guó)外產(chǎn)品為主，如 Siemens、Modicon、 AB、 OMRON、三菱、 GE 產(chǎn)品。同時(shí)， PLC 也承受著來(lái)自其它技術(shù)產(chǎn)品沖擊，尤 其是工業(yè) PC 所帶來(lái)沖擊。到 2021 年會(huì)翻一番，工業(yè) PC 市場(chǎng)變非?？捎^。據(jù) Frostamp。和 PLC 一樣，工業(yè) PC 市場(chǎng)過(guò)去兩年里保持平穩(wěn)。工業(yè) PC 不可能與低價(jià)微型 PLC 競(jìng)爭(zhēng)，這也是 PLC 市場(chǎng)增長(zhǎng)最快一部分。 一 個(gè) 成 功PCbased 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)上軟件 6 完成；二是向客戶提供所需要所有東西。 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?；A(chǔ)自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化對(duì)工業(yè) PC 運(yùn)行穩(wěn)定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現(xiàn)有 IPC 已經(jīng)不能完全滿足要求，將逐漸退出該領(lǐng)域，取而代之將是CompactPCIbased 工控機(jī)，而 IPC 將占據(jù)管理自動(dòng)化層。 近年來(lái)，工業(yè) PC 我國(guó)到了異常 迅速發(fā)展。可編程控制器（ PLC）受 PC 控制威脅最大，PLC 供應(yīng)商對(duì) PC 應(yīng)用感到很不安?；?PC 控制器被證明可以像 PLC一樣可靠，被操作和維護(hù)人員接受，一個(gè)接一個(gè)制造商至少部分生產(chǎn)中正采用 PC 控制方案。 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)， PCbased 工業(yè)計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱工業(yè) PC）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 PCbased自動(dòng)化系統(tǒng)到了迅速普及，成為實(shí)現(xiàn)低成本工業(yè)自動(dòng)化重要途徑。工業(yè)控制自動(dòng)化主要包含三個(gè)層次，從下往上依次是 5 基礎(chǔ)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化，其核心是基礎(chǔ)自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化。這種自動(dòng)化需要投入大量資金，是一種高投資、高效益同時(shí)是高風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展模式，很難為大多數(shù)中小企業(yè)所采用。全球市場(chǎng)導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)空前激烈，促使企業(yè)必須加快新產(chǎn)品投放市場(chǎng)時(shí)間（ TimetoMarket）、改 善質(zhì) 量（ Quality）、 降低 成本（ Cost）以及完善服務(wù)體系（ Service），這就是企業(yè) .。 一、以工業(yè) PC 為基礎(chǔ)低成本工業(yè)控制自動(dòng)化將成為主流 眾所周知，從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始，西方國(guó)家就依靠技術(shù)進(jìn)步（即新設(shè)備、新工藝以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用）開(kāi)始對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)進(jìn)行改造，使工業(yè)到飛速發(fā)展。目前我國(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。自動(dòng)化系統(tǒng)本身并 不直接創(chuàng)造效益，但它對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程有明顯提升作用。 1 摘 要 自動(dòng)控制升降旗在原來(lái)傳統(tǒng)的手動(dòng)控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行革新的一種 最新型的產(chǎn)物 .隨著可編程控制器在我國(guó)的發(fā)展 ,對(duì)升降旗的控制要 求也越來(lái) 越高 ,使得 越來(lái)越多 的控制 部分需 要可編程 控制器 來(lái)實(shí)現(xiàn) . 本文結(jié)合任務(wù)設(shè)計(jì)書(shū)的要求 ,以 自動(dòng) 控 制 為 研 究對(duì) 象 ,采 用了S7300 系列 PLC 作為自動(dòng)控制的控制器 .對(duì)自動(dòng)控制升降旗系統(tǒng)的總體功能進(jìn)行了分析 ,闡述了可編程控制器的組成和工作原理 .提出了自動(dòng)控制的硬件的各組成模塊及詳細(xì)的硬件模塊設(shè)計(jì)方案 ,并對(duì)控制方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和程序的編程 .本設(shè)計(jì)改善了升降旗的控制品質(zhì) ,并真正地達(dá)到了實(shí)時(shí)控制 的要求 . 關(guān)鍵詞 :PLC 升降旗 自動(dòng)控制 2 Abstract Automatic con