工控發明

⑴ 工業機器人涉及那些技術

四、工業機器人關鍵技術1.機器人基本系統構成工業機器人由3大部分6個子系統組成。3大部分是機械部分、感測部分和控制部分。6個子系統可分為機械結構系統、驅動系統、感知系統、機器人環境交互系統、人機交互系統和控制系統。
工業機器人系統構成1)工業機器人的機械結構系統由機座、手臂、末端操作器三大部分組成，每一個大件都有若干個自由度的機械繫統。若基座具備行走機構，則構成行走機器人；若基座不具備行走及彎腰機構，則構成單機器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕上的一個重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是噴漆槍、焊具等作業工具。2)驅動系統，要使機器人運作起來，需要在各個關節即每個運動自由度上安置傳動裝置，這就是驅動系統。驅動系統可以是液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動、或者把它們結合起來應用綜合系統，可以是直接驅動或者通過同步帶、鏈條、輪系、諧波齒輪等機械傳動機構進行間接傳動。3)感知系統由內部感測器模塊和外部感測器模塊組成，用以獲得內部和外部環境狀態中有意義的信息。智能感測器的使用提高了機器人的機動性、適應性和智能化的水準。人類的感受系統對感知外部世界信息是極其靈巧的，然而，對於一些特殊的信息，感測器比人類的感受系統更有效。4)機器人環境交換系統是現代工業機器人與外部環境中的設備互換聯系和協調的系統。工業機器人與外部設備集成為一個功能單元，如加工單元、焊接單元、裝配單元等。當然，也可以是多台機器人、多台機床或設備、多個零件存儲裝置等集成為一個去執行復雜任務的功能單元。5)人機交換系統是操作人員與機器人控制並與機器人聯系的裝置，例如，計算機的標准終端，指令控制台，信息顯示板，危險信號報警器等。該系統歸納起來分為兩大類：指令給定裝置和信息顯示裝置。6)機器人控制系統是機器人的大腦，是決定機器人功能和性能的主要因素。控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及感測器反饋回來的信號支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特徵，則為開環控制系統；若具備信息反饋特徵，則為閉環控制系統。根據控制原理，控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運行的形式，控制系統可分為點位控制和軌跡控制。點位型只控制執行機構由一點到另一點的准確定位，適用於機床上下料、點焊和一般搬運、裝卸等作業；連續軌跡型可控制執行機構按給定軌跡運動，適用於連續焊接和塗裝等作業。控制系統的任務是根據機器人的作業指令程序以及感測器反饋回來的信號支配機器人的執行機構去完成規定的運動和功能。假如工業機器人不具備信息反饋特徵，則為開環控制系統；若具備信息反饋特徵，則為閉環控制系統。根據控制原理，控制系統可分為程序控制系統、適應性控制系統和人工智慧控制系統。根據控制運行的形式，控制系統可分為點位控制和軌跡控制。一套完整的工業機器人包括機器人本體、系統軟體、控制櫃、外圍機械設備、CCD視覺、夾具/抓手、外圍設備PLC控制櫃、示教器/示教盒。
工業機器人設備下面重點對機器人的驅動系統、感知系統作出介紹。2.機器人的驅動系統工業機器人的驅動系統，按動力源分為液壓，氣動和電動三大類。根據需要也可由這三種基本類型組合成復合式的驅動系統。這三類基本驅動系統的各有自己的特點。液壓驅動系統：由於液壓技術是一種比較成熟的技術。它具有動力大、力(或力矩)與慣量比大、快速響應高、易於實現直接驅動等特點。適於在承載能力大，慣量大以及在防焊環境中工作的這些機器人中應用。但液壓系統需進行能量轉換(電能轉換成液壓能)，速度控制多數情況下採用節流調速，效率比電動驅動系統低。液壓系統的液體泄泥會對環境產生污染，工作雜訊也較高。因這些弱點，近年來，在負荷為100kg以下的機器人中往往被電動系統所取代。青島華東工程機械有限公司研製的全液壓重載機器人如圖所示。其大跨度的承載可達到2000kg，機器人的活動半徑可達到近6m，應用在鑄鍛行業。
全液壓重載機器人
氣壓驅動具有速度快、系統結構簡單、維修方便、價格低等優點。但是由於氣壓裝置的工作壓強低，不易精確定位，一般僅用於工業機器人末端執行器的驅動。氣動手抓、旋轉氣缸和氣動吸盤作為末端執行器可用於中、小負荷的工件抓取和裝配。氣動吸盤和氣動機器人手爪如圖所示。
氣動吸盤和氣動機器人手爪電機驅動是現代工業機器人的一種主流驅動方式，分為4大類電機：直流伺服電機、交流伺服電機、步進電機和直線電機。直流伺服電機和交流伺服電機採用閉環控制，一般用於高精度、高速度的機器人驅動；步進電機用於精度和速度要求不高的場合，採用開環控制；直線電機及其驅動控制系統在技術上已日趨成熟，已具有傳統傳動裝置無法比擬的優越性能，例如適應非常高速和非常低速應用、高加速度，高精度，無空回、磨損小、結構簡單、無需減速機和齒輪絲杠聯軸器等。鑒於並聯機器人中有大量的直線驅動需求，因此直線電機在並聯機器人領域已經得到了廣泛應用。3.機器人的感知系統機器人感知系統把機器人各種內部狀態信息和環境信息從信號轉變為機器人自身或者機器人之間能夠理解和應用的數據、信息，除了需要感知與自身工作狀態相關的機械量，如位移、速度、加速度、力和力矩外，視覺感知技術是工業機器人感知的一個重要方面。視覺伺服系統將視覺信息作為反饋信號，用於控制調整機器人的位置和姿態。這方面的應用主要體現在半導體和電子行業。機器視覺系統還在質量檢測、識別工件、食品分揀、包裝的各個方面得到了廣泛應用。通常，機器人視覺伺服控制是基於位置的視覺伺服或者基於圖像的視覺伺服，它們分別又稱為三維視覺伺服和二維視覺伺服，這兩種方法各有其優點和適用性，同時也存在一些缺陷，於是有人提出了2.5維視覺伺服方法。基於位置的視覺伺服系統，利用攝像機的參數來建立圖像信息與機器人末端執行器的位置/姿態信息之間的映射關系，實現機器人末端執行器位置的閉環控制。末端執行器位置與姿態誤差由實時拍攝圖像中提取的末端執行器位置信息與定位目標的幾何模型來估算，然後基於位置與姿態誤差，得到各關節的新位姿參數。基於位置的視覺伺服要求末端執行器應始終可以在視覺場景中被觀測到，並計算出其三維位置姿態信息。消除圖像中的干擾和雜訊是保證位置與姿態誤差計算準確的關鍵。二維視覺伺服通過攝像機拍攝的圖像與給定的圖像（不是三維幾何信息）進行特徵比較，得出誤差信號。然後，通過關節控制器和視覺控制器和機器人當前的作業狀態進行修正，使機器人完成伺服控制。相比三維視覺伺服，二維視覺伺服對攝像機及機器人的標定誤差具有較強的魯棒性，但是在視覺伺服控制器的設計時，不可避免地會遇到圖像雅克比矩陣的奇異性以及局部極小等問題。針對三維和二維視覺伺服方法的局限性，F.Chaumette等人提出了2.5維視覺伺服方法。它將攝像機平動位移與旋轉的閉環控制解耦，基於圖像特徵點，重構物體三維空間中的方位及成像深度比率，平動部分用圖像平面上的特徵點坐標表示。這種方法能成功地把圖像信號和基於圖像提取的位姿信號進行有機結合，並綜合他們產生的誤差信號進行反饋，很大程度上解決了魯棒性、奇異性、局部極小等問題。但是，這種方法仍存在一些問題需要解決，如怎樣確保伺服過程中參考物體始終位於攝像機視野之內，以及分解單應性矩陣時存在解不唯一等問題。在建立視覺控制器模型時，需要找到一種合適的模型來描述機器人的末端執行器和攝像機的映射關系。圖像雅克比矩陣的方法是機器人視覺伺服研究領域中廣泛使用的一類方法。圖像的雅克比矩陣是時變的，所以，需要在線計算或估計。4.機器人關鍵基礎部件機器人共4大組成部分，本體成本佔22%，伺服系統佔24%，減速器佔36%，控制器佔12%。機器人關鍵基礎部件是指構成機器人傳動系統，控制系統和人機交互系統，對機器人性能起到關鍵影響作用，並具有通用性和模塊化的部件單元。機器人關鍵基礎部件主要分成以下三部分：高精度機器人減速機，高性能交直流伺服電機和驅動器，高性能機器人控制器等。1）減速機減速機是機器人的關鍵部件，目前主要使用兩種類型的減速機：諧波齒輪減速機和RV減速機。

諧波傳動方法由美國發明家C.WaltMusser於20世紀50年代中期發明。諧波齒輪減速機主要由波發生器、柔性齒輪和剛性齒輪3個基本構件組成，依靠波發生器使柔性齒輪產生可控彈性變形，並與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力，單級傳動速比可達70～1000，藉助柔輪變形可做到反轉無側隙嚙合。與一般減速機比較，輸出力矩相同時，諧波齒輪減速機的體積可減小2/3，重量可減輕1/2。柔輪承受較大的交變載荷，因而其材料的抗疲勞強度、加工和熱處理要求較高，製造工藝復雜，柔輪性能是高品質諧波齒輪減速機的關鍵。
諧波齒輪減速機傳動原理德國人LorenzBaraen於1926年提出擺線針輪行星齒輪傳動原理，日本帝人株式會社（TEIJINSEIKICo.，Ltd）於20世紀80年代率先開發了RV減速機。RV減速機由一個行星齒輪減速機的前級和一個擺線針輪減速機的後級組成。相比於諧波齒輪減速機，RV減速機具有更好的回轉精度和精度保持性。
減速機陳仕賢發明了活齒傳動技術。第四代活齒傳動——全滾動活齒傳動（oscillatory roller transmission，ORT）已成功地應用到多種工業產品中。在ORT基礎上提出的復式滾動活齒傳動（compound oscillatory roller transmission，CORT）不但具有RV傳動類似的優點，而且克服了RV傳動曲軸軸承受力大、壽命低的缺點，進一步提高了使用壽命和承載能力；CORT的結構使其在同樣的精度指標下回差更小，運動精度和剛度更高，緩解了RV傳動要求製造精度高的缺陷，可相對降低加工要求，減少製造成本。CORT是我國自主開發的，擁有自主知識產權。鞍山耐磨合金研究所和浙江恆豐泰減速機製造有限公司均開發成功了機器人用CORT減速機。
ORT減速機 CORT減速機目前在高精度機器人減速機方面，市場份額的75%均兩家日本減速機公司壟斷，分別為提供RV擺線針輪減速機的日本Nabtesco和提供高性能諧波減速機的日本Harmonic Drive。包括 ABB, FANUC, KUKA,MOTOMAN在內國際主流機器人廠商的減速機均由以上兩家公司提供，與國內機器人公司選擇的通用機型有所不同的是，國際主流機器人廠商均與上述兩家公司簽訂了戰略合作關系，提供的產品大部分為在通用機型基礎上根據各廠商的特殊要求進行改進後的專用型號。國內在高精度擺線針輪減速機方面研究起步較晚，僅在部分院校，研究所有過相關研究。目前尚無成熟產品應用於工業機器人。近年來國內部分廠商和院校開始致力高精度擺線針輪減速機的國產化和產業化研究，如浙江恆豐泰，重慶大學機械傳動國家重點實驗室，天津減速機廠，秦川機床廠，大連鐵道學院等。在諧波減速機方面，國內已有可替代產品，如北京中技克美，北京諧波傳動所，但是相應產品在輸入轉速，扭轉高度，傳動精度和效率方面與日本產品還存在不小的差距，在工業機器人上的成熟應用還剛剛起步。國內外工業機器人主流高精度諧波減速機性能比較如下表所示。
表1 主流高精度諧波減速機性能比較註：上表比較數據來自相近型號：HD ：CSF-17-100中技克美：XB1-40-100傳動效率測試工況：輸入轉速1000r/min，溫度40°扭轉剛度測試條件：20%額定扭矩內國內外工業機器人主流高精度擺線針輪減速機性能比較如下表所示。
表2 主流高精度RV擺線針輪減速機性能比較註：上表比較數據來自相近型號：RV：100CCYCLO：F2CF-C35傳動效率測試工況：輸出轉速15r/min，額定扭矩2）伺服電機在伺服電機和驅動方面，目前歐系機器人的驅動部分主要由倫茨，Lust，博世力士樂等公司提供，這些歐系電機及驅動部件過載能力，動態響應好，驅動器開放性強，且具有匯流排介面，但是價格昂貴。而日系品牌工業機器人關鍵部件主要由安川，松下，三菱等公司提供，其價格相對降低，但是動態響應能力較差，開放性較差，且大部分只具備模擬量和脈沖控制方式。國內近年來也開展了大功率交流永磁同步電機及驅動部分基礎研究和產業化，如哈爾濱工業大學，北京和利時，廣州數控等單位，並且具備了一點的生產能力，但是其動態性能，開放性和可靠性還需要更多的實際機器人項目應用進行驗證。
3）控制器在機器人控制器方面，目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平台基礎上進行自主研發。目前通用的多軸控制器平台主要分為以嵌入式處理器（DSP，POWER PC）為核心的運動控制卡和以工控機加實時系統為核心的PLC系統，其代表分別是Delta Tau的PMAC卡和Beckhoff的TwinCAT系統。國內的在運動控制卡方面，固高公司已經開發出相應成熟產品，但是在機器人上的應用還相對較少。5.機器人操作系統通用的機器人操作系統（robot operating system，ROS）是為機器人而設計的標准化的構造平台，它使得每一位機器人設計師都可以使用同樣的操作系統來進行機器人軟體開發。ROS將推進機器人行業向硬體、軟體獨立的方向發展。硬體、軟體獨立的開發模式，曾極大促進了PC、筆記本電腦和智能手機技術的發展和快速進步。ROS的開發難度比計算機操作系統更大，計算機只需要處理一些定義非常明確的數學運算任務，而機器人需要面對更為復雜的實際運動操作。ROS提供標准操作系統服務，包括硬體抽象、底層設備控制、常用功能實現、進程間消息以及數據包管理。ROS分成兩層，低層是操作系統層，高層則是用戶群貢獻的機器人實現不同功能的各種軟體包。現有的機器人操作系統架構主要有基於linux的Ubuntu開源操作系統。另外，斯坦福大學、麻省理工學院、德國慕尼黑大學等機構已經開發出了各類ROS系統。微軟機器人開發團隊2007年也曾推出過一款「Windows機器人版」。6.機器人的運動規劃為了提高工作效率，且使機器人能用盡可能短的時間完成特定的任務，必須有合理的運動規劃。離線運動規劃分為路徑規劃和軌跡規劃。路徑規劃的目標是使路徑與障礙物的距離盡量遠同時路徑的長度盡量短；軌跡規劃的目的主要是機器人關節空間移動中使得機器人的運行時間盡可能短，或者能量盡可能小。軌跡規劃在路徑規劃的基礎上加入時間序列信息，對機器人執行任務時的速度與加速度進行規劃，以滿足光滑性和速度可控性等要求。示教再現是實現路徑規劃的方法之一，通過操作空間進行示教並記錄示教結果，在工作過程中加以復現，現場示教直接與機器人需要完成的動作對應，路徑直觀且明確。缺點是需要經驗豐富的操作工人，並消耗大量的時間，路徑不一定最優化。為解決上述問題，可以建立機器人虛擬模型，通過虛擬的可視化操作完成對作業任務的路徑規劃。路徑規劃可在關節空間中進行。Gasparetto以五次B樣條為關節軌跡的插值函數，並將加加速度的平方相對於運動時間的積分作為目標函數進行優化，以確保各個關節運動足夠光滑。劉松國通過採用五次B樣條對機器人的關節軌跡進行插補計算，機器人各個關節的速度、加速度端點值，可根據平滑性要求進行任意配置。另外，在關節空間的軌跡規劃可避免操作空間的奇異性問題。Huo等人設計了一種關節空間中避免奇異性的關節軌跡優化演算法，利用6自由度弧焊機器人在任務過程中某個關節功能上的冗餘，將機器人奇異性和關節限製作為約束條件，採用TWA方法進行優化計算。關節空間路徑規劃與操作空間路徑規劃對比，具有以下優點：①避免了機器人在操作空間中的奇異性問題；②由於機器人的運動是通過控制關節電機的運動，因此在關節空間中，避免了大量的正運動學和逆運動學計算；③關節空間中各個關節軌跡便於控制的優化。
五、工業機器人分類
工業機器人按不同的方法可分下述類型：
工業機器人分類1.從機械結構來看，分為串聯機器人和並聯機器人。1）串聯機器人的特點是一個軸的運動會改變另一個軸的坐標原點，在位置求解上，串聯機器人的正解容易，但反解十分困難；2）並聯機器人採用並聯機構，其一個軸的運動則不會改變另一個軸的坐標原點。並聯機器人具有剛度大、結構穩定、承載能力大、微動精度高、運動負荷小的優點。其正解困難反解卻非常容易。串聯機器人和並聯機器人如圖所示。
串聯機器人 並聯機器人2.工業機器人按操作機坐標形式分以下幾類：（坐標形式是指操作機的手臂在運動時所取的參考坐標系的形式。）1）直角坐標型工業機器人其運動部分由三個相互垂直的直線移動（即PPP）組成，其工作空間圖形為長方形。它在各個軸向的移動距離，可在各個坐標軸上直接讀出，直觀性強，易於位置和姿態的編程計算，定位精度高，控制無耦合，結構簡單，但機體所佔空間體積大，動作范圍小，靈活性差，難與其他工業機器人協調工作。2）圓柱坐標型工業機器人其運動形式是通過一個轉動和兩個移動組成的運動系統來實現的，其工作空間圖形為圓柱，與直角坐標型工業機器人相比，在相同的工作空間條件下，機體所佔體積小，而運動范圍大，其位置精度僅次於直角坐標型機器人，難與其他工業機器人協調工作。3）球坐標型工業機器人球坐標型工業機器人又稱極坐標型工業機器人，其手臂的運動由兩個轉動和一個直線移動（即RRP,一個回轉，一個俯仰和一個伸縮運動）所組成，其工作空間為一球體，它可以作上下俯仰動作並能抓取地面上或教低位置的協調工件，其位置精度高，位置誤差與臂長成正比。4）多關節型工業機器人又稱回轉坐標型工業機器人，這種工業機器人的手臂與人一體上肢類似，其前三個關節是回轉副（即RRR），該工業機器人一般由立柱和大小臂組成，立柱與大臂見形成肩關節，大臂和小臂間形成肘關節，可使大臂做回轉運動和俯仰擺動，小臂做仰俯擺動。其結構最緊湊，靈活性大，佔地面積最小，能與其他工業機器人協調工作，但位置精度教低，有平衡問題，控制耦合，這種工業機器人應用越來越廣泛。5）平面關節型工業機器人它採用一個移動關節和兩個回轉關節（即PRR），移動關節實現上下運動，而兩個回轉關節則控制前後、左右運動。這種形式的工業機器人又稱（SCARA(Seletive Compliance Assembly Robot Arm)裝配機器人。在水平方向則具有柔順性，而在垂直方向則有教大的剛性。它結構簡單，動作靈活，多用於裝配作業中，特別適合小規格零件的插接裝配，如在電子工業的插接、裝配中應用廣泛。3.工業機器人按程序輸入方式區分有編程輸入型和示教輸入型兩類：1）編程輸入型是將計算機上已編好的作業程序文件，通過RS232串口或者乙太網等通信方式傳送到機器人控制櫃。2）示教輸入型的示教方法有兩種：示教盒示教和操作者直接領動執行機構示教。示教盒示教由操作者用手動控制器（示教盒），將指令信號傳給驅動系統，使執行機構按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。採用示教盒進行示教的工業機器人使用比較普遍，一般的工業機器人均配置示教盒示教功能，但是對於工作軌跡復雜的情況，示教盒示教並不能達到理想的效果，例如用於復雜曲面的噴漆工作的噴漆機器人。
機器人示教盒由操作者直接領動執行機構進行示教，則是按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。在示教過程的同時，工作程序的信息即自動存入程序存儲器中在機器人自動工作時，控制系統從程序存儲器中檢出相應信息，將指令信號傳給驅動機構，使執行機構再現示教的各種動作。
六、工業機器人性能評判指標表示機器人特性的基本參數和性能指標主要有工作空間、自由度、有效負載、運動精度、運動特性、動態特性等。

⑵ 工業控制系統發展經歷了哪些發展歷程

自動化技術的發展歷史,大致可以劃分為自動化技術形成、局部自動化和綜合自動化三個時期.
社會的需要是自動化技術發展的動力.自動化技術是緊密圍繞著生產、軍事設備的控制以及航空航天工業的需要而形成和發展起來的.1788年,J.瓦特為了解決工業生產中提出的蒸汽機的速度控制問題,把離心式調速器與蒸汽機的閥門連接起來,構成蒸汽機轉速調節系統,使蒸汽機變為既安全又實用的動力裝置.瓦特的這項發明開創了自動調節裝置的研究和應用.在解決隨之出現的自動調節裝置的穩定性的過程中,數學家提出了判定系統穩定性的判據,積累了設計和使用自動調節器的經驗.
20世紀40年代是自動化技術和理論形成的關鍵時期,一批科學家為了解決軍事上提出的火炮控制、魚雷導航、飛機導航等技術問題,逐步形成了以分析和設計單變數控制系統為主要內容的經典控制理論與方法.機械、電氣和電子技術的發展為生產自動化提供了技術手段.1946年,美國福特公司的機械工程師D.S.哈德首先提出用自動化一詞來描述生產過程的自動操作.1947年建立第一個生產自動化研究部門.1952年J.迪博爾德第一本以自動化命名的《自動化》一書出版,他認為「自動化是分析、組織和控制生產過程的手段「.實際上,自動化是將自動控制用於生產過程的結果.50年代以後,自動控製作為提高生產率的一種重要手段開始推廣應用.它在機械製造中的應用形成了機械製造自動化；在石油、化工、冶金等連續生產過程中應用,對大規模的生產設備進行控制和管理,形成了過程自動化.電子計算機的推廣和應用,使自動控制與信息處理相結合,出現了業務管理自動化.
50年代末到60年代初,大量的工程實踐,尤其是航天技術的發展,涉及大量的多輸入多輸出系統的最優控制問題,用經典的控制理論已難於解決,於是產生了以極大值原理、動態規劃和狀態空間法等為核心的現代控制理論.現代控制理論提供了滿足發射第一顆人造衛星的控制手段,保證了其後的若干空間計劃（如導彈的制導、航天器的控制）的實施.控制工作者從過去那種只依據傳遞函數來考慮控制系統的輸入輸出關系,過渡到用狀態空間法來考慮系統內部結構,是控制工作者對控制系統規律認識的一個飛躍.
60年代中期以後,現代控制理論在自動化中的應用,特別是在航空航天領域的應用.產生一些新的控制方法和結構,如自適應和隨機控制、系統辨識、微分對策、分布參數系統等.與此同時,模式識別和人工智慧也發展起來,出現了智能機器人和專家系統.現代控制理論和電子計算機在工業生產中的應用,使生產過程式控制制和管理向綜合最優化發展.
70年代中期,自動化的應用開始面向大規模、復雜的系統,如大型電力系統、交通運輸系統、鋼鐵聯合企業、國民經濟系統等,它不僅要求對現有系統進行最優控制和管理,而且還要對未來系統進行最優籌劃和設計,運用現代控制理論方法已不能取得應有的成效,於是出現了大系統理論與方法.80年代初,隨著計算機網路的迅速發展,管理自動化取得較大進步,出現了管理信息系統、辦公自動化、決策支持系統.與此同時,人類開始綜合利用感測技術、通信技術、計算機、系統控制和人工智慧等新技術和新方法來解決所面臨的工廠自動化、辦公自動化、醫療自動化、農業自動化以及各種復雜的社會經濟問題.研製出柔性製造系統、決策支持系統、智能機器人和專家系統等高級自動化系統.
自動化技術的發展歷史是一部人類以自己的聰明才智延伸和擴展器官功能的歷史,自動化是現代科學技術和現代工業的結晶,它的發展充分體現了科學技術的綜合作用.

⑶ 工業控制通信協議有哪些

通信協議（communications protocol）是指雙方實體完成通信或服務所必須遵循的規則和約定。協議定義了數據單元使用的格式，信息單元應該包含的信息與含義，連接方式，信息發送和接收的時序，從而確保網路中數據順利地傳送到確定的地方。
在計算機通信中，通信協議用於實現計算機與網路連接之間的標准，網路如果沒有統一的通信協議，電腦之間的信息傳遞就無法識別。 通信協議是指通信各方事前約定的通信規則，可以簡單地理解為各計算機之間進行相互會話所使用的共同語言。兩台計算機在進行通信時，必須使用的通信。
通信協議具有層次性、可靠性和有效性。
協議主要由以下三個要素組成：
語法：「如何講」，數據的格式、編碼和信號等級（電平的高低）。
語義：「講什麼」，數據內容、含義以及控制信息。
定時規則（時序）：明確通信的順序、速率匹配和排序。
將網路體系進行分層就是把復雜的通信網路協調問題進行分解，再分別處理，使復雜的問題簡化，以便於網路的理解及各部分的設計和實現。分層結構示意圖如圖所示。每一層實現相對獨立的功能，下層向上層提供服務，上層是下層的用戶；有利於交流、理解、標准化；協議僅針對某一層，為同等實體之間通信制定；易於實現和維護；靈活性較好，結構上可分割。

⑷ 豬八戒 工業自動化是什麼時候興起的

在現代工業控制系統中，這些基本部件並不一定是各自獨立的。它們通常以子系統的形式進行組合，完成各種復雜的控制任務。比如，現代工業控制系統中常見的感測模塊就由感測器、轉換器與發射器（甚至可能會有小型的控制器用於前端數據處理）組成；數據採集與監控系統作為控制系統中的關鍵子系統，通常又由大量的感測模塊、發射器及控制器組成；而可編程邏輯控制器，通常集成了發射器與控制器，用於具體工業過程的控制。現代工業控制系統就是由各種感測器、控制器、執行器以及各種具有具體功能的子系統構成的具有復雜結構的控制網路。就像羅馬並不是一天建成的，現代工業控制系統也經歷了啟蒙時代、古典主義時期才完成現代化的蛻變。
工業控制系統作為工廠流程的一部分出現在世人面前大約是在十八世紀中期，但事實上，古代的希臘人與阿拉伯人就已經開始在諸如水鍾、油燈這樣的裝置中使用浮動閥門進行自動控制了。世界上第一台有記載的自動控制設備是公元前二百五十年左右埃及人所使用的水鍾。這台水鍾以水作為動力進行計時與矯正，將世界最准確計時工具的頭銜保持了將近兩千年，直到擺鍾被發明。
1745年，安裝在風車中控制磨盤間的間隙，已經開始由自動裝置進行控制。這種控制機構是最早真正用於工業的控制系統之一，並且最終導致了由蒸汽引擎引發的第一次工業革命。
之後的一個多世紀，絕大部分的工業控制系統所關注的重點是對蒸汽系統中的溫度、壓力、液面以及機器轉速的控制。但隨著工業革命的深入，十八世紀中期至二十世紀初，工業控制系統開始了有史以來第一次全面發展：
航海：由於大型船隻的使用，舵面轉向因流體動力學的改變變得更加復雜。與此同時，操作機構與舵面之間傳動機構的增多及增大導致動作響應時間更加緩慢。1873年，讓？約瑟夫？萊昂？法爾，一名法國企業家兼工程師，發明了被其稱為「動力輔助器」的裝置來解決上述問題。今天，經後人改進，他的發明有了新的名字：伺服機構。
製造業：這一時期，繼電器開始在工廠中大量使用。通過繼電器構築的邏輯（如「開/關」和「是/否」）代替了之前使用人工的製造業控制方式。今天廣泛用於工業控制系統的可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller： PLC）就是繼電器邏輯發展的產物。
電力：新興的電力行業也在這一時期投入大量資金進行工業控制系統的構建。比如設計並發明了用於控制電壓或者電流使其保持恆定的電力監測與控制系統。到1920年，雖然絕大多數控制手段只是簡單的「開/關」，中央控制室已經成為大型工廠和電站的標准配置。中央控制室中的記錄器能夠對系統運行狀況進行繪制或者使用彩色燈泡反映系統狀態，操作員則以此為依據對某些開關進行操作，完成對系統的控制。用於現代電廠的工業控制系統已現雛形。
交通：工業控制系統在交通領域的發展得益於用於控制平衡以及自動駕駛的陀螺儀的首次使用。這一時期，埃爾默？斯佩里發明了早期的主動式平衡裝置。到1930年，許多航空公司在遠距離飛行中都使用他發明的自動駕駛儀。
研究：1932年，「負反饋」的概念被納入到控制理論中並用於新型控制系統的設計，並完成控制領域中「標准閉環分析」方法的建立。
這一時期，工業控制系統所面臨的大多數問題是如何保證工業控制系統的可靠性及物理安全性。由於經典控制理論當時並未建立，相當多的控制系統具有很高的失效率。當時的工程師常常碰到這樣的問題，同樣一個控制系統在不同控制環境中的可靠性相差極大，而他們能夠做的只有極為有限的定性分析。富有經驗的工程師能夠在一定程度上通過安全操作規范的形式解決工業控制系統的物理安全問題以及一線工人的人身安全問題。
1935年，工業控制系統的啟蒙時期隨著「通信大繁榮」的開始而結束。遠距離有線及無線通信技術的應用，標志著工業控制系統古典時期正式開始。
古典主義時期：1935年-1950年
由於奠定了現代工業控制理論及相關標準的基礎，1935年至1950年被很多學者稱為工業控制領域的古典主義時期。這一時期的工業控制產業和相關標准由四個美國組織所建立：
美國電話電報公司：專注於通信系統的帶寬拓寬。
建設者鑄鐵公司艾德 史密斯帶領的過程工程師與物理學家團隊：對自己所使用的工業控制系統進行深入研究，並開始系統性地研究控制理論。他們統一了控制領域的大量術語，游說美國機械工程師協會（ASME）將其編製成正式文件，並且於1936年成立了監管委員會。
福克斯波羅公司：設計了第一款現代工業控制中最常用的反饋迴路控制部件，比例積分控制器。
麻省理工學院伺服機構實驗室：引入了控制系統「框圖」的概念，開始對工業控制系統進行模擬。
有了經典控制理論作為基礎，工業控制系統的可靠性大大增加，同期的「通信大繁榮」使工業控制領域的安全焦點從物理安全保障轉移為通信安全保障，即防止工業控制系統在信號傳輸過程中被干擾或破壞。
戰爭是這一時期工業控制系統理論與技術蓬勃發展的重要原因。第二次世界大戰期間，各國都將控制領域的專家匯集起來，解決諸多軍事上的控制問題：移動平台穩定性問題、目標跟蹤問題以及移動目標射擊問題。而這些研究成果，在戰後都很快地轉換為民用技術。有了戰時技術與理論的積累，工業控制系統在百廢待興的戰後時期進行了大規模的更新換代：執行機構更加耐用、更加精密；數據採集系統效率更高、更具實時性；中央控制機構的操作更加直觀、更加簡單。所有的發電廠、汽車製造廠、煉油廠都全速運行，完全不知道下一個飛躍即將來臨。更多http://www.big-bit.com/進行了解。

⑸ 世界近代造福人類的科技發明

世界歷史進入工業時代之後，有三次工業技術革命，第一次是蒸汽機的方面和應用，第二次內是電的發明和應用容，第三次是計算機的發明和廣泛應用。

所以，造福人類最重要的三個發明就是蒸汽機（含內燃機）、電力、計算機（含網路）。當然，近代以來，有無數的發明造福人類，幾乎是數不勝數，但革命性的發明就是這三種。

由蒸汽機（內燃機）而發明的汽車、輪船、飛機，以及所有的工業動力機械是現代工業的動力基礎。
由電力而發明的電燈、電話、電視、冰箱等等家用電器，以及車、磨、銑、鍛等一切工業機械是現代工業和人們生活必不可少的構成。
由電腦、網路而發展起來的個人PC、移動終端（手機、平板等）、各種工控機是現代社會的神經和大腦。

今天，科學界和工業界又在預言第四次工業革命，有人說會發生在醫葯行業，有人說會發生在航天行業，有人說是3D列印技術，但迄今為止，還沒有公認的第四次工業革命。

⑹ plc的發明者是誰啊，

PLC的由來
在PLC問世之前，工業控制領域中是繼電器控制佔主導地位。繼電器控制系統有著十分明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應性差，尤其當生產工藝發生變化時，就必須重新設計、重新安裝，造成時間和資金的嚴重浪費。為了改變這一現狀，1968年美國最大的汽車製造商通用汽車公司（GM），為了適應汽車型號不斷更新的要求，以在激烈的競爭的汽車工業中佔有優勢，提出要研製一種新型的工業控制裝置來取代繼電器控制裝置，為此，特擬定了十項公開招標的技術要求，即：
1） 編程簡單方便，可在現場修改程序；
2） 硬體維護方便，最好是插件式結構；
3） 可靠性要高於繼電器控制裝置；
4） 體積小於繼電器控制裝置；
5） 可將數據直接送入管理計算機；
6） 成本上可與繼電器櫃競爭；
7） 輸入可以是交流115V；
8） 輸出為交流115V，2A以上，能直接驅動電磁閥；
9） 擴展時，原有系統只需做很小的改動；
10） 用戶程序存儲器容量至少可以擴展到4KB。根據招標要求，1969年美國數字設備公司（DEC）研製出世界上第一台PLC（PDP—14型 ），並在通用汽車公司自動裝配線上試用，獲得了成功，從而開創了工業控制新時期。從此，可編程式控制制器這一新的控制技術迅速發展起來，而且，在工業發達國家發展很快。
二、PLC的定義
在PLC的發展過程中，美國電氣製造商協會（NEMA）經過4年的調查，於1980年把這種新型的控制器正式命名為可編程序控制器（Programmable Controller），英文縮寫為PC，並作如下定義：「可編程序控制器是一種數字式電子裝置。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，並實現邏輯運算、順序控制、計數、計時和算術運算功能，用來對各種機械或生產過程進行控制。」
國際電工委員會（IEC）曾於1982年11月頒布了可編程序控制器標準的草案第一稿，1985年1月又發表了草案第二稿，1987年2月頒布了草案第三稿。該草案中對可編程序控制器的定義是：「可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數、和算術運算等操作的指令。並通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關外部設備，都應按易於與工業系統聯成一個整體，易於擴充其功能的原則設計。」
定義強調了PLC應直接應用於工業環境，它必須具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應能力和應用范圍。這是區別於一般微機控制系統的一個重要特徵。

⑺ 工業軟體在機器上的應用能申請專利么

如果想獲得專利權，需滿足實用性，新穎性，創造性

實用性肯定沒問題了，
新穎性：如果沒有人和你們一樣做了同樣的結合，也沒問題
關鍵是創造性：如果僅僅是將別人的工業軟體放在你們的設備上進行應用，很難獲準的
如果這種結合需要突破一些技術問題，獲準的幾率比較大，通俗講就是結合的難度越高，獲準的可能性越大。

最後一個問題就是如果申請，應該是發明專利

⑻ 誰能介紹一下PLC技術,主要是干什麼用的..

可編程邏輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。

PLC技術的用途：

1、開環控制

開關量的開環控制是PLC的最基本控制功能。PLC的指令系統具有強大的邏輯運算能力，很容易實現定時、計數、順序(步進)等各種邏輯控制方式。大部分PLC就是用來取代傳統的繼電接觸器控制系統。

2、模擬量閉環

對於模擬量的閉環控制系統，除了要有開關量的輸入輸出外，還要有模擬量的輸入輸出點，以便采樣輸入和調節輸出實現對溫度、流量、壓力、位移、速度等參數的連續調節與控制。目前的PLC不但大型、中型機具有這種功能外，還有些小型機也具有這種功能。

3、數字量控制

控制系統具有旋轉編碼器和脈沖伺服裝置(如步進電動機)時，可利用PLC實現接收和輸出高速脈沖的功能，實現數字量控制，較為先進的PLC還專門開發了數字控制模塊，可實現曲線插補功能，近來又推出了新型運動單元模塊，還能提供數字量控制技術的編程語言，使PLC實現數字量控制更加簡單。

4、數據採集監控

由於PLC主要用於現場控制，所以採集現場數據是十分必要的功能，在此基礎上將PLC與上位計算機或觸摸屏相連接，既可以觀察這些數據的當前值，又能及時進行統計分析。

有的PLC具有數據記錄單元，可以用一般個人電腦的存儲卡插入到該單元中保存採集到的數據。PLC的另一個特點是自檢信號多．利用這個特點，PLC控制系統可以實現白診斷式監控，減少系統的故障，提高系統的可靠性。

(8)工控發明擴展閱讀：

在製造工業中存在大量的開關量為主的開環的順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作號按照時序動作;另外還有與順序、時序無關的按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制;以及大量的開關量、脈沖量、計時、計數器、模擬量的越限報警等狀態量為主的—離散量的數據採集監視。

由於這些控制和監視的要求，使PLC發展成了取代繼電器線路和進行順序控制為主的產品。PLC廠家在原來CPU模板上提逐漸增加了各種通訊介面，現場匯流排技術及乙太網技術也同步發展，使PLC的應用范圍越來越廣泛。 PLC具有穩定可靠、價格便宜、功能齊全、應用靈活方便、操作維護方便的優點，這是它能持久的佔有市場的根本原因。

PLC控制器本身的硬體採用積木式結構，有母板，數字I/O模板，模擬I/O模板，還有特殊的定位模板，條形碼識別模板等模塊，用戶可以根據需要採用在母板上擴展或者利用匯流排技術配備遠程I/O從站的方法來得到想要的I/O數量。

PLC在實現各種數量的I/O控制的同時，還具備輸出模擬電壓和數字脈沖的能力，使得它可以控制各種能接收這些信號的伺服電機，步進電機，變頻電機等，加上觸摸屏的人機界面支持，施耐德的PLC可以滿足您在過程式控制制中任何層次上的需求。

⑼ 美國hpl技術公司的發展歷程

一、美國私立大學發展的歷史進程

1.殖民地時期——私立大學的創辦

美國獨立以前，整個殖民時代的教育有一個特點，即完全是前宗主國英國教育的移植，教育具有鮮明的階級性，高等教育基本上為統治者及大資產者的子女享有，白人及有色人種的工農群眾子弟大多不讀書，或只能在家教活動中和簡陋的初等學校學習一點知識，高等學校完全是私立的，並且主要控制在教會手中。這時的大學主要是仿照英國的牛津、劍橋大學而設立的，美國最早成立的大學是1636年創辦的哈佛學院(Harvard College)，也就是今天哈佛大學(Harvard University)的前身，1701年創辦的耶魯學院(Yale College)也就是今天的耶魯大學(Yale University)的前身，到1776年美國脫離殖民統治獨立以前，美國一共成立了十所大學。它們是：哈佛學院(Harvard College)；耶魯學院(Yale College)；威謙和瑪麗學院(William and Mary College)；新澤西學院(New Jersey College)；國王學院(King's College)；皇後學院(Queen's College)；費城學院(Philadelphia College)；羅得島學院(Rhode Island College)；達特茅斯學院(Dartmouth College)；賓夕法尼亞學院(Pennsylvania College)（註：顧寶炎：《美國大學管理》，武漢大學出版社1989年版。）。

創立這些大學的主要動機是宗教性質的，其目的在於培養具有高深學問的傳教士、教會工作者和虔誠於宗教的政府官吏。十所大學基本由教會開辦，主要課程有拉丁文、希臘文、希伯來文、《聖經》(Bible)學、倫理學、證理學、修辭學、初步數學知識以及簡明的歷史和自然科學等知識。

在這些大學里，教學內容枯燥死板，教學方法是機械主義的，甚至教室內仍靠教鞭來維持教師的權威，1750年前後，由於經濟、政治情況的發展，高等教育發生了一些變化，教育的貴族性質有所削弱，而加強了實際的內容和實用傾向，在一些高等學校中，打破宗派主義，許可學生信教自由，課程內容傾向自由主義和實用的要求。學生的課外集體活動也開始受到重視，這都反映了美國教育已開始向符合自己實際要求的方向發展。但總的來說，美國獨立前的高等教育基本是宗主國英國教育的再現，還沒有獨立的高等教育體系。

2.獨立(1776)後到南北戰爭(1861～1865)時期——私立大學的發展和基本成型

聯邦政府成立以後，新政府深感教育關繫到國家的興衰。當時（1800年以前）美國僅有25所私立高校，只有很少的教員，很少的學生，高等教育完全靠私人團體來控制與維持，仍不足以促進教育的發展和社會經濟、政治的需要，因此，新政府力主高等教育應由政府主持辦理，於是開始出現州立大學。1795年，第一所州立大學(State University)在北卡羅利納州(North Carolina)成立。

值得一提的是，1816年新罕布希爾州(New Hampshire)政府試圖將私立的達特茅斯學院收歸州立學校，激起了該校的強烈反對，上訴到聯邦政府最高法院。1819年法院裁決，達特茅斯學院獲勝維持獨立。這一件事對美國高等教育的影響極大，其一，進一步重申和確認私人團體（尤其是教會）有辦學許可權，而且可以在不致於受到政府接收的威脅下自由發展，從而刺激了教會辦學的積極性。自此又建立了許多私立大學。其二，州政府企圖通過接收私立高校為州立高校辦學的道路行不通，於是只有自行撥款開辦州立高校，從而也使州立高校得到了發展。

但是總的來說，州立院校的發展仍較緩慢，私立大學仍占絕對優勢，到1860年全美264所高校中，州立院校僅佔17所。由此可見美國的高等教育道路不同於西歐國家，它的私立大學佔有很大比重，這與它的國情有關，除了有教會辦學的傳統外，由於是聯邦制，聯邦政府對高等教育很少運用行政手段干預，且根據美國的《權利法案》（1789年對憲法的修正案）規定：「凡本憲法所未授予合眾國和未禁止各州行使之權利，皆由各州或人民保留之。」使民間辦學有很大的自由度。 這一時期是美國私立高等教育發展較快和基本成型時期。

3.南北戰爭到20世紀初——私立大學的成熟

獨立革命和南北戰爭，給美國帶來了一個統一的政局和共和政府，為自由發展的工業資本主義奠定了基礎。工商業的膨脹，加速了資本的集中及大企業大公司的創立，許多資本家為促進自身所需要的人才的培養，同時又可以少繳賦稅，於是捐獻資金與地產，興辦大學。應該指出的是政府的稅收政策對私人捐資辦學起到了鼓勵、促進作用。例如，遵照霍普金斯先生的遺言，以他的遺產，於1876年在馬里蘭州(Maryland)巴爾的摩市(Baltimore)成立了霍普金斯大學(John Hopkins University)。又如前加利福尼亞州(Calixxxxia)州長，美國參議員斯坦福夫婦，由於16歲的獨子不幸去世，悲痛之餘，傾其所有，籌建大學，以志紀念，於1885年在加利福尼亞州成立了斯坦福大學(Stanford University)，以後發展成為美國的一流大學，也是美國著名科研中心之一。此外，還有芝加哥大學(University of Chicago)等一批私立大學也建立起來了。其中霍普金斯大學的創建，標志著美國現代正規大學的開端，在美國高等教育發展史上有重要意義。霍普金斯大學的目標是要創立一所德國式（柏林大學模式）的美國大學。在保留大學本科部的同時，加開研究生課程，設立博士學位。不再象當時的其它學校那樣，過分依賴教會的支持和資助。它強調通過研究來發展科學，創立一所以研究為宗旨的大學。事實上，它成立了當時美國第一所正式的研究生院。這一模式，很快對其它高校發生了重大影響。1901年，在紀念霍普金斯大學成立25周年時，當時的哈佛大學校長艾利亞就曾指出，正是霍普金斯大學成立25周年時，當時的哈佛學院順利地發展了研究生課程，而演變成哈佛大學。這種強調學術研究、強調教學與科研相結合的風氣，至今仍是美國一些名牌大學的特色。 這一時期在美國高等教育發展史上發生了另一件重大的事件，1862年林肯總統簽署了著名的《莫雷爾法案》(Morill Act)，規定各州均要成立一所由州政府資助的州立農業大學和機械大學。於是各州的州立大學開始有了相當的發展，有69所高校在此期間成立，從而開始使高等教育可以向收入較低的平民開放。 這一時期，也有類似性質的私立大學建立，著名的麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)就是這時建立起的私立理工科大學。

在廣設大學的同時，1870年後，美國形成了大學的學系教學制，加強專業研究，各大學還在增設研究院的同時，逐步確立系統的學位制度。在殖民地時代，哈佛學院有古典文科的學士學位，其實也是襲用英國的學位制度851年後，學習德國，增設了理科學士學位。 1860年前後，又從英、德引進了文學碩士、哲學博士學位。由於強調研究生院的教學，哲學博士學位很快發展起來。進入20世紀，除了人文學科外，在美國博士學位在大多數大學中，成為委任教授的法定資格。學位制的發展反過來又推動了美國高等教育的發展。

歷史上，美國的私立高校多於公立，教學和科研水平也以前者為高。南北戰爭以後，政府和社會大力支援公立大學及公立工農學院的開辦，它們的作用與水平也不斷提高，出現了公、私大學分庭抗禮，並駕齊驅的局面。

這一時期發生的另一件具有重要意義的事件，則是初級學院(Junior College)創立。它不是從國外「引進」的，而是美國自身的產物。1902年，在伊利諾伊州(Illinois)的喬利特(Toliet)，成立第一所初級學院，以後，其它各州紛紛效仿，發展很快。

4.二十世紀中期到二十世紀末——私立大學的大發展

二十世紀初，美國高等教育的「骨架」已大體形成。二十世紀中期，則進入大發展階段。二戰後，大批退伍軍人和社會上的青年人湧向學校，要求學習。二十年後，戰後出生的新一代，又一次開始沖擊學校的大門，高校學生數1940年為140萬人，1960年為310萬人，比1940年翻了一番。1970年達到760萬人，比1960年又翻了一番。其中不僅本國學生增加，而且外國學生也大幅度增加。1957年蘇聯發射人造衛星以後，再一次刺激了美國高等教育的發展，私立四年制高校發展到700多所，吸收了全日制高校1/4的學生，由教會控制的四年制高校也有700所左右，主要集中在東部，規模一般比較小，招收學生也少。其中有一半與羅馬天主教會有關系。發展最驚人的是一些二年制的初級學院。1969年1000多所這樣的二年制初級學院吸收了1/3的大學生。1971年發表的肯內基基金會高校教育報告，建議撤消一切進入公立初級學院的障礙，實行開門招生，使每個有中等文化程度，要求接受高等教育的人，都能享受到高等教育，並希望到1978年所有的適齡青年都能首先進入二年制學院學習。這一時期發展起來的私立二年制學院有近250所，公立的更多，達到950所（註：顧寶炎：《美國大學管理》，武漢大學出版社1989年版。） 這一時期由多個學院組成的綜合性大學，包括私立大學和州立大學也有很大發展。它們不但培養四年制的本科生，而且還大量培養碩士、博士研究生，強調以科研促進教學，成為一種研究性大學，這樣的大學大約容納了全國2/5的學生。

二、美國私立大學的歷史貢獻

1.私立大學對美國高等教育質量的提高貢獻非凡

美國的研究大學中，不少是私立大學，其中有世界一流學府、頂尖級的哈佛、斯坦福、麻省理工等一大批令人仰慕者。就1990年、1995年的美國名牌大學排行榜看，前10名均為私立大學。前20名內，私立大學分別為15、17所，公立大學4、1所，私立大學占絕對優勢，公立大學呈下降趨勢（註：明娜：《美國高等院校排座次》，《世界知識》，1992年第6期，第9頁。《1995美國大學前25名排表及統計數字》。《比較教育研究》，1996年第2期，第56頁。）。私立大學在美國高等教育中地位顯赫、聲譽卓越。它們代表了美國高等教育的質量和水平。它們吸引了來自世界100個國家的成千上萬的留學生。

2.私立大學對美國高等教育大眾化和普及化功不可沒

私立大學在美國高等教育中的比例如表1。

表1 美國高等結構狀況（註：顧寶炎：《美國大學管理》，武漢大學出版社1989年版。）

二年制高校 四年制高校 研究性大學 合計

公立高校 950 250 120 1420

私立高校 250 1400 70 1720

合 計 1200 17500 190 3140

從表1中看，私立高校比公立高校多，但私立高校一般招生較少，若論學生數，還是在公立高校就讀的學生人數多。一般來說，在公立高校與私立高校就讀的學生人數比例，大體上為2:1左右。美國現有1400多萬大學生，高等教育中適齡青年入學率1980年為56%，1995年為81%。（註：世界銀行1998年報告。）是實現高等教育大眾化和普及化最先進的國家，這當中就得益於它建立了一個比較完善的私立高等教育體制。同歐洲許多國家相比，美國的高等教育盡管歷史不比它們長，但美國的高等教育大眾化和普及化的速度卻比它們快，原因之一就是美國高等教育發展中充分地發揮了市場機制的作用，私立高等學校有較好的生存和發展空間。

除表中的3000所高校外，還有大量由政府部門企業或私人團體所主辦的，各種類似職業訓練性質的高等教育機構，如修理學校、秘書學校、服裝學校、烹調學校等等，大約有上萬所這類學校，都是私立的，但有一條，必須是中學畢業後的學生方能進校學習。由於美國的高等教育(Higher Ecation)也被稱為「中學後教育」(Post-Secondary Ecation)，因此這類學校也應納入高等教育的范圍。這些多樣化的高等學校，構成了高等教育普及化的重要方面軍。

3.私立大學在美國經濟、科技發展中成績卓越

例如舉世聞名的麻省理工學院(MIT)，對於美國的具有世界影響的重大科技發明，諸如40年代的原子彈研製，60年代的阿波羅登月計劃，80年代在生化方面對脫氧核糖核酸(DAN)的研究，90年代對基因結構和排列以及多媒體傳播科技的研究都作出了突出貢獻。有8個學者獲得了諾貝爾獎。MIT對於「128號公路」高科技開發區所起的作用及其對波士頓地區經濟發展的貢獻，被人們稱為麻塞諸塞州的經濟救星；又如以斯坦福大學為核心的「矽谷」對美國發展知識經濟的巨大推動作用，是盡人皆知的。「矽谷」成為高科技開發區的代名詞。

⑽ 手機工控有人有興趣合作搞嗎

已經有很多人在做通過無線路由來做程序的上下載及監控功能，有很多人都已經在做了。我說句不中聽的話，你不如研發用手機做家用電器的遠程式控制制或者汽車等等類的，用在工控上面實用性不是很強，用來顯擺顯擺還是可以的。必竟這玩意只需要現場的人的操作一下就行了，比如集中控制，幾個工人就可以實現工廠的所有的控制還來得實在。