第四章 自动化
自动化管理制度
自动化管理制度第一章总则为了规范和规范公司内部的自动化管理工作，提高工作效率和管理水平，促进公司整体发展，特制定本制度。
第二章自动化管理的基本原则1、科学性原则：自动化管理的开发和应用必须以科学的原理为依据，保证其合理性和适用性。
2、全面性原则：自动化管理必须全面覆盖公司各个部门和业务，确保全面、全程、全员的管理。
3、先进性原则：自动化管理必须不断更新技术和方法，紧跟信息化、智能化、网络化的发展趋势。
4、灵活性原则：自动化管理必须灵活应用，适应公司发展和业务变化的需求。
5、便捷性原则：自动化管理必须提高工作效率，便捷操作，减少冗余步骤和时间浪费。
第三章自动化管理的流程1、需求分析：根据公司的业务性质和发展需求，对自动化管理的具体需求进行分析和调研。
2、方案设计：根据需求分析的结果，制定自动化管理的详细方案和目标，包括技术方案、实施计划、资源投入等。
3、系统开发：根据制定的方案，进行自动化管理系统的开发和测试，确保系统的稳定性和可靠性。
4、实施运营：将自动化管理系统投入使用，对相关人员进行培训和指导，确保系统的正常运行和使用效果。
5、监督评估：对自动化管理系统进行定期的监督和评估，调整和改进系统，满足公司的需求。
第四章自动化管理的工作内容1、办公自动化：包括办公软件的使用和管理，文件的电子化管理，办公设备的自动化操作等。
2、生产自动化：包括生产过程的自动化控制和监测，生产设备的自动化操作和维护等。
3、库存自动化：包括库存管理系统的建设和运营，库存信息的实时更新和报警提醒。
4、财务自动化：包括财务软件的应用和财务信息的自动化处理，财务数据的实时监控和分析。
5、人力资源自动化：包括人事管理系统的建设和运营，人力资源信息的电子化管理和统计分析。
第五章自动化管理的监督和评估1、领导责任：公司领导必须高度重视自动化管理工作，制定明确的发展目标和政策，保证管理工作的顺利开展。
2、部门合作：各部门要加强沟通和协作，共同推动自动化管理工作，充分发挥各自的优势，实现整体效益。
第四章 馈线自动化
良好的可维修性—可以实现不停电维修，更 换方便。
可靠的工作电源—当故障和其它原因导致电 路停电时，FTU应保持有工作电源。
其他功能—电度采集、微机保护、故障录波。
39
三、区域工作站：是一个通道集中器和转发 装置，它将众多分散的采集单元集中起来 和控制中心联系，并将采集单元的面向对 象的通信规约转换成为标准的远动规约。
作用是：当分段器关合后，如果在Y时限 内一直可检测到电压，则Y时间之后发生 失压分闸，分段器不闭锁，重新来电时会 合闸，如果在Y时间内检测不到电压，则 分电器将发生分闸闭锁，即断开后来电也 不再闭合。
9
过流脉冲计数型分段器：通常与前级的重 合器或断路器配合使用，在一段时间内， 记录前级开关设备开断故障电流动作次 数，在预定的记录次数后，在前级的重 合器或断路器将线路从电网中短时切除 的无电流间隙内，分段器分闸，达到隔 离故障区段的目的，若前级开关设备未 达到预定的动作次数，则分段器在一定 的复位时间后会清零并恢复到预选整定 的初始状态，为下一次故障做准备。
代表重合器合闸状态 代表重合器断开状态 代表分段器闭锁状态 代表联络开关合闸状态
代表分段器合闸状态 代表分段器断开状态 代表联络开关断开状态
15
a
b
c
d
e
f
A
B
C
D
E
F
（2）
联络开关
a
A
B
15s
b
c
C （3）
d
e
D
E
联络开关
f F
16
a
b
c
d
e
f
A
B
C
D
E
F
15s
自动化仪表控制系统管理制度和维修制度（5篇）
自动化仪表控制系统管理制度和维修制度第一条为加强公司自动化仪表设备及控制系统的管理工作，控制和优化工艺条件，保障仪表设备安全经济运行，依据国家有关法规及相关管理规定，制定本制度。
第二条本制度适用于本公司自动化仪表控制系统的管理。
第三条控制系统主要包括集散控制系统(DCS)、紧急停车系统(ESD)、可编程控制器(PLC)等。
第四条控制系统的日常维护。
(一)系统点检制度1、仪表部系统负责人员应加强对系统的日常维护检查，根据系统的配置情况，制定系统点检标准，并设计相应的定点检表格。
2、系统定点检应包括以下主要内容: A、主机设备的运行状态。
B、外围设备(包括打印机等)的投用情况和完好状况。
C、各机柜的风扇(包括内部风扇)运转状况。
D、机房、操作室的温度、湿度。
3、定点检记录要字迹清楚、书写工整，并定期回收，妥善保管。
(二)系统硬件管理1、仪表系统要设立专人负责保养，按规定进行点检和维护。
2、建立系统硬件设备档案，内容应名细到主要插件板，并作好历次设备、卡件变更记录。
3、系统硬件的各种资料要妥善保管，原版资料要归档保存。
4、在线运行设备检修时，要严格执行有关手续，按照规定，做好防范措施。
(三)系统软件管理1、系统软件和应用软件必须有双备份，并妥善保管在金属柜内;控制系统的密码或键锁开关的钥匙要由专人保管，并严格执行规定范围内的操作内容。
软件备份要注明软件名称、修改日期、修改人，并将有关修改设计资料存档。
2、系统软件无特殊情况严禁修改;确需修改时，要严格按照申请、论证手续，主管经理批准后实施。
3、应用软件在正常生产期间不宜修改。
按工艺要求确需重新组态时，要有明确的修改方案，并由生产技术部门、仪表和厂领导负责人共同签字后方可实施并做好安全防范措施。
4、软件各种文本修改后，必须对其他有关资料和备份盘作相应的修改。
5、由通用计算机、工业控制微机组成的控制、数据采集等系统，应执行专机专用，严禁任何人运行与系统无关的软件，以防病毒对系统的侵袭。
关于自动化的课程设计
关于自动化的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动化的基本概念，掌握自动化技术的应用领域。
2. 使学生了解自动化系统的组成，掌握其工作原理。
3. 帮助学生掌握自动化技术在生活中的实际案例，提高对技术发展的认识。
技能目标：1. 培养学生运用自动化知识解决实际问题的能力。
2. 提高学生团队协作、动手实践的能力，通过小组讨论和实践操作，设计简单的自动化系统。
3. 培养学生收集、整理、分析自动化技术相关信息的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发他们探索未知、追求创新的热情。
2. 增强学生对我国自动化技术发展的自豪感，培养他们的爱国情怀。
3. 引导学生认识到自动化技术在提高生活质量、促进社会发展中的重要作用，培养他们积极为社会发展贡献力量的责任感。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，注重培养学生的动手实践能力和创新精神。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，因材施教，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与课堂讨论和实践操作。
同时，注重培养学生的团队协作能力和自主学习能力，提高他们的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 自动化基本概念：介绍自动化的定义、发展历程及在现代社会中的应用。
教材章节：第一章 自动化概述内容列举：自动化的定义、发展历程、应用领域。
2. 自动化系统组成及工作原理：分析自动化系统的基本组成部分，包括传感器、执行器、控制器等，并探讨其工作原理。
教材章节：第二章 自动化系统组成及工作原理内容列举：传感器、执行器、控制器、工作原理、典型自动化系统案例。
3. 自动化技术在生活中的应用：介绍自动化技术在工业、农业、家居等领域的具体应用，以实例展示自动化技术的优势。
教材章节：第三章 自动化技术应用内容列举：工业自动化、农业自动化、家居自动化、交通自动化等领域的应用案例。
智能建筑概论 第4版 课件 第4章建筑通信自动化系统
传输信道，按位有序的对字符进行传输。串 行传输的速度比并行传输的速度要慢得多， 但费用低。并行传输适用距离短，而串行传 输适用远距离传输。
以标准并行口（Standard Parallel Port）和串行口 (COM口)为例，并行接口有8根数据线，数据传输率 高；而串行接口只有1根数据线，数据传输速度低（ 见图4.6）。在串行口传送1位的时间内，并行口可传 送一个字节；当并行口完成8个字母的单词传送时， 串行口中就仅传送了一个字母。
4.1.2 调制原理及多路复用技术
由于电信源产生的原始信号不能在大多数信道 直接传输，需经过调制将它变换成适于在信道内传 输的信号。调制是用欲传输的原始信号f（t）去控 制高频简谐波或周期性脉冲信号的某个参量，使之 随f（t）线性变化，经过调制后的信号称为已调信 号。已调信号既携带原有信息，又能在信道中传输 。解调是对调制信号作反变换，从已调制信号中恢 复出原始信号。
图4.3 模拟调制方式示意
图4.4 时分复用原理
在数字通信中，多采用时分复用方式来提高信
道的传输效率。时分复用（TDM，Time-Division Multiplexing)的主要特点是利用不同时隙来传送各路 不同信号，如图4.5所示。将A、B、C三路话音电信 号通过数字调制取样后，按时间顺序，有规律地将三 路电信号排起来，在一条公共的线路上周期性地发 送，在接收端再对各自的信号按时间顺序进行区分， 使三路信号分开、复原，达到时间分割、多路复用的 目的。通信系统常采用在一个抽样周期内包含32个时 隙的32路PCM系统。
调制方法可以分为两种，一是模拟调制，如
调频调幅广播；另一种是数字调制，最常用脉冲编 码调制（PCM）方式，此外，还有差分编码调制（ DPCM）和增量调制（AM）等。
自动化专业概论与职业发展第4章
推理机
数据库
规则库
输入
-+
PID控制器 误差
-
工业过程
输出
图4.16 由智能决策单元（IDU）来修正控制器
4.7 非线性系统及其控制
自动控制系统由各种环节（元件 组成，而环节或元件按其特性，可 分为线性元件和非线性元件。
输出（V）
0Hale Waihona Puke 输入（误差）（mV）图4.17 电子放大器的静特性图
输出（V）
第四章 基本控制方法
4.1 自动控制系统行为描述
uf uf
ur
0
t
图4.1 自动控制系统中被控制量的振荡
从图4.1上可以看出电炉炉膛温度
uf在t=0冷工件进入后，稍后温度开
始下降，接着就开始产生力图校正 误差的控制作用（图上曲线上的向 上箭头，表示电炉受到的新增电能 供应）。
当uf向上升并与ur的横线相交时uf =ur，△u=0，此时放大器输出为0， 电动机降速至停止转动。
⑵ 非线性系统的平衡运动状态 （即稳态，Steady State），除平衡 点外还可能有周期解；
⑶ 线性系统的输入为正弦函数时， 其输出的稳态过程也是同频率的正 弦函数，两者仅在相位和幅值上不 同。但非线性系统的输入为正弦函 数时，其输出为包含有高次谐波的 非正弦周期函数。
⑷ 复杂的非线性系统在一定条件 下还会产生突变、分岔和混沌等现 象。
扰动补偿
扰动测量
给定
输入+ 误差
给定环节
控制器
+
- 反馈信号
放大环节 执行环节
扰
动 输出
被控对象
反馈环节
图4.6 复合自动控制系统框图
4.3 比例积分微分控制
第4章 馈电线自动化
(1)定义、功能与分类 1)定义与功能:重合器是一种自身具有控制与保护功能的断路器。 2)分类:重合器可按下述方式分类： ①按装置中断路器部分的灭弧、绝缘介质分：可分为少油式， GIS，SF6等； ②按 控相 (即可以自动跳闸、重合的组别 ②按可控相别 自 合的 )分：可分为单相式 为单相式 与三相式； ③按控制方式分 可分为液压控制式 电子控制式(含智能式)。 ③按控制方式分：可分为液压控制式、电子控制式
图4.3 重合器与熔断器的 特性配合图
②瞬时闭锁附件。 ③负荷转移与线路分段附件。负荷转移分段附件 (LS) 的功能可用 图4.4 4 4来说明。
图4.4 LS附件的功能
4.２.3 分段器(Sectionalizer)
(1)定义、功能及分类 定义：分段器全称为自动线路分段器。与电源侧前级开关配合，失压或无电流 时自动分闸的开关设备。可以理解为带有自动保护功能的负荷开关。 分类：可按动作相数分为单相式、三相式；按控制方式分为液压式、电子式。
图4.9 开环网或拉手式网的故障隔离及恢复供电过程
(3) 重合器与分段器组成的故障定位隔离与自 动恢复供电系统的特点 1) 重合器与电流型分段器配合方式是配网自 动化早期采用的方式，简单易行、投 资少。 2) 重合器与电压型分段器配合时，对于永久 重合器与电压型分段器配合时 对于永久 性故障，重合器固定为两次跳合闸，可靠 性比与电流型分段配合时高，但故障最终 隔离时间很长 尤其串联级数较多时 末 隔离时间很长，尤其串联级数较多时，末 级开关完成合闸时间将会长达几十秒，影 响供电连续性。
自动化超参数调优算法
自动化超参数调优算法第一章简介随着机器学习和深度学习的快速发展，算法模型的复杂性和参数数量也随之增加。
超参数调优是指在训练算法模型时，选择最佳的超参数组合以提高算法模型性能的过程。
然而，手动调优超参数是一项繁琐而耗时的任务，因此，自动化超参数调优算法应运而生。
本文将介绍自动化超参数调优算法的原理、应用和优势。
第二章超参数调优算法2.1 网格搜索算法网格搜索算法是最简单直观的一种超参数调优算法。
它通过定义每个超参数的取值范围，并穷举所有可能的参数组合来评估模型性能。
然而，网格搜索算法的计算复杂度较高，因为它需要遍历所有可能的参数组合。
尤其在超参数较多的情况下，网格搜索算法的效率会非常低。
2.2 随机搜索算法随机搜索算法与网格搜索算法类似，但它是通过随机抽样来选择参数组合进行评估。
相比于网格搜索算法，随机搜索算法能够在更短的时间内探索更广的参数空间。
然而，由于随机搜索是随机选择参数组合，它可能会错过一些较好的超参数组合。
2.3 贝叶斯优化算法贝叶斯优化算法通过建立一个函数模型来近似目标函数的性能曲面，并通过优化函数模型来选择下一个要评估的超参数组合。
贝叶斯优化算法利用贝叶斯统计学理论，能够在有限的评估次数内找到较优的超参数组合。
相比于网格搜索和随机搜索算法，贝叶斯优化算法更加高效，尤其在超参数空间较大时表现出更大的优势。
2.4 群体智能算法群体智能算法是一类基于启发式搜索的算法，如粒子群优化算法（PSO）和遗传算法（GA）。
这些算法通过模拟自然界的行为规律来搜索最优解。
在超参数调优中，群体智能算法可以通过多个个体（粒子或基因）之间的交互来搜索超参数空间。
与传统的优化算法相比，群体智能算法具有全局搜索的能力，从而能够找到更优的超参数组合。
第三章超参数调优的应用超参数调优广泛应用于机器学习和深度学习领域的各个任务中，如图像分类、目标检测、语音识别等。
以图像分类为例，随着深度学习模型的复杂性提高，超参数调优对模型性能的影响变得更加重要。
轮07级轮机自动化第四章
越大，即灵敏度越高。
2.转换放大电路 转换放大电路
转换放大电路的作用是将上述差动电容的相对变化值转换成标准的电流输出 信号。还具有零点调整、量程调整、正负迁移和阻尼调整等功能。其原理框图如 图4-2-11所示。
返回本节
三、电动差压变送器
电动差压变送器将被测量的物理量转化为4～20mA的标准电流输出信号，目 前，在船舶机舱中主要以电容式电动差压变送器为主。 电容式差压变送器的基本组成可用方框图4-2-９表示。
图4-2-９ ９
电容式差压变送器组成方框图
1.测量部件 测量部件
测量部件的作用是把被测差压△Ｐ转换成电容量的变化，其核心是差动电容 敏感元件。差动电容敏感元件包括中心感压膜片（可动电极，正负压侧弧形电极 （固定电极），电极引线，正压侧、负压侧隔离膜片和基体等，如图4-2-10所示。
cH =
ε 1 A1
s1
=
εA
s0 + ∆ s
和c1 =
ε 2 A2
s2
=εALeabharlann s0 − ∆s 1 1 由上两式可得∆C = CH − CL = ε A − s0 − ∆s s0 + ∆s
由上式可知，两电容量的差值与测量膜片的们移成非线性关系，难以满足高 精度的测量要求。若取两电容之差与两电容之和的比值，则有
图4-1-9 电磁式流量传感器
3差压式流量传感器 差压式流量传感器 如图4-1-10所示
图4-1-10 差压式流量传感器
五.转速传感器 转速传感器
1.测速发电机 测速发电机 测速发电机有直流和交流两种形式。 测速发电机测得的转速信号可送至转速表来指示主机的转速和转向,但作为控制系 统中的转速反馈和转速逻辑鉴别信号,因不能使用电压,故必须经过整流把倒车负 极性电压信号转换成正极性电压信号,如图4-1-11所示:
自动化导论第4章 自动控制系统的基本控制方法
修正机构
辨识机构
输入量
控制器
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本原理——小结
a 辨识被控对象的特性
b 在辨识的基础上作出控制决策
期望的 性能指标
c 按照决策对可调系统实行修正 决策机构
修正机构
辨识机构
输入量
控制器
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本类型
自适应控制实质上是系统辨识与控制技术的结合，通常有 自校正控制系统、模型参考自适应控制系统两种类型。
拦截导弹最短时间控制
4.3 最优控制
常见的最优控制问题
⑵ 最小燃料消耗问题：控制量u(t)与燃料消耗量成正比。
J tf u t dt min t0
F xt ，u t ，t u t
导弹最小燃料控制
4.3 最优控制
常见的最优控制问题
⑶ 最小能量控制问题：考虑与消耗功率成正比。
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本原理
然后根据所获得的信息并按照一定的评价系统优劣的性能
准则,判断决定所需的控制器参数或所需的控制信号。
期望的 决策机构
性能指标
性能指标 J t e2 ( )d t0
辨识机构
输入量
控制器
被控对象 环境条件等
输出量
4.4 自适应控制
基本原理
即控制器输出变化的速度与偏差成正比：
du(t) dt SCe(t)
t
u(t) u(0) SC
e(t)dt
0
SC：积分控制作用放大倍数 现象：只要有偏差，控制器输出就不断变化。
自动化学科概论-第4章
同时，自动化学科也迎来了前所未有的发展机遇，如人工智能、物联网、大数据 等技术的融合应用为自动化学科的发展提供了广阔的空间和无限的可能。
THANKS
感谢观看
自动化学科的发展
自动化学科起源于20世纪初的控制论和系统工程，随着计算机技术的发展和普 及，自动化学科在20世纪后半叶得到了迅速的发展。目前，自动化学科已经成 为工程领域中最重要、最活跃的学科之一。
自动化学科的研究领域
控制理论与控制工程
研究控制系统的建模、分析、设计 和优化，包括线性系统、非线性系
信息的基本概念
包括信息的定义、度量和性质等。
信道编码理论
研究信息在信道中传输时如何进行有效的 编码和解码，以提高信息传输的可靠性和 效率。
信息论在控制系统中的应用
信息论与其他学科的交叉
探讨信息论在控制系统设计和分析中的应 用，如最优控制、鲁棒控制等。
介绍信息论与计算机科学、通信科学等其 他学科的交叉融合和应用前景。
家庭安防系统
应用自动化技术对家庭安全进行实时监控和报警，保障家庭安全。
智能家居服务机器人
提供家务助理、娱乐陪伴等智能化服务，提高家居生活的便利性和 舒适性。
05
自动化学科的未来发展
人工智能与自动化学科的融合
1 2
深度学习在自动化控制中的应用
通过深度学习算法，实现对复杂系统的建模与控 制，提高自动化系统的智能化水平。
重要贡献。
02
自动化学科的核心理论
控制理论
控制系统的基本概念
包括开环控制和闭环控制，以及控制系统的 组成要素。
控制系统的稳定性分析
研究系统稳定性的判据和方法，如劳斯判据、 奈奎斯特判据等。
控制系统的数学模型
自动化生产线教案
自动化生产线教案第一章：自动化生产线的概述1.1 教学目标了解自动化生产线的定义和特点理解自动化生产线在工业生产中的应用和重要性掌握自动化生产线的基本组成和工作原理1.2 教学内容自动化生产线的定义和特点自动化生产线与传统生产线的比较自动化生产线在工业生产中的应用和重要性自动化生产线的基本组成和工作原理1.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线的定义、特点和应用比较法：比较自动化生产线与传统生产线的差异案例分析法：分析实际应用案例，了解自动化生产线的作用1.4 教学评估课堂问答：检查学生对自动化生产线的定义和特点的理解小组讨论：让学生通过小组讨论，探讨自动化生产线的重要性第二章：自动化生产线的设计与规划2.1 教学目标掌握自动化生产线的设计原则和方法了解自动化生产线的规划流程和注意事项能够进行自动化生产线的设计和规划2.2 教学内容自动化生产线的设计原则和方法自动化生产线的规划流程和注意事项自动化生产线的设计案例分析2.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线的设计原则和方法流程图法：通过流程图讲解自动化生产线的规划流程案例分析法：分析实际设计案例，了解设计过程和注意事项2.4 教学评估设计原则测试：通过测试检查学生对自动化生产线设计原则的掌握规划流程问答：让学生回答关于自动化生产线规划流程的问题第三章：自动化生产线的组件与选型3.1 教学目标掌握自动化生产线常见组件的功能和选型原则了解自动化生产线组件的选型流程和注意事项能够进行自动化生产线组件的选型和应用3.2 教学内容自动化生产线常见组件的功能和选型原则自动化生产线组件的选型流程和注意事项自动化生产线组件的应用案例分析3.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线常见组件的功能和选型原则流程图法：通过流程图讲解自动化生产线组件的选型流程案例分析法：分析实际应用案例，了解组件选型和应用的过程3.4 教学评估组件功能测试：通过测试检查学生对自动化生产线组件功能的掌握选型流程问答：让学生回答关于自动化生产线组件选型流程的问题第四章：自动化生产线的编程与调试4.1 教学目标掌握自动化生产线的编程方法和调试技巧了解自动化生产线编程的语言和工具能够进行自动化生产线的编程和调试4.2 教学内容自动化生产线编程方法和调试技巧自动化生产线编程的语言和工具自动化生产线编程和调试的案例分析4.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线编程方法和调试技巧编程实践法：通过编程实践让学生掌握编程方法和调试技巧案例分析法：分析实际编程和调试案例，了解编程和调试的过程4.4 教学评估编程方法测试：通过测试检查学生对自动化生产线编程方法的掌握调试技巧问答：让学生回答关于自动化生产线调试技巧的问题第五章：自动化生产线的运行与维护5.1 教学目标掌握自动化生产线的运行管理和维护方法了解自动化生产线运行和维护的注意事项能够进行自动化生产线的运行和维护5.2 教学内容自动化生产线的运行管理方法和维护技巧自动化生产线运行和维护的注意事项自动化生产线运行和维护的案例分析5.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线的运行管理方法和维护技巧操作演示法：通过操作演示让学生了解自动化生产线的运行和维护案例分析法：分析实际运行和维护案例，了解运行和维护的过程5.4 教学评估运行管理测试：通过测试检查学生对自动化生产线运行管理方法的掌握维护技巧问答：让学生回答关于自动化生产线维护技巧的问题第六章：自动化生产线的故障诊断与优化6.1 教学目标学习自动化生产线常见的故障诊断方法理解故障诊断在自动化生产线维护中的重要性掌握故障诊断与优化的基本流程6.2 教学内容自动化生产线常见的故障类型及原因故障诊断方法：视觉检测、声音识别、数据分析等故障诊断与优化的流程及注意事项案例分析：实际故障诊断与优化的案例分享6.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线故障类型及原因演示法：展示故障诊断与优化的流程及工具案例分析法：分析实际故障诊断与优化的案例6.4 教学评估故障类型测试：通过测试检查学生对自动化生产线故障类型的理解故障诊断流程问答：让学生回答关于故障诊断流程的问题第七章：自动化生产线的安全生产7.1 教学目标了解自动化生产线安全生产的重要性学习自动化生产线安全生产的规范与措施掌握紧急情况处理方法7.2 教学内容自动化生产线安全生产的基本要求安全防护装置及其作用安全生产的规范与措施紧急情况处理方法与流程7.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线安全生产的基本要求实地观察法：观察安全防护装置的实际应用紧急情况处理模拟：模拟紧急情况，让学生掌握处理方法7.4 教学评估安全生产知识测试：通过测试检查学生对安全生产知识的掌握安全防护装置问答：让学生回答关于安全防护装置的问题第八章：自动化生产线的项目管理8.1 教学目标学习项目管理的基本概念和方法理解项目管理在自动化生产线实施中的应用掌握自动化生产线项目管理的流程与技巧8.2 教学内容项目管理的基本概念和方法自动化生产线项目管理的特点与要求项目管理流程：立项、计划、执行、监控、收尾案例分析：项目管理在自动化生产线实施中的应用案例8.3 教学方法讲授法：讲解项目管理的基本概念和方法流程图法：通过流程图讲解项目管理流程案例分析法：分析实际项目管理案例，了解项目管理在自动化生产线实施中的应用8.4 教学评估项目管理概念测试：通过测试检查学生对项目管理概念的掌握项目管理流程问答：让学生回答关于项目管理流程的问题第九章：自动化生产线的未来发展9.1 教学目标了解自动化生产线发展的趋势和方向学习新兴技术在自动化生产线中的应用思考自动化生产线发展对工业生产的影响9.2 教学内容自动化生产线发展的趋势和方向：智能化、网络化、柔性化等新兴技术在自动化生产线中的应用：、、物联网等自动化生产线发展对工业生产的影响：提高生产效率、降低成本、改善工作环境等9.3 教学方法讲授法：讲解自动化生产线发展的趋势和方向小组讨论法：让学生分组讨论新兴技术在自动化生产线中的应用思考与分享：让学生分享对自动化生产线未来发展的看法9.4 教学评估发展趋势问答：让学生回答关于自动化生产线发展趋势的问题第十章：综合案例分析与实践10.1 教学目标综合运用所学知识分析实际自动化生产线案例提高学生在实际工作中解决自动化生产线问题的能力培养学生的实践操作技能和团队协作能力10.2 教学内容综合案例分析：提供多个实际自动化生产线案例，让学生进行分析实践操作：让学生在实验室或实际工作环境中进行自动化生产线的操作练习团队协作：分组进行案例分析和实践操作，培养团队协作能力10.3 教学方法案例分析法：让学生分析实际自动化生产线案例实践操作法：让学生进行实际操作练习团队协作法：分组进行案例分析和实践操作10.4 教学评估实践操作评价：对学生的实践操作进行评价团队重点和难点解析1. 自动化生产线的定义和特点难点解析：理解自动化生产线与传统生产线的比较以及其在工业生产中的应用和重要性2. 自动化生产线的设计原则和方法难点解析：掌握设计原则和方法，以及如何进行组件的选型和应用3. 自动化生产线的组件与选型难点解析：了解自动化生产线组件的选型流程和注意事项，以及如何进行组件的应用4. 自动化生产线的编程与调试难点解析：掌握编程方法和调试技巧，以及如何进行编程和调试5. 自动化生产线的运行与维护难点解析：了解自动化生产线运行和维护的注意事项，以及如何进行运行和维护6. 自动化生产线的故障诊断与优化难点解析：学习故障诊断与优化的基本流程，以及如何进行故障诊断与优化7. 自动化生产线的安全生产难点解析：了解自动化生产线安全生产的基本要求，以及紧急情况处理方法8. 自动化生产线的项目管理难点解析：掌握项目管理的基本概念和方法，以及自动化生产线项目管理的特点与要求9. 自动化生产线的未来发展难点解析：了解自动化生产线发展的趋势和方向，以及新兴技术在自动化生产线中的应用10. 综合案例分析与实践难点解析：综合运用所学知识分析实际自动化生产线案例，以及提高解决实际问题的能力全文总结和概括：本教案涵盖了自动化生产线的概述、设计、组件选型、编程调试、运行维护、故障诊断优化、安全生产、项目管理、未来发展以及综合案例分析与实践等多个方面。
自动化仪表课程设计
自动化仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化仪表的基本原理，掌握其工作流程及功能；2. 学会识读自动化仪表的各类图纸，了解其符号表示及电路连接方式；3. 掌握自动化仪表的安装、调试与维护方法，具备实际操作能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识对自动化仪表进行选型，并设计简单的自动化控制系统；2. 能够独立完成自动化仪表的安装、调试及故障排查工作；3. 能够运用自动化仪表进行数据采集、处理与分析，为生产过程提供技术支持。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化仪表的兴趣，激发其学习热情，提高自主学习能力；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力；3. 培养学生严谨的科学态度，使其具备安全生产意识和责任感。
本课程针对高年级学生，结合自动化仪表的学科特点，强调理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生在掌握基本知识的基础上，提高实际操作技能，培养解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够适应现代工业生产需求，为我国自动化产业发展贡献力量。
在教学过程中，注重学生个体差异，因材施教，确保课程目标的达成。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 自动化仪表基本原理：包括传感器、执行器、控制器等基本组成部分的工作原理及功能；教材章节：第一章 自动化仪表概述2. 自动化仪表识图：学习自动化仪表各类图纸的识读方法，掌握符号表示及电路连接方式；教材章节：第二章 自动化仪表识图3. 自动化仪表选型与安装：介绍自动化仪表的选型原则，讲解安装方法及注意事项；教材章节：第三章 自动化仪表选型与安装4. 自动化仪表调试与维护：学习自动化仪表的调试方法，掌握常见故障排查与维护技巧；教材章节：第四章 自动化仪表调试与维护5. 自动化控制系统设计：结合实际案例，教授自动化仪表在控制系统中的应用与设计；教材章节：第五章 自动化控制系统设计6. 数据采集与处理：介绍自动化仪表在数据采集、处理与分析中的应用，提高实际操作能力；教材章节：第六章 数据采集与处理教学内容安排与进度：1. 自动化仪表基本原理（2课时）2. 自动化仪表识图（2课时）3. 自动化仪表选型与安装（2课时）4. 自动化仪表调试与维护（2课时）5. 自动化控制系统设计（3课时）6. 数据采集与处理（3课时）教学内容注重科学性和系统性，结合课程目标进行组织。
第4章电网调度自动化
分级管理，是指根据电网分层的特点，为了明确各级调度机 构的责任和权限，有效地实施统一调度，由各级电网调度机 构在其调度管理范围内具体实施电网调度管理的分工。
电网运行的统一调度、分级管理是一个整体，统一调度以分 级管理为基础，分级管理是为了有效地实施统一调度。统一 调度、分级管理的目的是为了有效地保证电网的安全、优质、 经济运行，最终目的是为了维护社会的公共利益。
一、电力系统的正常运行状态和非正常运行状态
电力系统的运行状态可分为正常状态和非正常状态。 电力系统正常运行时，运行参数在允许的上、下限值 之内。如果有一个或几个运行参数在允许的上、下限 之外时，电力系统就处于不正常状态了。
正常状态用数学式描述：
fmin ≤ f ≤ fmax Uimin ≤Ui ≤Uimax
因而处于警戒状态的电力系统是欠安全的，应及时 采取预防 性控制措施，使电力系统恢复到正常状态。
3. 紧急状态
一个处于正常状态或警戒状态的电力系统，如果受到 严重干扰，例如短路和大容量机组被切除，使运行极限 被破坏，系统就进入了紧急状态。
这时系统频率、电压和某些线路潮流都可能严重越 限，但系统中的发电机组仍然可继续同步运行。
≤ PGi ≤ PGimax ≤ QGi ≤ QGimax
Sijmin ≤ Sij ≤ Sijmax
Uimin ≤Ui ≤Uimax
fmin ≤ f ≤ fmax
PGi PLj PLSk 0
QGi QLj QLSk 0
PGimin ≤ PGin
≤ QGi
≤ QGimax
Sijmin ≤ Sij ≤ Sijmax
第四章 自动化制造系统的总体设计 ppt课件
系统的集成性分析
其他
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八、可行性分析
3. 运行可行性
企业外部环境分析 企业内部环境分析 可能利用的社会技术资源分析 新建系统的社会影响分析 其他
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九、可行性论证报告
1. 可行性论证经过以上一系列分析之后，最终应以 书面报告的形式提交其论证结论，作为企业领导 决策参考和将来进一步开发的依据。
b）成组单元布局
出料口
图1-24 成组单元布置形式
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工厂计算机
中央计算机
物流控制计算机
工夹具站
信息传输网络
加工 单元
1
加工 单元
2
加工 单元
n
运输小车
图1-25 FMS
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自动 仓库
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国外发展：
成组技术20世纪50年代提出至今已经经历了50年左右 的发展和应用。
20世纪50年代中期，前苏联米特凡诺夫教授提出了较为完 整的体系，1959年出版《成组工艺科学原理》。
中挑选合适的。
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五、零件工艺分析
工艺分析的要点：
工序的集中性 工序的选择性 成组技术原则 切削参数的合理性
工艺分析的基本步骤：
分析产品工艺要求（零件形状及结构特点/零件轮廓尺寸范围/零件加工 精度/材料硬度及可切削性/装夹定位方式/现行工艺及特点）
进行工序划分（先粗后精／一装多面／少刀多面／负荷均衡）
1. 缩短零件制造周期
2. 降低废品率
3. 减少工装费用
4. 减少试切及其他方面可能减少的工时费用
5. 提高机床利用率
6. 因减少在制品和库存而节省的费用
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第四章 自动化制造系统的总体设计
第六节 设备配置及布局设计
典型自动化制造系统有三个重要组成部分： 1)能独立工作的工作站 2)物料运储系统 3) 运行控制与通讯网络系统。
第四章 自动化制造系统的总体设计
一、设备配置 (一)设备的选择原则
1)质量 2)生产率(时间) 3)柔性 4)成本
第四章 自动化制造系统的总体设计
第四章 自动化制造系统的总体设计
影响零件族确定的因素 1)零件类型 2)零件尺寸大小 3)加工精度 4)材料硬度 5)装夹次数 6)生产批量
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零件选择方法
1)人工挑选法 2)计算机自动选择法
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计算机自动选Байду номын сангаас法
零件特征矩阵
制造系统特征矩阵
第四章 自动化制造系统的总体设计
在确定自动化制造系统的技术方案时，需要注意 以下几个问题： 1．必须坚持走适合我国国情的自动化制造系统 发展道路 1)自动化程度低 2)企业管理方式落后 3)职工素质急需提高
第四章 自动化制造系统的总体设计
2．始终坚持需求驱动、效益驱动的原则 3. 加强关键技术的攻关和突破 4．重视管理 5．注重系统集成效益 6．注重教育与人才培训
第四章 自动化制造系统的总体设计
(二)企业生产经营目标 1)经营目标及战略 2)采用自动化制造系统的必要性及作用
第四章 自动化制造系统的总体设计
(三)建立自动化制造系统目标 1)自动化制造系统所加工的产品及零件的品种 覆盖率。 2)自动化制造系统的规模和年生产能力。 3)自动化程度及水平。
第四章 自动化制造系统的总体设计
第四章 自动化制造系统的总体设计
五、作业计划与调度结构
（一）FMS生产计划调度与控制系统
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(二)FMS生产作业计划
1)订单分析。 2)日计划或班次计划制订 3)系统能力平衡的调整。
第四章 自动化制造系统的总体设计
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六、自动化制造系统的网络方案
第五节 自动化制造系统的功能模 型及信息模型
一、建立系统功能模型的目的 功能模型是分析和设计系统 的有效工具，也是检查、 验收系统的技术文件和依 据之一。因此，建立系统 的功能模型是总体方案设 计的一项非常重要的内容。
第四章 自动化制造系统的总体设计
二、系统具有的基本功能
1)信息变换功能 2)制造变换功能
第四章 自动化制造系统的总体设计
第一节 系统可行性论证 一、可行性论证的意义 考虑产品，生产纲领以及产品零件的形状复杂， 质量和制造柔性以适应市场竞争的需要。 应从技术、经济等各个方面全面考虑。既要考虑 企业目前的经济效益，又要考虑企业长远的战略效 益。论证的时间较长，论证费用占总投资的1％左 右。要作大量的调查研究和过细的工作，以保证项 目的顺利
第四章 自动化制造系统的总体设计
二、总体设计的步骤
第四章 自动化制造系统的总体设计
第四节 零件族的确定及工艺分析
零件族确定及工艺分析的目的 自动化制造系统需覆盖的加工范围和加工能力 自动化制造系统的类型和规模。 机床及其它设备的类型和所需的主要附件。 夹具种类和数量。 刀具种类和数量。 托盘及其缓冲站的数量。 所需投资的初步估算等。
总目标可行性论证应有四方面的要求： 1)有明确的定量目标 2)要明确责任和活动范围 3)能提出约束条件 4)是客观的需要 TQCSE五方面体现市场竞争力
第四章 自动化制造系统的总体设计
(四)制定自动化制造系统的技术方案
1)
工艺分析，确定加工工艺方案。 2) 确定加工设备品种、规格及数量配臵。 3) 确定出工件输送及管理系统方案。 4) 确定出刀具输送及管理系统方案。 5) 确定清洗、测量、切削液的回收、切屑清除及其他特殊 处理设备的配臵。 6) 确定系统控制结构及配臵方案。 7) 确定数据管理系统方案。 8) 确定通信网络方案。
第四章 自动化制造系统的总体设计
(五)投资概算 投资论证的准确度一般控制在总投 资的l0％左右，并要阐明专项费用 的使用管理制度，以保证投资的 有效使用。
第四章 自动化制造系统的总体设计
(六)效益分析 主要的效益预计指标包括： 1)缩短零件制造周期。 2)降低废品率。 3)减少工装费用。 4)减少试切以及其它方面可能减少的工时。 5)提高机床利用率。 6)因减少在制品和库存面节省的费用。 7)提高人均劳动生产率。 8)提高产值及利润。 (七)系统实施计划 (八)结论
第四章 自动化制造系统的总体设计
第七节 控制结构体系及通信网络 方案设计
一、自动化制造系统控制系统的作用 控制系统对自动化生产系统其主导控制作用 二、自动化制造系统的递阶控制结构 自动化制造系统的控制系统是很复杂的。对 复杂控制系统采用递阶控制结构是当今的常用 方式。
第四章 自动化制造系统的总体设计
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(四)网络的物理结构
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第八节 自动化制造系统的可靠性 分析
一、系统可靠性分析的目的 ①自动变换加工程序。 ②自动完成多品种零件族加工。 ③对作业计划和加工顺序能够按某些 策略随机应变。 ④高效率自动换刀。 ⑤自动监测、质量自动控制和故障自 动诊断等。
一、总体设计内容
1)确定加工对象的类型及范围，这项工作常 称为零件族选择。 2)对所确定的加工对象进行工艺分析，制订 加工方案，包括工序划分、加工顺序确定、 装夹原则及方式选择、确定刀具种类及数 量、计算工时定额等。 3)建立系统的功能模型和信息模型，功能模 型用来描述系统的整体功能和分功能。在 建立功能模型时，应充分考虑人机功能的 最佳分配；信息模型描述和分析系统的信 息需求，为建立数据库作准备。
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三、FMS单元控制系统 FMS单元控制系统覆盖了其中的底三层，即单元层、 工作站层和设备层。 设备级控制器。 工作站控制器。 单元控制器
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(二)单元控制系统基本任务
1)单元中各加工设备的任务管理与调度，其中包括制 定单元作业计划、计划的管理与调度、设备和单元 运行状态的登录与上报。 2)单元内物流设备的管理与调度，这些设备包括传送 带、有轨或无轨物料运输车、机器人、托盘系统、 工件装卸站等。 3)刀具系统的管理，包括向车间控制器和刀具预调仪 提出刀具请求、将刀具分发至需要它的机床等。
第四章 自动化制造系统的总体设计
权值
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例
第四章 自动化制造系统的总体设计
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零件工艺分析 1．零件工艺分析的要点 1)工序的集中性 在一台机床上尽可能完成较多的工序， 以减少零件的装夹次数，确保零件加工精度及提高系 统的运行效率。 2)工序的选择性 零件虽被选入系统加工，但若有不适于 系统加工的工序或为得到合理的定位基难，可将某些 工序安排在系统外加工。 3)成组技术原则 零件的工艺设计应考虑成组技术原则， 以简化夹具设计、刀具数量NC程序编制等，为确保加 工质量，提高系统利用率和运行效率创造条件。 4)切削参数的合理性 可结合机床、刀具、工件材料与刚 度、加工精度等综合考虑。
信息系统的物理配臵内容包括： 1)自动化制造系统控制体系结构的选择与设 计。 2)自动化制造系统计算机硬件系统与通信网 络的体系结构设计。 3)自动化制造系统计算机软件系统的设计。
第四章 自动化制造系统的总体设计
(一)网络选择的基本步骤 (二)信息传播需求分析 1)基本信息 2)控制信息 3)系统状态信息 (三)网络功能设计
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2．工艺分析的基本步骤
(1)分析产品工艺要求。 (2)进行工序划分 (3)选择工艺基准 (4)其它 安排工艺路线．拟定夹具方案、选择刀具与切削参数、 拟定零件检测方案、工时计算与统计等。为检验工 艺方案是否合理，还应进行工艺方案的经济性分析 与运行效益预估。
第四章 自动化制造系统的总体设计
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实践证明，分层递阶控制是一种行之有效的方法。 1.把复杂控制过程的管理和控制进行分解，分为相对简 单的过程，分别由各层计算机去处理，功能单一，易 于实现，不易出错。 2.各层的处理相对独立，易于实现模块化，使局部增、 删、修改简单易行，从而增加了整个系统的柔性和对 新技术的开放性。 3.分层处理对实时性要求有很大差别的任务，可以充分 有效地利用计算机的资源。不过，究竟是分几层好， 这要视具体对象和条件而定，不可千篇一律。
独立工作站的设备配臵 1．机械加工工作站 2．工件装卸站 3．工件检测站 4．清洗工作站
第四章 自动化制造系统的总体设计
(三)物料运贮系统的设备配置 1．工件运贮系统的设备配臵
(1)工件搬运系统 (2)托盘 (3)托盘缓冲站 (4)夹具
第四章 自动化制造系统的总体设计
设计和选用自动化制造系统托盘夹具应遵循原则： 1)为简化定位和安装，夹具的每个定位面相对加工中心 的坐标原点，都应有精确的坐标尺寸。 2)夹具元件数应尽可能少，元件的强度和刚度要高，使 用方便、合理，应设有能将工件托起一定高度的等高 块元件，便于冲洗和清除切屑。 3)夹具与托盘一起移动、上托、下沉和旋转时，应不与 机床发生干涉。 4)尽可能采用工序集中的原则，在一次装夹中能对工件 多面进行加工，以框架式或台架式夹具为好。 5)当工件结构尺寸较小时，应尽可能在一个夹具上装夹 多个(或多种)工件，以减少夹具数量或种类、提高机床 的利用率。
第四章 自动化制造系统的总体设计
四、FMS单元控制系统软件 2．调度功能
1．计划功能 1)制定计划 2)发放计划 3)实施再计划 4)建议调整任务 1)分解计划 2)实施调度 3)建议调整计划 3．监控功能 1)分析数据 2)提出报告