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自动化专业介绍PPT课件(18页)
近年来，各地相继利用外资建设了一批城 市污水处理厂，将先进的工艺及设备引进 国内，在提高工艺设备技术水平的同时， 控制系统和管理水平也有了很大的提高。 结束了以往污水处理全部用人工或简单的 电器控制的落后局面。 发达国家在二级 处理普及以后投入大量资金和科研力量加 强污水处理设施的监测、运行和管理，实 现了计算机控制、报警、计算和瞬时记录 。
（5） 20世纪50年代末起至今是综合自动化时期， 这一时期空间技术迅速发展﹐迫切需要解决多变量 系统的最优控制问题。于是诞生了现代控制理论。 现代控制理论的形成和发展为综合自动化奠定了理 论基础。
（6） 今天，自动化已远远突破了上述传统的概 念，具有更加宽广和深刻的内涵。 自动化的
广义内涵至少包括以下几点：在形式方面，制造自 动化有三个方面的含义：代替人的体力劳动，代替 或辅助人的脑力劳动，制造系统中人机及整个系统 的协调、管理、控制和优化。在功能方面，自动化 代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目 标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的， 已形成一个有机体系。在范围方面，制造自动化不 仅涉及到具体生产制造过程，而是涉及产品生命周 期所有过程。
自动化发展概况
（1）1946年，美国福特公司的机械工程 师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并 用来描述发动机汽缸的自动传送和加工 的过程。50年代，自动调节器和经典控 制理论的发展，使自动化进入以单变量 自动调节系统为主的局部自动化阶段。 自动化
60年代，随现代控制理论的出现和电子 计算机的推广应用，自动控制与信息处 理结合起来，使自动化进入到生产过程Biblioteka 的最优控制与管理的综合自动化阶段。
自动化的效益
本厂所采用的污水处理自动化控制系统 借鉴了国内外先进的计算机软、硬件技 术，控制理论及算法，实现了污水处理 全过程自动智能控制，节省了人力资源， 能够及时、准确地反映工艺过程中各个 工艺参数的变化情况，并通过声光报警， 数据溢出时自动暂停设备等方式提醒工 作人员根据参数变化及时做出调整对策， 保证整套处理过程长期稳定、高效地运 行。
自动化控制需要掌握的基本知识一次性看懂
控制器选型
根据系统控制要求，选择适合的控制器类型，如PLC、DCS、嵌入 式控制器等，并确定相应的技术参数和配置。
执行器与传感器选型
根据被控对象的特性和控制要求，选择适合的执行器和传感器类型， 如电动阀、变频器、温度传感器等，并确定相应的技术参数和配置。
软件编程与调试技巧分享
01
掌握编程语言与工具
被控对象
被控对象是自动化控制系统所要控制的机器设备或生产过 程，其性能和状态直接影响到自动化控制系统的控制效果 。
自动化控制应用领域
工业生产
自动化控制技术在工业生产中应用 广泛，如机械制造、化工生产、电 力系统等，可以实现生产过程的自 动化、智能化和高效化。
交通运输
自动化控制技术在交通运输领域也 有重要应用，如自动驾驶汽车、智 能交通系统等，可以提高交通运输 的安全性和效率。
闭环控制系统
也叫反馈控制系统，其输出量通 过反馈回路反作用于输入端，形 成闭环控制，可以减小或消除偏 差，使系统更加稳定、精确。
反馈原理及应用
反馈原理
指将系统的输出信息反送到输入端， 与输入信息进行比较，并利用二者的 偏差进行控制的过程。
反馈应用
在自动化控制系统中，反馈广泛应用 于各种测量、比较、放大、执行等环 节，以实现精确控制。
标达到设计要求。同时，分享一些实用的调试经验和优化技巧，帮助读
者更好地掌握自动化控制系统的设计与实施。
06
自动化控制系统性能评估与优化方法
系统性能评估指标体系建立
响应时间
评估系统对于输入信号的反应 速度，包括上升时间、调节时
间和稳态误差等指标。
稳定性
分析系统在受到外部扰动后能 否恢复到原状态的能力，通常 使用稳定裕度、阻尼比等参数 进行描述。
根据系统控制要求，选择适合的控制器类型，如PLC、DCS、嵌入 式控制器等，并确定相应的技术参数和配置。
执行器与传感器选型
根据被控对象的特性和控制要求，选择适合的执行器和传感器类型， 如电动阀、变频器、温度传感器等，并确定相应的技术参数和配置。
软件编程与调试技巧分享
01
掌握编程语言与工具
被控对象
被控对象是自动化控制系统所要控制的机器设备或生产过 程，其性能和状态直接影响到自动化控制系统的控制效果 。
自动化控制应用领域
工业生产
自动化控制技术在工业生产中应用 广泛，如机械制造、化工生产、电 力系统等，可以实现生产过程的自 动化、智能化和高效化。
交通运输
自动化控制技术在交通运输领域也 有重要应用，如自动驾驶汽车、智 能交通系统等，可以提高交通运输 的安全性和效率。
闭环控制系统
也叫反馈控制系统，其输出量通 过反馈回路反作用于输入端，形 成闭环控制，可以减小或消除偏 差，使系统更加稳定、精确。
反馈原理及应用
反馈原理
指将系统的输出信息反送到输入端， 与输入信息进行比较，并利用二者的 偏差进行控制的过程。
反馈应用
在自动化控制系统中，反馈广泛应用 于各种测量、比较、放大、执行等环 节，以实现精确控制。
标达到设计要求。同时，分享一些实用的调试经验和优化技巧，帮助读
者更好地掌握自动化控制系统的设计与实施。
06
自动化控制系统性能评估与优化方法
系统性能评估指标体系建立
响应时间
评估系统对于输入信号的反应 速度，包括上升时间、调节时
间和稳态误差等指标。
稳定性
分析系统在受到外部扰动后能 否恢复到原状态的能力，通常 使用稳定裕度、阻尼比等参数 进行描述。
电气自动化基础知识
2
电气元件认知
1 断路器 断路器又叫空气开关，既能使用开关作用，也能自动进行失压、欠压、 过载和短路保护。可用来分配电能、不频繁的启动电机、对电源线路和 电动机进行保护。当发生严重的过载过流或欠电压时能自动切断电路。
3P断路器 电气符号
微型(1P)断路器 电气符号
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23
气动系统认知
2 电磁阀分类
两位三通阀NC
两位三通阀NO
两位五通阀
三位五通中封阀
三位五通中压阀
三位五通中泄阀
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11
电气图纸认知
1 完整的电气图纸包含的内容
图纸封面 图纸目录 箱柜清单 电柜布局图 网络拓扑图 电气原理图 端子图表 电缆图表 PLC总览表
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12
电气符号
© 2012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and 中间继电器
用于继电保护与自动控制系统中，以增 加触点的数量及容量。 它用于在控制电 路中传递中间信号。中间继电器的结构 和原理与交流接触器基本相同，与接触 器的主要区别在于：接触器的主触头可 以通过大电流，而中间继电器的触头只 能通过小电流。所以，它只能用于控制 电路中。 它一般是没有主触点的，因为 过载能力比较小。所以它用的全部都是 辅助触头，数量比较多
电气自动化基础知识 PPT课件
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1
目录
01 电气元件认知 02 电气图纸认知 03 PLC基础认知 04 气动系统认知
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调速原理： N=60F/P N:转速 F:频率
P：极对数
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9
电气元件认知
6 伺服驱动器
服驱动器是用来控制伺服电动机的一种控制器，又称为“伺服控制 器”、“伺服放大器”，主要应用于高精度的定位系统。何服驱动 器一般通过位置、速度和转矩三种方式对间服电动机进行控制，实 现高精度的传动系统定位。伺服驱动器一般采用数字信号处理器 （DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字 化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM） 为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电 压、过电流、过热、欠电压等故障检测保护电路，在主回路中还加 入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首 先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到 相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦 PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电动机。 功率驱动单元的整个过程可以简单地说就是AC-DC-AC的过程
交流接触器 电气符号
主触点
线圈
辅助触点
1
目录
01 电气元件认知 02 电气图纸认知 03 PLC基础认知 04 气动系统认知
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调速原理： N=60F/P N:转速 F:频率
P：极对数
© 2012 A123 Systems, Inc. All rights reserved. Proprietary and confidential.
9
电气元件认知
6 伺服驱动器
服驱动器是用来控制伺服电动机的一种控制器，又称为“伺服控制 器”、“伺服放大器”，主要应用于高精度的定位系统。何服驱动 器一般通过位置、速度和转矩三种方式对间服电动机进行控制，实 现高精度的传动系统定位。伺服驱动器一般采用数字信号处理器 （DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字 化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM） 为核心设计的驱动电路，IPM内部集成了驱动电路，同时具有过电 压、过电流、过热、欠电压等故障检测保护电路，在主回路中还加 入软启动电路，以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首 先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到 相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦 PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电动机。 功率驱动单元的整个过程可以简单地说就是AC-DC-AC的过程
交流接触器 电气符号
主触点
线圈
辅助触点
自动化基础知识
● 2) 系统的通讯网络 主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU通讯
。通讯链路种类有无线、有线、微波、光纤。RTU 可支持的通讯方式有中心站触发的通讯方式和RTU 触发的通讯方式。
中心站触发的通讯方式包括： • 轮询方式 由系统设置一个时间周期，每隔一
个时间段系统进行一次查询，接收中心站所需要 的现场数据。
它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，对工业生 产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决 策，达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
35
系统组成
● 硬件系统（Hardware） ● 组成计算机的任何机械的、电子的、磁性的部件 ● 整个计算机的物质基础 ● 基本功能：运行由预先设计好的指令编制的各种程序 ● 计算机的主机(由运算器、控制器和存储器组成)、显 示器、打印机、通讯设备等
36
系统
● 软件系统（Software）
● 计算机软件是指为了更好地发挥计算机硬件的效能和方便用 户使用计算机而设计的各种程序和数据的总和。
1、SCADA系统
SCADA系统主要应用于水利、石油、供电等行 业中，用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行 远程控制。它的主要结构包括远程控制单元RTU （Remote Terminal Unit）、通讯网络及中心站 。
1) 远程终端RTU
RTU 主要作用是进行数据采集及本地控制，进 行本地控制时作为系统中一个独立的工作站，这 时RTU可以独立的完成连锁控制、前馈控制、反 馈控制、PID(比例、微分、积分）控制等工业上 常用的控制调节功能；进行数据采集时作为一个 远程数据通讯单元，完成或响应本站与中心站或 其它站的通讯和遥控任务。
自动化控制基础知识
THANKS
感谢观看
统达到最佳性能。
PID控制应用
03
广泛应用于工业过程控制、电机控制、温度控制等领域。
模糊控制原理及应用
模糊控制原理
基于模糊数学理论，通过模糊化、模糊推理和去模糊化三个步骤， 实现对被控对象的智能控制。
模糊控制器设计
包括输入/输出变量的选择、模糊化方法、模糊规则制定、去模 糊化方法等步骤。
模糊控制应用
硬件选型与配置方案设计
1 2 3
控制器选型 根据系统需求和控制策略，选择合适的控制器， 如PLC、DCS等。
传感器与执行器选型 根据控制目标和精度要求，选择合适的传感器和 执行器，如温度传感器、压力传感器、电动执行 器等。
通信协议选择 根据控制器和传感器/执行器的通信接口，选择 合适的通信协议，如Modbus、Profibus等。
05
自动化控制系统设计与实施
Chapter
系统需求分析与规划
01
02
03
明确系统控制目标
根据实际需求，明确自动 化控制系统的控制目标， 如温度、压力、流量等。
分析系统控制精度
根据控制目标，分析系统 所需的控制精度，选择合 适的传感器和执行器。
确定系统控制策略
根据控制目标和精度要求， 选择合适的控制策略，如 PID控制、模糊控制等。
02
传感器与执行器
Chapter
传感器类型及工作原理
01
温度传感器
利用物质热胀冷缩、 热电效应等原理，将 温度变化转换为电信 号输出。
02
03
压力传感器
通过压电效应、应变 片等原理，将压力变 化转换为电信号输出。
光电传感器
利用光电效应，将光 信号转换为电信号输 出。
自动化基础知识
1.什麽是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什麽？PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什麽不同？变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波為电感。
4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。
因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降，那麽电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。
用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
7、V/f模式是什麽意思？频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。
办公自动化基础知识
图1.2.4 3种不同类型的传真机
虽然传真机有多种类型，但真正决定传真机性能好坏的 技术指标包括3项，分别为发送时间、灰度级别和清晰度。 （1）发送时间。发送时间又称之为发送速度，是指传真 发送一张标准A4稿件所花费的时间。该时间越短，传送效率 就越高，一般应使用发送时间不超过15 s的传真机。
断、思维、学习、记忆与积累的能力，从而可以代替人脑
更多的功能。 （5）办公自动化。计算机的内部操作是按照人们事先 编好的程序自动进行的。只要将程序输入计算机，它就会 自动按照程序规定的步骤来完成预定的任务，而不需要人
工干预，而且通用性很强，是现代化、自动化、信息化的
基本技术手段。
（6）可靠性强。随着科学技术的不断发展，电子技术 也发生着很大的变化，电子器件的可靠性也越来越高。在
查询、学习培训、用餐及车辆预定等功能，减轻后勤工作 者的负担。 （6）系统管理模块：可用于管理本系统的工作人员、 用户组、权限以及系统维护等工作。
第二节 常用办公自动化硬件设备
在现代化办公活动中，离不开计算机、打印机、复印机、
传真机、扫描仪、数码相机等办公设备的使用，借助于这些 设备，可在减轻工作强度的同时较大地提高工作效率。 一、计算机 计算机的出现，使科学技术得到了飞跃性的发展。在现
计算机的设计过程中，通过采用新的结构可以使其具有更
高的可靠性。 正因为计算机具有以上众多特点，所以被广泛应用于 科学计算、数据处理、自动控制、辅助设计、网络通信以 及人工智能等领域。如图1.2.1所示即为常见的台式机和笔 记本电脑。
图1.2.1 台式机和笔记本电脑
二、打印机
打印机是计算机最重要的外设之一，它也是办公活动 中使用较频繁的设备之一。打印机有多种类型，目前常用 的包括针式打印机、喷墨打印机和激光打印机3种类型，如 图1.2.2所示。
工业自动化基础知识
驱动层
驱动层是工业自动化系统的重要组成部分，负责将控制层的指令转化为实 际动作，驱动执行机构完成生产任务。
驱动层的主要设备包括电机、气动元件、液压元件等，根据不同的生产需 求选择合适的驱动方式。
驱动层的主要功能包括将控制层的指令转化为实际动作，驱动执行机构完 成生产任务，同时对设备的运行状态进行监测和维护。
详细描述
绿色化工业自动化系统将采用更加环保和节 能的技术和设备，降低能耗和减少废弃物排 放。同时，绿色化工业自动化系统还将注重 资源的循环利用和生产过程的可回收性，实 现可持续发展。
THANKS
工业自动化基础知识
目录
• 工业自动化概述 • 工业自动化系统组成 • 工业自动化技术 • 工业自动化应用领域 • 工业自动化面临的挑战与解决方案 • 工业自动化未来发展趋势
01
工业自动化概述
定义与特点
01
02
定义
特点
工业自动化是指通过各种自动化设备和系统，实现生产过程中的测量 、控制、优化和决策等功能，从而提高生产效率、降低成本并保障生 产安全。
技术更新换代
挑战
随着科技的不断进步，工业自动化技 术也在不断更新换代，企业需要不断 跟进新技术，以保持竞争优势。
解决方案
建立技术研发团队，持续投入研发资 金，关注行业动态，及时引进新技术 ，提高生产效率。
Байду номын сангаас
数据安全与隐私保护
挑战
随着工业自动化技术的发展，数据安 全和隐私保护问题日益突出，如何保 障数据安全和保护用户隐私成为亟待 解决的问题。
输出。
03
传感器在工业自动化中的应用
传感器在工业自动化中广泛应用于各种场合，如过程控制、质量检测、
办公自动化基础知识培训ppt(58张)
这些都促进了数码相机应用的普及，普及反过来以促使厂商在技术及工艺上作更大的投入。
“多功能一体机”多偏重于打印功能，打印部件是它的主要部件；
其次由于产量、销量的增加以及技术进步等因素，现在数码相机的价格也正以很快的速度下降。
（5、6）复使印用文适件当时的有分一如辨条率 或果。数条传竖白线真。 机具备快速拨号功能，且用户所需的电
传真机是一种现代化的通信设备，它通过 电话线或长途载波线路迅速地传送文件、 图表、相片、信函、报纸等，还可传递真 迹，如签名、手令、印章等。 传真机一般 都带有电话机功能。
热敏传真机 多功能一体机 平板式复印多功能一体机 图2-1 传真机
办公自动化实训教程
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知识点：
2.1 传真机的分类 2.2传真机的一般操作方法 2.3 传真机的选购 2.4 传真机的日常保养 2.5 传真机常见故障及处理
接收完毕，若成功，则会有通信成功的信息显示； 不成功，则会显示出错信息或报警。
办公自动化实训教程
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2.2 传真机的一般操作方法
7、接收传真文件 （2）手动接收
传真机设置为手动接收状态，当接到发方电话时， 需拿起电话与对方通话，根据发方的要求，按启 动（START）键之后可以挂电话，传真机会自动 给对方发送一个应答信号，并开始接收对方发来 的文稿。
（8）选择复印纸尺寸。
图（14-）5拨喷通墨后打可印能机出打现两印种情介况： 质，进而在打印介质上打印出点阵，再由 点阵组成字符或图形来完成打印任务。 （6）使用适当的分辨率。
普通纸型传真机可以在普通纸上打印传真。 （7）可升级为20张/分--45张/分的高速A3幅面双面激光打印机，解析度高达600DPI。 第六，是否具有自动切纸功能。 （5）强大的图像编辑功能。 图1-8 激光打印机 第五，是否具有自动送纸器（ADF）。 5、数码相机的外型规格也很重要。
自动化专业介绍ppt课件(18页)
薪资水平
自动化专业人才在就业市 场上具有较高的竞争力， 薪资水平相对较高。
主要就业方向介绍
工业控制方向
从事工业生产过程中的 自动化控制、工艺流程 设计、设备维护等工作
。
智能家居方向
从事智能家居系统设计 、开发、调试和维护等
工作。
机器人方向
从事机器人研发、设计 、应用和推广等工作。
电力系统方向
从事电力系统自动化、 继电保护、电气传动等
控制系统的设计方法
03
包括PID控制、模糊控制等。
03
自动化专业核心课程
自动控制原理
1 2
自动控制系统的基本概念
介绍自动控制系统的组成、工作原理、性能指标 等。
线性控制系统分析
讲解线性控制系统的时域分析、频域分析方法。
3
控制系统设计
介绍控制系统设计的基本原则、方法，以及优化 控制策略。
现代控制工程
工作。
职业规划与发展建议
明确职业目标
根据自己的兴趣和特长，选择适合自己的职业方 向，并制定相应的职业目标。
积累实践经验
积极参加实践活动和项目经验，积累实践经验和 项目经验，为未来的职业发展打下基础。
ABCD
提升技能水平
不断学习和掌握新技术、新方法，提高自己的技 能水平和综合素质。
加强团队协作
在工作中注重团队协作和沟通，与同事保持良好 的合作关系，共同推动项目的进展和成果。
随着人们对智能家居的需求增加，家 居自动化市场将逐渐扩大，相关的自 动化专业人才需求也将增加。
技术挑战与创新方向
人工智能技术
人工智能技术将在自动化领域发挥越来越重要的作用，如何将人工智能技术与自动化专业 相结合，将是未来的一个重要研究方向。
自动化基础知识ppt课件
品质量。
电商物流行业
物流系统通过自动化仓储、智 能配送等技术，提高了电商物 流的运作效率和准确性。
食品加工行业
自动化生产线在食品加工中的 应用，如自动包装、检测等环 节，确保了食品的安全和卫生 。
医药行业
物流系统在医药流通领域的应 用，通过药品追溯、智能配送 等技术，确保了药品的安全和
有效性。
06
设计原则
根据建筑物的使用功能、设备配置、环境条件等因素，进行 系统设计，确保系统的可靠性、稳定性和扩展性。
实施步骤
包括系统规划、方案设计、设备选型、安装调试、系统测试 等步骤，需要专业的技术团队进行全程跟踪和服务。同时， 在系统实施过程中，还需要注意与建筑物其他系统的协调配 合，确保整体效果最佳。
THANK YOU
感谢聆听
传感器融合
系统融合多种传感器信息 ，如视觉、力觉、触觉等 ，提高机器人的感知能力 和自适应能力。
路径规划
根据任务需求，系统自动 规划机器人的运动路径， 确保机器人能够高效、准 确地完成任务。
05
自动化生产线与物流系统
自动化生产线的组成与特点
组成
自动化生产线由传送系统、控制 系统、执行系统、检测系统等组 成。
稳定性
系统受到扰动后，能够恢复到原来平衡状态的能 力。稳的误差大小。准确性高 的系统能够减小误差，提高控制精度。
快速性
系统对输入信号响应的快慢程度。快速性好的系 统能够迅速响应输入信号的变化。
鲁棒性
系统对参数摄动和外部扰动的敏感程度。鲁棒性 强的系统能够在一定程度上抵抗参数摄动和外部 扰动的影响。
控制系统的分析与设计
01
控制系统分析
通过建立控制系统的数学模型，分析系统的稳定性、快速性、准确性和
电商物流行业
物流系统通过自动化仓储、智 能配送等技术，提高了电商物 流的运作效率和准确性。
食品加工行业
自动化生产线在食品加工中的 应用，如自动包装、检测等环 节，确保了食品的安全和卫生 。
医药行业
物流系统在医药流通领域的应 用，通过药品追溯、智能配送 等技术，确保了药品的安全和
有效性。
06
设计原则
根据建筑物的使用功能、设备配置、环境条件等因素，进行 系统设计，确保系统的可靠性、稳定性和扩展性。
实施步骤
包括系统规划、方案设计、设备选型、安装调试、系统测试 等步骤，需要专业的技术团队进行全程跟踪和服务。同时， 在系统实施过程中，还需要注意与建筑物其他系统的协调配 合，确保整体效果最佳。
THANK YOU
感谢聆听
传感器融合
系统融合多种传感器信息 ，如视觉、力觉、触觉等 ，提高机器人的感知能力 和自适应能力。
路径规划
根据任务需求，系统自动 规划机器人的运动路径， 确保机器人能够高效、准 确地完成任务。
05
自动化生产线与物流系统
自动化生产线的组成与特点
组成
自动化生产线由传送系统、控制 系统、执行系统、检测系统等组 成。
稳定性
系统受到扰动后，能够恢复到原来平衡状态的能 力。稳的误差大小。准确性高 的系统能够减小误差，提高控制精度。
快速性
系统对输入信号响应的快慢程度。快速性好的系 统能够迅速响应输入信号的变化。
鲁棒性
系统对参数摄动和外部扰动的敏感程度。鲁棒性 强的系统能够在一定程度上抵抗参数摄动和外部 扰动的影响。
控制系统的分析与设计
01
控制系统分析
通过建立控制系统的数学模型，分析系统的稳定性、快速性、准确性和
自动化基础知识ppt课件
工厂或事业单位的人﹑财﹑物﹑生产﹑办公等业务 管理自动化﹐是以信息处理为核心的综合性技术 ﹐涉及电子计算器﹑通信﹑系统与控制等学科。
d、其它：实验室自动化、家庭自动化、商业自动 化
2、按测控形式分
a、SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系统
监测控制和数据采集系统。它可以实时采集现 场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制 ，对工艺流程进行全面、实时的监视，并为生产 、调度和管理提供必要的数据。
自动化基础知识
刘艳艳
1
主要内容
1、自 动 控 制 2、计 算 机 3、计 算 机 网 络 4、可编程控制器（plc)
2
一、什么是自动化
1、自动化定义 自动化是指在无人干预的情况下按规定的程序或指 令自动进行操作或控制的过程。
研究内容： 自动化是一门涉及学科较多﹑应用广泛的综合性科 学技术。数学、物理学、力学、电子学、生物学 等是该学科的重要基础 它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，对工业生 产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决 策，达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
3、自动控制
概念 所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用 外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、 设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参 数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
SCADA系统的主要功能包括数据采集、本地和 远程控制、多种通讯介质联接、易于重新配置及 本地和远程诊断。
d、其它：实验室自动化、家庭自动化、商业自动 化
2、按测控形式分
a、SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系统
监测控制和数据采集系统。它可以实时采集现 场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制 ，对工艺流程进行全面、实时的监视，并为生产 、调度和管理提供必要的数据。
自动化基础知识
刘艳艳
1
主要内容
1、自 动 控 制 2、计 算 机 3、计 算 机 网 络 4、可编程控制器（plc)
2
一、什么是自动化
1、自动化定义 自动化是指在无人干预的情况下按规定的程序或指 令自动进行操作或控制的过程。
研究内容： 自动化是一门涉及学科较多﹑应用广泛的综合性科 学技术。数学、物理学、力学、电子学、生物学 等是该学科的重要基础 它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，对工业生 产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决 策，达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
3、自动控制
概念 所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用 外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、 设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参 数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
SCADA系统的主要功能包括数据采集、本地和 远程控制、多种通讯介质联接、易于重新配置及 本地和远程诊断。
自动化基础知识幻灯片课件
04
自动化技术的发展趋 势
人工智能与自动化
人工智能技术为自动化系统提供更高效、智能的决策支持，实现更精准的控制和优 化。
人工智能算法应用于自动化系统，可提高数据处理速度和准确性，降低人工干预需 求。
人工智能技术有助于自动化系统更好地适应复杂环境和不确定性因素，提高系统的 鲁棒性和自适应性。
机器学习与自动化
根据系统设计，使用合适的编程语言和工具 进行编码实现。
单元测试
对每个模块进行单元测试，确保每个模块的 功能正常。
集成测试
将所有模块集成在一起进行测试，确保模块 之间的协调工作正常。
系统测试
模拟实际运行环境，对整个系统进行全面测 试，确保满足需求。
06
自动化系统的应用实 例
工业自动化生产线
自动化生产线概述
执行机构可以是电动机、气动或液压系统等，根据控制装置 的输出信号，驱动设备或机器进行工作。
检测装置
检测装置用于检测被控对象的各种参 数，如温度、压力、流量等，并将检 测结果转换为电信号或数字信号传送 给控制装置。
检测装置包括各种传感器、变送器和 测量仪表等。
控制系统
控制系统是自动化系统的组成部分，它由控制装置、执行 机构、检测装置等组成，通过信号传输和数据处理实现自 动化控制。
机器学习技术为自动化系统提 供强大的数据处理和分析能力 ，实现数据驱动的决策和控制 。
通过机器学习算法，自动化系 统能够自我学习和优化，不断 提高自身的性能和效率。
机器学习技术有助于自动化系 统更好地应对各种复杂和动态 的任务需求，提高系统的灵活 性和适应性。
物联网与自动化
物联网技术为自动化系统提供更 广泛的信息感知和交互能力，实 现设备间的互联互通和协同工作
自动化专业讲座培训课件(ppt37页)
先进自动化（综合集成了系统、管理）
自动化学院
课程介绍
开课目的 通过开设系列学科前沿讲座，介绍本 学科的前沿发展动态和热点技术 开拓同学们的视野，为专业课程学习 提供相关的资料 培养专业素养，激发专业学习的兴趣
自动化专业介绍
什么是自动化？ 二个典型的高技术自动化系统 自动化专业的培养目标 自动化专业的地位与作用 自动化专业的知识领域 进一步深造的机会 广阔的就业前景
①人易出错，自动化设备与系统完成作业的一致性与重复性要远高于人，使生产的产品质量大幅度地提高；
安全消防系统：安检、消防自动报警、
救护系统
目前我国自动化水平还不高，各行各业对自动化人才有着广泛的需求。
符合厚基础、宽口径专业设立的要求；
综合应用自动控制理论、计算机、电子和电气元部件、计算机网络、信息处理等技术
一定在工业化的基础上计算机化（大规模使用计算机） 网络化（实现计算机网络） 先进自动化（综合集成了系统、管理） 实现先进自动化，就完成（工业）信息化
先进自动化是信息化的最重要标志 （国内总体，数字化、网络化已有一定规模）
自动化专业的地位与作用
工业化
（工业化基础）机械化
物
质
•
（能量流）电气化
能
量
自动化
自动化专业的地位与作用
社
机械化（应用机器系统）
电气化（加入电机、网络）
工业化
会 自动化（加入自动控制器）
总 计算机化（应用数字计算机）
发 网络化（实现计算机网络） 信息化
展 先进自动化（系统、管理）
智能化（引入智能） 知识化（处理知识）
知识化
自动化专业的地位与作用
信息化特点：不单指工业，包含第一、三产业 仅从工业的角度，信息化发展也可分三阶段：
自动化设计基础知识
自动化设计基础知识自动化设计是现代工程领域中的关键概念，它涉及到各种工业系统、产品和流程的设计与实施。
在这篇文章中，我们将深入探讨自动化设计的基础知识，包括其定义、原理、应用和前景。
一、自动化设计的定义自动化设计是指通过应用先进的技术手段，实现工业过程的自动化控制和管理。
其目的是提高生产效率、减少人力资源的消耗，同时提高产品质量和可靠性。
二、自动化设计的原理自动化设计的原理基于控制理论和电子技术的应用。
它通过传感器、执行器和控制器等装置，将现实世界中的信号采集与处理，再通过自动控制算法对执行器进行控制，从而实现工业过程的自动化控制。
三、自动化设计的应用1. 制造业自动化设计在制造业中得到了广泛应用。
例如，在汽车制造过程中，自动化生产线可以大大提高生产效率和产品质量，并减少人为错误的发生。
通过自动化设计，工厂可以实现高度智能化的生产，提高竞争力。
2. 能源行业自动化设计在能源行业中也发挥着重要作用。
例如，在发电厂中，自动化控制系统可以对燃料供给、温度、压力等参数进行实时监测和调控，实现安全高效的发电过程。
3. 城市基础设施自动化设计还广泛应用于城市基础设施领域。
例如，交通信号灯、路灯和水电系统等都可以通过自动化控制实现集中管理和智能调度，提高城市的运行效率和资源利用率。
四、自动化设计的前景随着科技的不断进步和创新，自动化设计的前景非常广阔。
未来，更多的行业和领域将会借助自动化技术实现智能化和自动化。
例如，工业机器人、智能家居和自动驾驶等领域都将会得到进一步的发展和应用。
总结：自动化设计作为现代工程领域中的重要概念，对提高生产效率、产品质量和资源利用效率起着重要作用。
它基于控制理论和电子技术，通过应用传感器、执行器和控制器等装置，实现工业过程的自动化控制和管理。
自动化设计在制造业、能源行业和城市基础设施等领域得到了广泛应用，并且在未来具有广阔的发展前景。
随着科技的不断进步，自动化设计将会在更多的行业和领域实现智能化和自动化，推动社会进步和发展。
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自动化基础知识
刘艳艳
1
主要内容
1、自 动 控 制 2、计 算 机 3、计 算 机 网 络 4、可编程控制器（plc)
2
一、什么是自动化
1、自动化定义 自动化是指在无人干预的情况下按规定的程序或指 令自动进行操作或控制的过程。
研究内容： 自动化是一门涉及学科较多﹑应用广泛的综合性科 学技术。数学、物理学、力学、电子学、生物学 等是该学科的重要基础 它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
SCADA系统的主要功能包括数据采集、本地和 远程控制、多种通讯介质联接、易于重新配置及 本地和远程诊断。
b、DCS（Distributed Control System）系统
DCS是一种分布式控制系统，在国内自控行业又称 之为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度 结合的产物。DCS通常采用若干个控制器（过程 站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制， 各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操 作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接， 收集生产数据，传达操作指令。
三、自动化系统构成
1、SCADA系统 SCADA系统主要应用于水利、石油、供电等行
业中，用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行 远程控制。它的主要结构包括远程控制单元RTU （Remote Terminal RTU 主要作用是进行数据采集及本地控制，进 行本地控制时作为系统中一个独立的工作站，这 时RTU可以独立的完成连锁控制、前馈控制、反 馈控制、PID(比例、微分、积分）控制等工业上 常用的控制调节功能；进行数据采集时作为一个 远程数据通讯单元，完成或响应本站与中心站或 其它站的通讯和遥控任务。
2、DCS系统
从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级 。
1）过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表 组成，是系统控制功能的主要实施部分。
2）操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的 操作和组态。
3）管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统） ，它是DCS更高层次的应用。
综合信息管理级 管理 微机
工厂或事业单位的人﹑财﹑物﹑生产﹑办公等业务 管理自动化﹐是以信息处理为核心的综合性技术 ﹐涉及电子计算器﹑通信﹑系统与控制等学科。
d、其它：实验室自动化、家庭自动化、商业自动 化
2、按测控形式分
a、SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系统
监测控制和数据采集系统。它可以实时采集现 场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制 ，对工艺流程进行全面、实时的监视，并为生产 、调度和管理提供必要的数据。
5、 自动控制技术的原理和方法
● 自动控制技术是自动化单元技术和集成技术及其在各 类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以 电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术 、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自 动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制) 管(理)结合，强(电)弱(电)并重，软(件)硬(件)兼施” 等鲜明的特点，
DCS系统的基本思想是：利用分散控制、集中操作 、分而自制、综合协调的原则，将测控系统分为 分散过程控制级、集中操作监控级和综合信息管 理级，构成一分级分布式控制系统。
因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散 控制集中管理。
c、直接数字控制（DDC）系统 d、监督计算机控制（简称SCC）系统 e、现场总线控制系统（简称FCS）系统
• 广播方式 由中心站向所有RTU或某分组内的 RTU下发命令。
• 控制命令下发方式 如下发开、关控制命令 ，修改报警及控制权限。
RTU触发的通讯方式：
RTU可以在程序中根据现场情况设置条件，以 便在非常情况下向中心站发送数据。
● 3）中心站 它可包含多个工作站和支持网络功能的设备，
以完成不同的工作。它通过中心站软件管理系统 数据库，每个工作站通过组态画面监测现场站点 ，下发控制命令进行控制，并完成工况图、统计 曲线、报表等功能。
网间 链接
到其它局域网 LAN
集中操作监控级 工程师 操作站
操作员 操作站
监控 计算机
网间 链接
分散过程控制级
现场 工作站
PLC 控制器
智能 调节器
其他 装置
DCS系统结构图
四、自动控制系统工作原理
● 1、系统工作原理
● 2) 系统的通讯网络 主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU通讯
。通讯链路种类有无线、有线、微波、光纤。RTU 可支持的通讯方式有中心站触发的通讯方式和RTU 触发的通讯方式。
中心站触发的通讯方式包括： • 轮询方式 由系统设置一个时间周期，每隔一
个时间段系统进行一次查询，接收中心站所需要 的现场数据。
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，对工业生 产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决 策，达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
3、自动控制
概念 所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用 外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、 设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参 数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
二、自动化系统分类
1、从应用角度分 a、过程自动化
石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自 动化。 一般采用由检测仪表﹑调节器和计算器等组成的过 程控制系统﹐对加热炉﹑蒸馏塔等设备或整个工 厂进行最优控制。
b、机械制造自动化
这是机械化﹑电气化与自动控制相结合的结果﹐处 理的对象是离散工件。
c、管理自动化
自动控制系统： 实现上述控制目的，由相互制约的各部分按一定规律组 成的具有特定功能的整体。
5
4、自动控制技术的内容
● 自动控制技术包含了自动控制系统中所有元器件的构 造原理和性能，以及控制对象或被控过程的特性等方 面的知识；自动控制系统的分析与综合；控制用计算 机(能作数字运算和逻辑运算的控制机)的构造原理和 实现方法。
刘艳艳
1
主要内容
1、自 动 控 制 2、计 算 机 3、计 算 机 网 络 4、可编程控制器（plc)
2
一、什么是自动化
1、自动化定义 自动化是指在无人干预的情况下按规定的程序或指 令自动进行操作或控制的过程。
研究内容： 自动化是一门涉及学科较多﹑应用广泛的综合性科 学技术。数学、物理学、力学、电子学、生物学 等是该学科的重要基础 它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
SCADA系统的主要功能包括数据采集、本地和 远程控制、多种通讯介质联接、易于重新配置及 本地和远程诊断。
b、DCS（Distributed Control System）系统
DCS是一种分布式控制系统，在国内自控行业又称 之为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度 结合的产物。DCS通常采用若干个控制器（过程 站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制， 各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操 作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接， 收集生产数据，传达操作指令。
三、自动化系统构成
1、SCADA系统 SCADA系统主要应用于水利、石油、供电等行
业中，用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行 远程控制。它的主要结构包括远程控制单元RTU （Remote Terminal RTU 主要作用是进行数据采集及本地控制，进 行本地控制时作为系统中一个独立的工作站，这 时RTU可以独立的完成连锁控制、前馈控制、反 馈控制、PID(比例、微分、积分）控制等工业上 常用的控制调节功能；进行数据采集时作为一个 远程数据通讯单元，完成或响应本站与中心站或 其它站的通讯和遥控任务。
2、DCS系统
从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级 。
1）过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表 组成，是系统控制功能的主要实施部分。
2）操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的 操作和组态。
3）管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统） ，它是DCS更高层次的应用。
综合信息管理级 管理 微机
工厂或事业单位的人﹑财﹑物﹑生产﹑办公等业务 管理自动化﹐是以信息处理为核心的综合性技术 ﹐涉及电子计算器﹑通信﹑系统与控制等学科。
d、其它：实验室自动化、家庭自动化、商业自动 化
2、按测控形式分
a、SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系统
监测控制和数据采集系统。它可以实时采集现 场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制 ，对工艺流程进行全面、实时的监视，并为生产 、调度和管理提供必要的数据。
5、 自动控制技术的原理和方法
● 自动控制技术是自动化单元技术和集成技术及其在各 类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以 电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术 、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自 动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制) 管(理)结合，强(电)弱(电)并重，软(件)硬(件)兼施” 等鲜明的特点，
DCS系统的基本思想是：利用分散控制、集中操作 、分而自制、综合协调的原则，将测控系统分为 分散过程控制级、集中操作监控级和综合信息管 理级，构成一分级分布式控制系统。
因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散 控制集中管理。
c、直接数字控制（DDC）系统 d、监督计算机控制（简称SCC）系统 e、现场总线控制系统（简称FCS）系统
• 广播方式 由中心站向所有RTU或某分组内的 RTU下发命令。
• 控制命令下发方式 如下发开、关控制命令 ，修改报警及控制权限。
RTU触发的通讯方式：
RTU可以在程序中根据现场情况设置条件，以 便在非常情况下向中心站发送数据。
● 3）中心站 它可包含多个工作站和支持网络功能的设备，
以完成不同的工作。它通过中心站软件管理系统 数据库，每个工作站通过组态画面监测现场站点 ，下发控制命令进行控制，并完成工况图、统计 曲线、报表等功能。
网间 链接
到其它局域网 LAN
集中操作监控级 工程师 操作站
操作员 操作站
监控 计算机
网间 链接
分散过程控制级
现场 工作站
PLC 控制器
智能 调节器
其他 装置
DCS系统结构图
四、自动控制系统工作原理
● 1、系统工作原理
● 2) 系统的通讯网络 主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU通讯
。通讯链路种类有无线、有线、微波、光纤。RTU 可支持的通讯方式有中心站触发的通讯方式和RTU 触发的通讯方式。
中心站触发的通讯方式包括： • 轮询方式 由系统设置一个时间周期，每隔一
个时间段系统进行一次查询，接收中心站所需要 的现场数据。
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，对工业生 产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决 策，达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
3、自动控制
概念 所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用 外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、 设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参 数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
二、自动化系统分类
1、从应用角度分 a、过程自动化
石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自 动化。 一般采用由检测仪表﹑调节器和计算器等组成的过 程控制系统﹐对加热炉﹑蒸馏塔等设备或整个工 厂进行最优控制。
b、机械制造自动化
这是机械化﹑电气化与自动控制相结合的结果﹐处 理的对象是离散工件。
c、管理自动化
自动控制系统： 实现上述控制目的，由相互制约的各部分按一定规律组 成的具有特定功能的整体。
5
4、自动控制技术的内容
● 自动控制技术包含了自动控制系统中所有元器件的构 造原理和性能，以及控制对象或被控过程的特性等方 面的知识；自动控制系统的分析与综合；控制用计算 机(能作数字运算和逻辑运算的控制机)的构造原理和 实现方法。