了解电气自动化及工业自动化 PPT课件

8
5个核心关键技术
▪ RFID技术 ▪ 传感器技术 ▪ 无线网络技术 ▪ 人工智能技术 ▪ 云计算技术
9
RFID技术
10
云计算
▪ 分布式计算 ▪ 并行计算 ▪ 效用计算 ▪ 网络存储 ▪ 虚拟化 ▪ 负载均衡 ▪ 热备冗余
11
德国工业4.0、中国制造2025
12
PLC基础知识
一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的现状及发展趋势 四、PLC的特点 五 、PLC的基本功能
二、 可编程控制器的定义 定义：
国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在 草案中对可编程控制器定义如下：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设 计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定 时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制 各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工 业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。
了解电气自动 化
1
主要介绍以下几个内容
▪ 电气自动化的应用领域 ▪ 电气自动化所需的专业知识 ▪ 工控、四次工业革命 ▪ 强电、弱电 ▪ 物联网 ▪ 中国制造2025、德国工业4.0 ▪ PLC基础知识
2
电气自动化的应用领域
▪ 工业（电力、化工、钢铁、矿业、制造等） ▪ 交通（包括汽车、运输、物流等） ▪ 建筑（建筑电气、智能家居） ▪ 农业（农机、养殖） ▪ 医疗（医疗器械、保健美容） ▪ 军事 ▪ 环保（环境监测，新能源） ▪ 服务业（餐饮、媒体） ▪ 家用
发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上， 日本产品约占有70％的份额。在中国，OMRON 产品的销量居首位。）
可编程序控制器分类
1.按结构形式分类 整体式PLC：整体式是将PLC的CPU、存储器、I/O单元、电源等安装在同一机体
内，构成主机，另外还有I/O扩展单元配合主机使用，用以扩展I/O点数。整体式 PLC的特点是结构紧凑、体积小、成本低、安装方便，但输入输出点数固定，灵活 性较低，小型PLC多采用这种结构。
6
强电、弱电
▪ 强电是用作一种动力 能源，主要是传递能 量，以及各种能量之 间的转化
▪ 弱电是作为一种信号 电，主要是传递信息， 各种信号之间的传递
7
物联网（IOT）
▪ 顾名思义，物联网就是物物相连的 互联网。这有两层意思：其一，物 联网的核心和基础仍然是互联网， 是在互联网基础上的延伸和扩展的 网络；其二，其用户端延伸和扩展 到了任何物品与物品之间，进行信 息交换和通信，也就是物物相息。
▪ 第三次科技革命：标志：原子能和计算机的发明。发源地：美国。起源时间：20 世纪四五十年代至今。人类从此进入信息时代。代表发明家：爱因斯坦，冯·诺 伊曼。代表作品：电子计算机，原子弹，克隆技术，航天飞船，人造卫星。
▪ 第四次科技革命（正在到来）：以互联网产业化，工业智能化，工业一体化为代 表，以人工智能，清洁能源，无人控制技术，量子信息技术，虚拟现实以及生物 技术为主的全新技术革命。发源地：美国，德国，中国等科技大国。
3
电气自动化所需的专业知识
▪ 计算机 ▪ 通讯 ▪ 电子技术 ▪ 电工学、电路 ▪ 电力电子 ▪ 电机、传动控制 ▪ 传感器
▪ 控制理论 ▪ 信号与系统 ▪ CAD、CAM ▪ 仿真技术
线性代数、复变函 数、概率论、系统 辨识、离散数学、 运筹学、经典控制、 现代控制、智能控 制
4
工控（工业控制，简称工控）
三、 PLC的现状及发展趋势
PLC的现状及分类
PLC三大流派 • 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 • 美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50％的份额、GE（General
Electric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器(T1)公司、西屋公司 • 日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、 FUJI （日本主要
组合式PLC：组合式PLC是由一些标准模块单元组成，采用总线结构，不同功能 的模块（如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等）通过总线连接起来。
一、 PLC的产生与历史 用户迫切需要一种先进的自动控制装置
继电器控制系统
先进自动控制系统
世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GE）的要求研
制成功。 背景：
1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺 不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它 能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。
5
四次工业（科技）革命
▪ 第一次工业革命：标志：蒸汽机作为动力机被广泛使用。发源地：英国。起源时 间：18世纪60年代----19世纪中期。人类从此进入蒸汽时代。代表发明家：瓦特， 富尔顿，史蒂芬孙等。代表作品：改良蒸汽机，蒸汽轮船，蒸汽机车。
▪ 第二次工业革命：标志：电力和内燃机的发明。发源地：美国。起源时间:19世 纪70年代----20世纪初期。人类从此进入电气时代。代表发明家：爱迪生，西门 子，贝尔等。代表作品：电话，发电机，灯泡。
设计思想： 吸取继电器和计算机两者的优点 ☆ 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故 障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、价格便宜； ☆ 计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编程困难； ☆ 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的 人也能很快掌握使用。（梯形图）
▪ 工控指的是工业自动化控制，主要利用电子电气、机械、软件组合 实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算 机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自 动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。
▪ PLC，变频器，伺服电机，工控机，人机界面
▪ 工控技术的出现和推广带来了第 三次工业革命，使工厂的生产速 度和效率提高了300%பைடு நூலகம்上。