自动化概论
自动化概论PPT课件(38页)精选全文
自动控制理论的经典著作
控制系统的一种自然模型
控制器(计算机) 大脑 控制理论 思想、智能 传感器 感觉器官 执行器 肌肉 能量 食物
更好的执行器 提供更好的体能
更好的传感器 提供更好的视觉
更好的控制 使传感器和执行器的组合以更智能的方式提供更灵巧 的作用
自然模型
自动化技术的发展
检测、计算、通信、执行和复杂性技术成本/性能曲线
机械化（应用机器系统） 电气化（加入电机、网络） 自动化（加入自动控制器） 数字化（应用数字计算机） 网络化（实现计算机网络） 先进自动化（系统、管理） 智能化（引入智能） 知识化（处理知识）
工业化 信息化 知识化
社 会 总 发 展
嫦娥一号 中国自主研制、发射的第一个月球探测器
北京现代汽车车身车间焊接机器人
清华大学提出的电力系统的混成控制
离散逻辑控制指令～连续动态
底层（动态电力系统） 电厂、变电站&FACTS设备
电力 系统 混成 控制
中间处理与操作层 Processing & Operating
最高决策与指挥层 Decision–making & Commanding
小结
自动化是一个发展充分、工程概念强、内容丰富、应用领域广泛的技术学科，是人类文明进步和社会现代化的标志。 自动化是信息化的必然，是智能化的基础，是人类体能和智力扩展的关键技术，是从信息社会迈向知识社会的必经之路。 自动化专业培育高素质的控制、管理、决策人才，要求：理论与实践（抽象思维与动手，数学方程与物理概念）、硬件与软件、强电与弱电并重
中间层信息
控制指令 (事件驱动)
Data
底层设备的反馈控制
操作命令
底层信息
自动化概论感想
自动化概论感想引言概述：自动化概论是一门介绍自动化技术和应用的课程，通过学习这门课程，我对自动化技术的发展和应用有了更深入的了解。
在这篇文章中，我将从四个方面详细阐述我对自动化概论的感想。
一、自动化技术的发展1.1 自动化技术的历史演变：我了解到自动化技术的发展经历了从简单机械自动化到数字化自动化的过程。
从最早的水力机械到现代的智能机器人，自动化技术在不断进步。
1.2 自动化技术的应用领域：自动化技术已广泛应用于工业制造、交通运输、医疗健康等领域。
例如，工业机器人在生产线上的应用大大提高了生产效率。
1.3 自动化技术的未来趋势：随着人工智能和大数据技术的不断发展，自动化技术将更加智能化和个性化，为人们的生活带来更多便利和舒适。
二、自动化技术的优势2.1 提高工作效率：自动化技术能够完成一些繁琐、重复性的工作，提高工作效率和质量。
2.2 减少人力成本：自动化技术能够取代一些人力工作，减少人力成本，提高生产效益。
2.3 提高安全性：自动化技术可以应用于危险环境或高风险工作，减少人员伤亡事故的发生。
三、自动化技术的挑战3.1 技术难题：自动化技术的发展面临着一些技术挑战，如人工智能的发展、机器学习的应用等。
3.2 就业形势：自动化技术的广泛应用可能会导致一些传统工作岗位的减少，对就业形势产生一定影响。
3.3 安全风险：自动化技术的应用也可能带来一些安全风险，如网络攻击、系统故障等。
四、自动化技术的发展对个人的影响4.1 学习需求：自动化技术的发展对个人的学习需求提出了更高的要求，需要不断学习和更新知识。
4.2 职业发展：自动化技术的应用广泛，为个人的职业发展提供了更多的机会和选择。
4.3 生活变化：自动化技术的普及将为人们的生活带来更多便利和舒适，但也可能改变人们的生活方式和社会结构。
总结：通过学习自动化概论，我对自动化技术的发展和应用有了更全面的了解。
自动化技术的优势和挑战都需要我们认真面对和思考。
自动化概论复习
自动化概论复习一、引言自动化概论是一门介绍自动化技术和原理的课程，旨在使学生了解自动化的基本概念、发展历程、应用领域以及相关理论和技术。
本文将对自动化概论的重要内容进行复习，包括自动化的定义、分类、特点、发展历程以及自动化系统的组成。
二、自动化的定义自动化是指利用计算机、传感器、执行器等技术手段，对生产、制造、运输、管理等工作过程进行控制和管理的一种技术和方法。
其目的是提高生产效率、降低成本、提高产品质量和安全性。
三、自动化的分类根据控制方式和控制对象的不同，自动化可以分为以下几类：1. 过程自动化：用于控制连续或离散过程，如化工生产、电力系统等。
2. 离散自动化：用于控制离散事件的过程，如制造业中的装配线、仓储管理等。
3. 动力自动化：用于控制机械运动，如机床、机器人等。
4. 信息自动化：用于控制和管理信息流动，如计算机网络、信息系统等。
四、自动化的特点自动化具有以下几个主要特点：1. 高度集成：自动化系统由多个硬件和软件组成，能够实现多个功能的集成。
2. 高效性：自动化系统能够以更高的速度和精度完成工作，提高生产效率。
3. 灵活性：自动化系统能够根据需求进行灵活调整和变化。
4. 可靠性：自动化系统具有较高的可靠性和稳定性，能够长时间稳定运行。
5. 可追溯性：自动化系统能够记录和追溯生产过程中的数据和信息。
五、自动化的发展历程自动化技术的发展经历了以下几个阶段：1. 机械自动化阶段：使用机械设备实现简单的自动化操作，如自动纺织机、自动化装配线等。
2. 电气自动化阶段：引入电气控制技术，实现对机械设备的自动控制，如自动化电梯、自动化生产线等。
3. 电子自动化阶段：引入电子技术，实现对电气设备的自动控制，如计算机数控系统、自动化仪表等。
4. 信息自动化阶段：引入计算机和信息技术，实现对整个生产过程的自动化控制和管理，如工业自动化系统、智能制造等。
六、自动化系统的组成自动化系统由以下几个主要组成部分构成：1. 传感器：用于感知和采集生产过程中的各种物理量和信号，如温度、压力、速度等。
自动化概论复习
自动化概论复习概述：自动化概论是一门介绍自动化技术的基础课程，旨在帮助学生全面了解自动化技术的基本原理、应用领域和发展趋势。
本文将对自动化概论的重要内容进行复习，包括自动化的定义、自动化系统的组成、自动化技术的分类和应用等方面。
一、自动化的定义和基本概念：自动化是指利用计算机、传感器、执行器等技术手段，对生产、制造、运输和管理等过程进行自动控制和管理的技术和方法。
自动化的基本概念包括自动化程度、自动化系统、自动化控制等。
二、自动化系统的组成：自动化系统由传感器、执行器、控制器和信息处理单元等组成。
传感器负责感知环境和物体的状态，执行器负责执行控制命令，控制器负责对传感器信号进行处理和决策，信息处理单元负责对数据进行处理和分析。
三、自动化技术的分类：自动化技术可以分为工业自动化、家庭自动化和交通自动化等多个领域。
其中，工业自动化是应用最广泛的领域，包括生产自动化、过程自动化和离散自动化等。
家庭自动化是指利用自动化技术对家庭生活进行智能化管理和控制。
交通自动化是指利用自动化技术对交通流量和交通设施进行控制和管理。
四、自动化技术的应用：自动化技术在各个领域都有广泛的应用。
在工业领域，自动化技术可以提高生产效率、降低生产成本，实现工厂的智能化管理。
在家庭领域，自动化技术可以实现家居设备的远程控制和智能化管理，提高家庭生活的便利性和舒适度。
在交通领域，自动化技术可以提高交通流量的效率，减少交通事故的发生。
五、自动化技术的发展趋势：随着科技的不断进步，自动化技术也在不断发展。
未来的自动化技术将更加智能化和自适应，能够根据环境和任务的变化进行自主决策和控制。
同时，自动化技术还将与人工智能、大数据和互联网等技术相结合，形成更加强大和智能的系统。
六、结语：通过对自动化概论的复习，我们对自动化技术的基本原理和应用有了更深入的了解。
自动化技术的发展将为我们的生活和工作带来更多的便利和效益。
在未来的学习和工作中，我们应该不断学习和掌握自动化技术，以适应社会的发展需求。
自动化概论论文
自动化概论论文自动化概论是一门涉及自动控制、机器人技术、人工智能等领域的学科，它研究如何利用计算机、传感器和执行器等技术手段来实现系统的自动化控制和智能化操作。
本论文将以自动化概论为主题，探讨自动化技术在工业生产、交通运输、医疗健康等领域的应用与发展。
1. 引言自动化技术的出现和发展，极大地改变了人们的生活和工作方式。
本章将介绍自动化概论的研究背景和意义，概括自动化技术的发展历程，并提出本论文的研究目的和内容。
2. 自动化控制系统本章将详细介绍自动化控制系统的基本概念和组成部分。
首先，阐述自动化控制系统的定义和分类，包括开环控制和闭环控制。
然后，介绍自动化控制系统的主要组成部分，包括传感器、执行器、控制器和人机界面等。
最后，探讨自动化控制系统的设计和优化方法。
3. 机器人技术本章将重点介绍机器人技术在自动化领域的应用和发展。
首先，概述机器人技术的定义和分类，包括工业机器人、服务机器人和军事机器人等。
然后，详细介绍机器人的感知、决策和执行能力，包括视觉感知、路径规划和运动控制等。
最后，讨论机器人技术的未来发展趋势和挑战。
4. 人工智能与自动化本章将探讨人工智能与自动化技术的结合应用。
首先，介绍人工智能的基本概念和发展历程，包括机器学习、深度学习和自然语言处理等。
然后，探讨人工智能在自动化领域的应用，如智能制造、智能交通和智能医疗等。
最后，分析人工智能与自动化技术结合的优势和挑战。
5. 自动化在工业生产中的应用本章将重点研究自动化技术在工业生产中的应用。
首先，介绍工业自动化的基本概念和发展趋势，包括工业物联网、云计算和大数据等。
然后，详细介绍自动化在制造业、能源行业和物流领域的应用案例。
最后，分析自动化在工业生产中的优势和挑战。
6. 自动化在交通运输中的应用本章将探讨自动化技术在交通运输领域的应用。
首先，介绍交通自动化的基本概念和发展趋势，包括智能交通系统、自动驾驶技术和智能交通管理等。
然后，详细介绍自动化在公共交通、物流运输和智能车辆等方面的应用案例。
自动化专业概论范文
自动化专业概论范文自动化专业是近年来兴起的一门新兴学科，涵盖了机械、电子、计算机、信息等多个领域的知识与技术。
本文将对自动化专业进行概论，包括自动化的定义、自动化系统及其要素、自动化专业的发展和应用前景等方面进行介绍。
自动化可以简单地定义为利用先进的技术手段实现人机交互、机器自主决策和执行任务的一种方式。
它旨在提高生产效率、减少人力资源投入和提高产品质量。
自动化技术广泛应用于工业生产、交通运输、农业、医疗卫生等各个领域，对提高社会生产力和改善人类生活水平具有重要意义。
自动化系统是实现自动化的关键，它由传感器、执行器、控制器和决策器等要素组成。
传感器用于采集环境信息和物体状态，执行器用于实现动作控制，控制器用于对传感器信息进行处理和决策器用于制定行动方案。
这些要素通过信息传递和处理实现了系统的自动化运行。
自动化专业的发展离不开各个学科领域的支持。
机械设计与制造、电气工程、计算机科学和技术等学科为自动化专业提供了强大的基础。
机械设计与制造领域的发展为自动化提供了基础设施，电气工程的进步使得电子传感器和执行器的性能得到了提高，计算机科学的快速发展则为自动化系统提供了高性能的控制和决策能力。
随着自动化技术的不断进步和应用场景的扩大，自动化专业的发展和应用前景变得越来越广阔。
在工业领域，自动化技术可以实现生产线的智能化和自动化控制，提高生产效率和产品质量；在交通运输领域，自动化技术可以实现车辆的自主导航和自动驾驶，提高交通安全和节约能耗；在农业领域，自动化技术可以实现农田的无人化管理和精准农业，提高农产品质量和产量。
当然，自动化技术的广泛应用也带来了一些挑战和问题。
首先，自动化系统的设计和开发需要跨学科的合作，需要工程师们对多个领域的知识和技术进行融合和创新；其次，自动化系统的安全性和可靠性是一个重要的考量因素，特别是在涉及到人身安全和财产安全的场景中；最后，自动化技术的推广和普及需要大量的投入和支持，包括政策支持、人才培养和产业链的完善等。
自动化概论论文
自动化概论论文引言概述：自动化技术是指利用计算机、电子技术、机械技术等手段，实现对生产、工程、管理等过程的自动控制和操作。
自动化技术的应用已经渗透到各个领域，对提高生产效率、降低成本、改善生活质量等方面都起到了重要作用。
本文将从五个方面详细阐述自动化技术的概论。
一、自动化技术的发展历程1.1 工业革命与自动化技术的兴起1.2 自动化技术在生产领域的应用1.3 自动化技术在农业和交通领域的应用二、自动化技术的基本原理2.1 控制系统的基本组成2.2 传感器和执行器的作用2.3 自动化控制的闭环原理三、自动化技术的应用领域3.1 工业自动化3.2 农业自动化3.3 交通运输自动化四、自动化技术的优势和挑战4.1 提高生产效率和质量4.2 降低生产成本和资源消耗4.3 面临的挑战和发展方向五、自动化技术的未来展望5.1 智能制造与工业互联网的融合5.2 人工智能与自动化技术的结合5.3 自动化技术在生活中的应用前景正文内容：一、自动化技术的发展历程1.1 工业革命与自动化技术的兴起自动化技术的起源可以追溯到18世纪的工业革命时期，当时机械化生产的兴起催生了自动化技术的发展。
通过使用机械设备和自动控制系统，生产过程中的人力劳动得到了极大的减轻，生产效率大大提高。
1.2 自动化技术在生产领域的应用自动化技术在制造业中得到了广泛的应用。
通过自动化控制系统，可以实现生产线上的自动运行和自动调节，大大提高了生产效率和产品质量。
自动化技术还可以应用于危险环境下的生产，如化工行业和核能行业。
1.3 自动化技术在农业和交通领域的应用除了工业领域，自动化技术也在农业和交通领域得到了广泛的应用。
在农业领域，自动化技术可以实现农田的自动灌溉、自动播种和自动收割，提高了农业生产的效率和产量。
在交通领域，自动驾驶技术的发展使得无人驾驶汽车成为可能，大大提高了交通的安全性和效率。
二、自动化技术的基本原理2.1 控制系统的基本组成自动化控制系统由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。
自动化概论复习
自动化概论复习自动化概论是一门介绍自动化技术和应用的课程，旨在培养学生对自动化领域的基本理论和实践技能的掌握。
本文将按照任务名称给出自动化概论复习的标准格式文本。
一、引言自动化概论是一门综合性的学科，涉及到机械、电子、计算机、控制等多个领域的知识。
它的发展已经深入到各个行业和领域，对于提高生产效率、降低成本、提升产品质量具有重要意义。
本文将回顾自动化概论的重要概念、原理和应用，以帮助读者复习和巩固相关知识。
二、自动化概论的基本概念1. 自动化的定义和特点：自动化是指利用机械、电子、计算机等技术手段，实现对生产过程、工作任务、设备操作等的自动控制和管理。
它具有高效、精确、可靠、灵活等特点。
2. 自动化系统的组成：自动化系统由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。
传感器用于采集环境信息，执行器用于执行控制指令，控制器用于处理信息和决策，人机界面用于人机交互和监控。
3. 自动化的层次结构：自动化可以分为过程控制、生产控制和管理控制三个层次。
过程控制用于对生产过程进行实时控制，生产控制用于对生产任务进行协调和调度，管理控制用于对整个生产系统进行管理和优化。
三、自动化概论的基本原理1. 控制理论：控制理论是自动化概论的基础，包括反馈控制、前馈控制、PID 控制等。
反馈控制通过对系统输出进行测量和比较，从而调节输入信号以实现期望的控制效果。
前馈控制则通过预测系统未来的状态来进行控制。
2. 传感器与执行器：传感器用于将物理量转换为电信号，执行器则将电信号转换为物理动作。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光电传感器等，常见的执行器有电机、液压缸、气动阀等。
3. 信号与系统：信号与系统理论是自动化概论中的重要内容，它研究信号的采集、处理和传输，以及系统的建模、分析和控制。
常见的信号处理方法有滤波、采样、调制等，常见的系统建模方法有传递函数、状态空间等。
四、自动化概论的应用领域1. 工业自动化：工业自动化是自动化概论的主要应用领域之一，它包括生产线的自动化、机器人的应用、工艺过程的控制等。
自动化概论复习
自动化概论复习概论：自动化概论是一门介绍自动化技术的基础课程，旨在帮助学生全面了解自动化技术的基本概念、原理和应用。
本课程将涵盖自动化技术的发展历程、自动化系统的基本组成部分、自动化控制系统的原理和方法、传感器与执行器的应用、控制系统的建模与仿真、自动化系统的优化与性能评估等内容。
一、自动化技术的发展历程自动化技术的发展历程是了解自动化技术起源和发展的基础。
自动化技术的发展经历了三个阶段：机械自动化、电气自动化和计算机自动化。
机械自动化阶段主要是通过机械装置实现工业生产的自动化，如自动纺织机、自动化生产线等。
电气自动化阶段则是通过电气装置实现工业生产的自动化，如自动化控制系统、自动化仪表等。
计算机自动化阶段则是通过计算机技术实现工业生产的自动化，如计算机控制系统、计算机集成制造系统等。
二、自动化系统的基本组成部分自动化系统的基本组成部分是了解自动化系统的构成和功能的基础。
自动化系统主要包括传感器、执行器、控制器和通信网络。
传感器用于采集环境信息，如温度、压力、湿度等。
执行器用于执行控制命令，如电动机、气缸等。
控制器用于处理传感器采集的信息，并根据预设的控制策略发出控制命令。
通信网络用于传输信息，如以太网、无线网络等。
三、自动化控制系统的原理和方法自动化控制系统的原理和方法是了解自动化控制的基本原理和实现方法的基础。
自动化控制系统主要包括开环控制和闭环控制两种方式。
开环控制是指根据预设的控制策略直接输出控制命令，无反馈调节。
闭环控制则是通过传感器采集的反馈信号进行调节，实现对系统的精确控制。
自动化控制系统还包括控制策略的选择和参数调节的方法。
四、传感器与执行器的应用传感器与执行器的应用是了解传感器和执行器在自动化系统中的具体应用和工作原理的基础。
传感器的应用包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等，用于采集环境信息。
执行器的应用包括电动机、气缸、液压马达等，用于执行控制命令。
传感器和执行器的选择和安装也是自动化系统设计的重要环节。
自动化概论感想
自动化概论感想自动化概论是一门介绍自动化技术与应用的基础课程，通过学习这门课程，我对自动化领域的发展和应用有了更深入的了解。
在学习过程中，我收获了许多知识和体会，以下是我的感想。
首先，自动化技术的发展给人类社会带来了巨大的变革。
自动化技术的应用范围非常广泛，涉及到工业、交通、医疗、农业等各个领域。
通过自动化技术，可以提高生产效率，降低成本，提高产品质量，减少人为错误。
例如，自动化生产线可以实现高效的生产过程，减少人工操作，提高生产效率。
自动驾驶技术可以提高交通安全性，减少交通事故发生率。
这些应用使得我们的生活更加便利和舒适。
其次，自动化技术的发展离不开各种传感器和执行器的支持。
传感器是自动化系统中的重要组成部分，可以感知环境的各种参数，并将这些信息转化为电信号。
执行器则是根据控制信号来执行相应操作，例如机器人的运动和抓取动作。
传感器和执行器的准确性和可靠性对于自动化系统的正常运行至关重要。
另外，自动化技术的实现离不开控制系统的设计和优化。
控制系统是自动化系统中的核心部分，用于对系统进行监测和调节。
控制系统可以根据传感器获取的信息来判断系统状态，并根据预设的控制策略来调节执行器的动作。
通过合理的控制系统设计和优化，可以实现自动化系统的稳定性、可靠性和高效性。
此外，自动化技术的发展还面临一些挑战和问题。
首先是安全性问题，自动化系统的安全性是至关重要的。
例如，自动驾驶汽车在面临突发状况时需要能够做出正确的判断和应对，以确保乘客和其他道路使用者的安全。
其次是人机协作的问题，自动化系统需要与人类进行良好的协作和交互，以实现更高效的工作和生活方式。
最后是对自动化技术的合理应用和伦理问题的考虑，我们需要在推广自动化技术的同时，保护人类的权益和社会的可持续发展。
总之，自动化概论课程让我对自动化技术有了更全面的认识和理解。
自动化技术的发展给人类社会带来了巨大的变革，但也面临着一些挑战和问题。
我相信随着科技的不断进步和创新，自动化技术将在未来发挥更重要的作用，为人类社会带来更多的便利和福祉。
自动化概论复习
自动化概论复习概述：自动化概论是一门介绍自动化技术和理论的课程，旨在帮助学生了解自动化的基本概念、原理和应用。
本文将回顾自动化概论的主要内容，包括自动化的定义、分类、发展历程、应用领域和未来趋势。
一、自动化的定义：自动化是指利用机械、电子、计算机等技术，使系统或过程在人的干预下能够自动运行、控制和管理的一种技术手段。
它的目的是提高生产效率、降低成本、提高产品质量和安全性。
二、自动化的分类：根据控制方式的不同，自动化可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制是指根据预先设定的规则和程序，对系统进行控制和操作，但无法对系统反馈信息进行实时调整。
闭环控制则是在开环控制的基础上，通过传感器获取系统反馈信息，并根据反馈信息进行调整和控制。
三、自动化的发展历程：自动化技术的发展经历了三个阶段：机械自动化、电气自动化和信息自动化。
机械自动化是以机械传动为基础的自动化技术，如自动化生产线和机器人。
电气自动化则是以电气传动和控制为核心，如自动化控制系统和PLC。
信息自动化则是在电气自动化的基础上，融合了计算机技术和网络通信技术，实现了信息化和智能化的自动化系统。
四、自动化的应用领域：自动化技术广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理、环境保护、医疗卫生等领域。
在工业生产中，自动化可以实现生产线的自动化操作和控制，提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域，自动化可以实现交通信号灯的自动调节和车辆导航系统的自动控制。
在能源管理方面，自动化可以实现电力系统的自动监测和调度，提高能源利用效率。
在环境保护方面，自动化可以实现污水处理和废气排放的自动控制和监测。
在医疗卫生领域，自动化可以实现医疗设备的自动化操作和患者信息的自动化管理。
五、自动化的未来趋势：随着科技的不断发展，自动化技术将迎来更广阔的应用前景。
未来的自动化系统将更加智能化、灵活化和网络化。
智能化是指自动化系统具备学习、判断和决策的能力，可以根据环境变化和需求变化进行自主调整和优化。
自动化概论复习
自动化概论复习引言概述：自动化是指利用各种自动装置和控制设备，对生产过程和各种机械、电子设备进行自动控制和操作的技术。
自动化技术在现代工业生产中起着至关重要的作用，广泛应用于创造业、交通运输、医疗保健等领域。
本文将从自动化的基本概念、分类、应用领域、发展趋势和未来展望等方面进行复习总结。
一、自动化的基本概念1.1 自动化的定义：自动化是指利用各种自动装置和控制设备，对生产过程和各种机械、电子设备进行自动控制和操作的技术。
1.2 自动化的特点：自动化技术具有高效率、高精度、高可靠性、高稳定性等特点，能够提高生产效率和质量。
1.3 自动化的目的：自动化的目的是实现生产过程的自动化控制和操作，减少人力劳动，提高生产效率和质量。
二、自动化的分类2.1 按控制方式分类：自动化可以分为开环控制和闭环控制两种方式。
2.2 按应用领域分类：自动化可以分为工业自动化、家庭自动化、农业自动化等不同领域。
2.3 按控制对象分类：自动化可以分为过程控制、离散控制、连续控制等不同类型。
三、自动化的应用领域3.1 工业自动化：工业自动化广泛应用于创造业、汽车工业、航空航天等领域，提高生产效率和质量。
3.2 家庭自动化：家庭自动化包括智能家居、智能家电等，方便人们的生活和提高生活质量。
3.3 农业自动化：农业自动化应用于农业生产，包括农业机械化、农业无人机等，提高农业生产效率和降低成本。
四、自动化的发展趋势4.1 智能化：自动化技术将向智能化方向发展，实现设备的智能控制和自主学习。
4.2 互联网化：自动化设备将实现互联网连接，实现远程监控和数据共享。
4.3 网络化：自动化系统将实现网络化管理，提高生产系统的整体效率和稳定性。
五、自动化的未来展望5.1 人机协作：未来自动化技术将实现人机协作，实现人机共存共赢。
5.2 自动化智能化：未来自动化技术将实现智能化控制和管理，提高生产效率和质量。
5.3 自动化网络化：未来自动化系统将实现网络化管理和协同工作，实现生产系统的整体优化和协调。
自动化概论
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医疗保健
医疗保健领域中的 自动化技术应用也 越来越广泛，包括 医疗设备控制、诊 断辅助、治疗辅助 等领域。自动化技 术可以帮助医疗保 健领域提高诊断和 治疗效率、提高患
者满意度等
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智能家居
智能家居是近年来 逐渐兴起的一个领 域，包括智能门锁、 智能灯光、智能家 电等领域。自动化 技术可以帮助智能 家居实现更加智能 化、便捷化的管理 和控制，提高居住 的舒适度和安全性
现在，随着人工智能、物联 网、云计算等新技术的不断 发展，自动化技术正在向更 加智能化、网络化、协同化 的方向发展。未来的自动化 技术将更加注重系统的智能 化、自适应性和可持续性， 为人类的生产和生活带来更 加广泛和深远的影响
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自动化的应用领 域
自动化的应用领域
自动化技术的应领 域非常广泛，包括但
2023
自动化概论
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自动化定义
自动化定义
自动化是一门关于系统控制和管理的科学技术， 其目的是实现生产、生活等各个领域的自动化
操作和控制
简单来说，自动化就是通过各种技术和方法， 使系统能够自主地感知、决策、执行和优化，
从而减少人工干预，提高效率和降低成本
2
自动化的历史和 发展
自动化的历史和发展
更加协同化
未来的自动化系统将更加注重不同系统之间的协 同和合作，实现更加高效和可靠的协同化操作和 控制。同时，未来的自动化系统也将更加注重与 人类的协同和合作，实现更加高效和可靠的人类 与机器之间的协同工作
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谢谢观看
汇报人：文俊杰
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自动化技术可以追溯到古代 的水车、风车等简单机械自 动控制系统。然而，真正意 义上的自动化技术发展是在 20世纪初，随着工业生产的 发展和电气技术的广泛应用， 人们开始尝试使用更加复杂 的自动化设备和技术来提高 生产效率和质量
自动化概论复习
自动化概论复习引言概述：自动化概论是现代工程领域中的重要学科，涵盖了自动控制、机械、电子、计算机等多个学科的知识。
本文将从五个方面对自动化概论进行复习，包括自动化概念与发展、自动化系统的基本组成、自动化控制系统的分类、自动化过程中的传感器与执行器、以及自动化系统的应用领域。
一、自动化概念与发展1.1 自动化的定义：介绍自动化的概念，即通过使用机械、电子、计算机等技术手段，使系统在无人干预的情况下能够完成工作。
1.2 自动化的发展历程：概述自动化技术的发展历史，从工业革命开始，到现代信息时代的自动化技术应用。
1.3 自动化的优势与挑战：探讨自动化技术的优势，如提高生产效率和质量等，同时也讨论了自动化面临的挑战，如技术更新换代和人机协作等问题。
二、自动化系统的基本组成2.1 传感器与信号处理：介绍传感器的作用和种类，以及信号的获取和处理方法。
2.2 控制器与执行器：阐述控制器的功能和种类，以及执行器的作用和分类。
2.3 信息处理与通信：讨论自动化系统中的信息处理和通信技术，如数据采集、处理和传输等。
三、自动化控制系统的分类3.1 开环控制系统：解释开环控制系统的原理和特点，以及其在实际应用中的限制。
3.2 闭环控制系统：介绍闭环控制系统的原理和特点，以及反馈控制的作用和优势。
3.3 模糊控制系统：概述模糊控制系统的基本原理和应用领域，以及与传统控制系统的对比。
四、自动化过程中的传感器与执行器4.1 传感器的种类与原理：详细介绍常见的传感器类型，如光电传感器、温度传感器等，以及其工作原理。
4.2 执行器的分类与特点：阐述执行器的分类，如电动执行器、液压执行器等，以及其特点和应用。
4.3 传感器与执行器的配合：探讨传感器与执行器在自动化系统中的配合关系，以及如何实现信息的反馈与控制。
五、自动化系统的应用领域5.1 工业自动化：介绍工业自动化的应用领域，如制造业、能源领域等，以及自动化在提高生产效率和质量方面的作用。
自动化概论复习
自动化概论复习自动化概论是一门介绍自动化技术和应用的基础课程，旨在匡助学生全面了解自动化领域的基本概念、原理和应用。
本文将按照任务要求，回顾自动化概论的相关内容，包括自动化定义、自动化系统的组成、自动化技术的分类和应用领域等。
一、自动化定义自动化是指利用计算机、仪器仪表和控制设备等技术手段，对生产过程、工程设施或者社会生活中的各种活动进行监测、控制和调节，以实现自动操作和管理的过程。
自动化的目标是提高生产效率、降低成本、提高产品质量和提升工作环境的安全性。
二、自动化系统的组成自动化系统普通由以下几个基本组成部份构成：1. 传感器：用于感知和采集被控对象的各种参数和状态信息，如温度、压力、湿度等。
2. 执行器：根据控制信号，执行相应的操作，如电动阀门、机电等。
3. 控制器：负责处理传感器采集到的数据，并根据预设的控制策略生成相应的控制信号，如PLC（可编程逻辑控制器）、单片机等。
4. 人机界面：提供与自动化系统进行交互的方式，如触摸屏、键盘、显示器等。
5. 通信网络：用于传输数据和控制信号，实现不同设备之间的信息交换，如以太网、无线通信等。
三、自动化技术的分类根据自动化系统的控制方式和控制对象的不同，自动化技术可以分为以下几类：1. 过程控制：主要应用于连续生产过程，如化工、石油、电力等行业。
通过对物理过程的监测和调节，实现对生产过程的控制。
2. 离散控制：主要应用于离散生产过程，如机械创造、电子装配等行业。
通过对离散事件的监测和控制，实现对生产过程的控制。
3. 信息控制：主要应用于数据采集、处理和传输领域，如工业自动化、智能交通等。
通过对信息的采集、处理和传输，实现对系统的控制和管理。
4. 智能控制：主要应用于复杂系统和智能设备，如机器人、智能家居等。
通过引入人工智能和含糊控制等技术，实现对系统的智能化控制。
四、自动化应用领域自动化技术已广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、能源管理、环境保护、医疗卫生等。
自动化概论复习
自动化概论复习自动化概论是一门介绍自动化技术原理和应用的课程，旨在帮助学生全面了解自动化领域的基本概念、原理和方法。
通过本课程的学习，学生将能够掌握自动化系统的基本组成、工作原理和应用领域，以及相关的数学模型和控制方法。
一、自动化概论的基本概念和原理1. 自动化的定义和发展历程：介绍自动化的概念、特点和发展历程，从人工控制到自动控制的演变过程。
2. 自动化系统的基本组成和功能：详细介绍自动化系统的基本组成部分，包括传感器、执行器、控制器和通信网络等，以及系统的功能和作用。
3. 自动化系统的分类和层次：根据系统的规模、功能和控制方式等进行分类，包括开环控制和闭环控制系统等。
4. 自动化系统的数学模型：介绍自动化系统的数学描述方法，包括微分方程、差分方程和状态空间模型等，以及相关的数学工具和技巧。
5. 自动化系统的控制方法：讲解自动化系统的控制方法，包括比例控制、积分控制、微分控制和PID控制等，以及现代控制理论的基本原理和方法。
二、自动化概论的应用领域和案例分析1. 工业自动化：介绍工业自动化的基本概念和应用领域，包括生产线自动化、机器人技术和智能制造等，以及相关的案例分析。
2. 建筑自动化：讲解建筑自动化的基本原理和应用，包括智能楼宇系统、智能家居和智能安防等，以及相关的案例分析。
3. 交通运输自动化：介绍交通运输自动化的基本概念和技术，包括智能交通系统、自动驾驶技术和智能交通管理等，以及相关的案例分析。
4. 农业自动化：讲解农业自动化的基本原理和应用，包括智能农机、农业物联网和精准农业等，以及相关的案例分析。
三、自动化概论的发展趋势和挑战1. 自动化技术的发展趋势：介绍自动化技术的发展趋势，包括智能化、网络化和集成化等，以及相关的新兴技术和应用。
2. 自动化技术的挑战和问题：讲解自动化技术面临的挑战和问题，包括安全性、可靠性和人机协同等，以及相关的解决方案和研究方向。
3. 自动化概论的学习方法和建议：提供自动化概论的学习方法和建议，包括理论与实践相结合、多维度学习和积极参与讨论等，以及相关的学习资源和参考书目。
自动化概论复习
自动化概论复习自动化概论是一门介绍自动化技术的基础课程，旨在让学生了解自动化的基本概念、原理和应用。
本文将按照任务要求，详细介绍自动化概论的相关内容。
一、自动化概论的定义和基本概念自动化是指利用计算机、仪器仪表和控制设备等技术手段，对生产、工程、管理和服务等过程进行智能化控制和操作的一种技术和方法。
自动化概论主要研究自动化技术的基本概念、原理和应用，包括自动化系统的组成、自动控制的基本原理、传感器和执行器的工作原理等。
二、自动化系统的组成自动化系统由五个基本部分组成：输入设备、输出设备、控制器、执行器和反馈装置。
输入设备用于采集系统的输入信号，输出设备用于产生系统的输出信号，控制器用于处理输入信号并生成控制信号，执行器用于执行控制信号，反馈装置用于采集执行器的反馈信号。
三、自动控制的基本原理自动控制是自动化系统的核心，主要通过比较控制信号和反馈信号的差异来调节执行器的工作状态，使系统达到预期的控制目标。
自动控制可以分为开环控制和闭环控制两种方式。
开环控制是指控制器根据预先设定的控制信号来直接控制执行器的工作，而闭环控制是在开环控制的基础上，通过反馈装置采集执行器的反馈信号，与控制信号进行比较后再进行调节。
四、传感器和执行器的工作原理传感器是自动化系统中用于采集物理量的装置，常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的工作原理根据不同的物理量有所不同，例如温度传感器可以通过测量物体的热量来获得温度信息。
执行器是自动化系统中用于执行控制信号的装置，常见的执行器包括电动机、执行阀等。
执行器的工作原理也根据不同的装置有所不同，例如电动机可以通过电能转化为机械能来实现工作。
五、自动化技术的应用领域自动化技术广泛应用于工业生产、交通运输、农业、医疗卫生等领域。
在工业生产中，自动化技术可以提高生产效率、降低劳动强度，提高产品质量；在交通运输中，自动化技术可以实现智能交通管理、自动驾驶等；在农业中，自动化技术可以实现农业机械化、精准农业等；在医疗卫生领域，自动化技术可以应用于医疗设备的控制和监测等。
自动化概论复习
自动化概论复习一、概述自动化概论是一门介绍自动化技术和原理的课程，旨在帮助学生了解自动化的基本概念、原理和应用。
通过学习本课程，学生能够掌握自动化系统的基本组成部分、工作原理以及相关的数学和控制理论知识。
二、自动化的基本概念1. 自动化的定义自动化是指利用电子技术、计算机技术和控制技术等手段，对生产过程或系统进行监测、控制和优化，以提高生产效率、质量和安全性的一种技术手段。
2. 自动化系统的组成自动化系统由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成。
传感器用于采集实时数据，执行器用于执行控制命令，控制器用于处理数据和生成控制命令，人机界面用于与系统进行交互。
3. 自动化的分类自动化可以分为工业自动化、家庭自动化和交通运输自动化等不同领域。
工业自动化主要应用于工厂生产线、机器人等领域；家庭自动化主要应用于智能家居系统；交通运输自动化主要应用于交通信号控制、自动驾驶等领域。
三、自动控制系统1. 自动控制系统的基本原理自动控制系统由传感器、控制器和执行器组成。
传感器采集被控对象的信息，控制器根据采集到的信息生成控制命令，执行器执行控制命令对被控对象进行控制。
2. 自动控制系统的闭环控制闭环控制是指控制系统通过反馈信号对输出进行调节，以使输出接近或达到期望值的控制方式。
闭环控制可以提高系统的稳定性和鲁棒性。
3. 自动控制系统的开环控制开环控制是指控制系统在没有反馈信号的情况下，根据预先设定的控制命令对输出进行控制的方式。
开环控制简单，但对系统的扰动和参数变化敏感。
四、自动化的应用1. 工业自动化的应用工业自动化广泛应用于制造业领域，如汽车制造、电子制造、化工制造等。
通过自动化技术，可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。
2. 家庭自动化的应用家庭自动化主要应用于智能家居系统，如智能灯光控制、智能安防系统、智能家电控制等。
通过家庭自动化技术，可以提高家居的舒适性和安全性。
3. 交通运输自动化的应用交通运输自动化主要应用于交通信号控制、智能交通系统、自动驾驶等领域。
自动化概论复习
自动化概论复习概述：自动化概论是一门介绍自动化技术和应用的课程。
它涵盖了自动化的基本概念、原理、方法和工具，以及自动化在各个领域的应用。
本文将对自动化概论的核心内容进行复习，并提供相关数据和案例以加深理解。
一、自动化概念和原理1. 自动化的定义：自动化是指利用各种技术手段和设备，使系统在不需要人工干预的情况下，能够完成特定任务或过程的控制和操作。
2. 自动化的优势：提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量、减少人力劳动、提高工作环境安全性等。
3. 自动化系统的组成：传感器、执行器、控制器、通信网络等。
4. 自动化的分类：工业自动化、家庭自动化、农业自动化、交通运输自动化等。
二、自动化方法和工具1. 控制系统：开环控制、闭环控制、PID控制等。
2. 传感器和执行器：温度传感器、压力传感器、电机、阀门等。
3. 控制器：PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分散控制系统）、SCADA（监控与数据采集系统）等。
4. 通信网络：以太网、现场总线、无线通信等。
三、自动化在各个领域的应用1. 工业自动化：汽车制造、电子制造、化工制造等。
案例：某汽车制造厂引入自动化生产线，生产效率提高了50%，产品质量稳定性提高了30%。
2. 家庭自动化：智能家居、智能家电等。
案例：某智能家居系统可以通过手机远程控制家中的灯光、温度、安防等设备。
3. 农业自动化：智能温室、自动喂养系统等。
案例：某智能温室通过传感器和控制器实现自动调节温度、湿度和光照，提高了作物产量和质量。
4. 交通运输自动化：自动驾驶汽车、智能交通系统等。
案例：某城市引入智能交通系统后，交通拥堵减少了30%，事故率降低了20%。
四、自动化的发展趋势1. 人工智能与自动化的结合：机器学习、深度学习等技术将进一步提升自动化系统的智能化水平。
2. 无人化生产：自动化系统将取代更多的人力工作，实现无人化生产。
3. 网络化与互联互通：自动化系统将更加依赖通信网络，实现设备之间的互联互通。
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Fig. 3 FMS
自動化簡介
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•電腦整合製造(Computer -Integrated Manufacturing , CIM)
–電腦整合製造除包括CAD/CAE/CAM外，並包 括公司企業營運功能，從訂單到設計生產交貨， 運用電腦及網路科技處理有關生產作業及資訊。 – CIM 架構( Fig. 4)
自動化概論
1
•自動化(AUTOMATION)的定義:
–廣義:不用人力而利用動物以外的能原，來代替 人類從事操縱、控制及監視的設備或程序。
•能源: 機械、水力、電力、汽力。
–狹義:應用機械、電子、與電腦化的系統來操作 與控制生產的技術。主要應用於製造與服務業的 自動化。
自動化簡介
2
•自動化技術:
–自動化工具機(Machine tools) –機器人(Robot) –物料搬運及儲存系統 (Material Handling and AS/RS) –品管檢驗系統(Quality Control and Inspection System) –回饋控制及電腦製程控制 (FeedBack Control, Computer Process Control) –用於規劃、收集數據及決策、以支援製造活動的電腦系 統(CAPP, MRP, MES,…)
自動化簡介
3
Fig. 2 自動化生產技術發展流程
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4
•
–
CAD/CAE/CAM
CAD/CAE: 應用電腦進行設計、分析、模擬、並列出 設計分析結果。 (Fig.1-6) – Example: AutoCad, ProE, UG, IDEA… – CAM: 利用電腦系統及相關介面來計畫管理、控制整 個製程運作。 – 四大領域:
自動化簡介
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1. 控制模組: 控制模組主要為接收MES系統之工單
與製令單轉換，並控制機台運作
MES系統 派工資訊 監控系統 派工資訊 處理 製造系統
錯誤訊息
No
派工資訊 正確與否
Yes
編製製令單
執行製令單
製令單
自動化簡介 48
2. 資料記錄模組 –資料記錄模組內容為在製品之作業記錄、結批 資料與錯誤記錄之儲存。 –藉由傳輸模組連接主控PLC，將讀取製造系統主 控PLC各接點機械碼，並判斷接點狀態後，將接 點狀態顯示於圖形之人機介面。 –資訊經過作業記錄處理，會產生作業記錄單， 記錄零件詳細的加工狀態。 –若製令已完工，則會進行批量處理，同時並產 生結批入庫單。
雕刻機1 MC1 雕刻機1 控制電腦
雕刻機2 MC2 雕刻機2 控制電腦
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系統網路架構圖
MES系統 & MES資料庫 EtherNet
TCP/IP標準網路通訊協定
監控電腦
RS-232/422
主控PLC 子控PLC 現 場 機 械
RS-485
123
AS/RS
雕刻機
滑台
視覺檢測
輸送帶 機械手臂
• 按照程式的指令順序，正確執行加工的步驟。 例如: CNC 機台加工控制、AGV行走控制、機 械手臂的搬運路徑控制。(順序及路徑控制)
自動化簡介
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3. 製造單元或系統層級(Cell or System)
– 製造單元或系統定義為由電腦或物料搬運設備 連結及支援的機器群。 – 主要功能: 零件的派送，機台零件的上下載、 機台與搬運設備的協調控制、檢測資料的收集 及評估。
自動化簡介
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•生產設備的資訊技術(IT) 化
自動化簡介
16
•生產系統資訊網路化的用途
–生產指示：生產數、加工方法、處理方法 –實績把握：生產及檢查個數、品質資料、生產 實績監控 –運轉指示：設備的運轉/停止、控制內容的切換 指示 –設備資料收集：設備的運轉時間及運轉次數、 安裝工具類、消耗品的使用時間及次數、設備的 消耗能量、異常及故障的檢出 –省配線：信號設備配線數及工數的縮減
輸出:
Y0:馬達正轉; Y1:馬達反轉;
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X1
X0
Y1
Y0
Y0
X2
X0
Y0
Y1
Y1
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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
LD OR ANI ANI OUT LD OR ANI ANI OUT
X1 Y0 X0 Y1 Y0 X2 Y1 X0 Y0 Y1
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2. 步進階梯圖命令
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– 鑽孔機械動作流程圖
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– 鑽孔機
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39
– 機械動作圖
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– 負載驅動圖
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– 移行條件圖
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– 步進狀態遷移圖
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– 步進階梯圖
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自動化製造系統監控實例
•製造監控系統對上接受製造執行系統 (Manufacturing Execution System, MES)的工命 令，執行命令並回報監控執行結果給MES，做為MES 中在製品管理模組(Work In Process, WIP)的追蹤 查詢依據。 •當監控系統接收到MES指令，監控PLC的接點狀態, 並將PLC接點狀態機械碼轉換成監控系統的規格， 透過網路上傳至MES系統之共用資料庫，提供MES系 統在製品追蹤查詢。 •國立雲林科技大學工業管理系先進產業電子化中心 自動化生產製造系統。
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輸入端配線圖
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輸出端的配線圖 (繼電器)
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•可程式控制器程式設計 – 兩種PLC程式設計方法:
•機械動作階梯圖(Ladder Diagram)基本指令 •機械動作順序功能圖(Sequential Function Chart,SFC)步進階梯圖(STL)步進階梯指令
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• 自動化系統的網路架構
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• 階層構造系統的運作
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•PLC系統下網路用途與資料範例
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• 生產自動化系統網路發展趨勢
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• 引擎加工生產線的設備及維修管理系統
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可程式控制器
• 可程式控制器(Programmable Logic Controller, PLC)
– 美國電工製造協會(NEMA):一種用數位操作的一種設備， 具有可程式的記憶體，能儲存規劃的指令，然後執行邏輯、 順序、計時、計數與算術等控制機械或程序的特定功能。 – 工業自動控制應用:
• 數值控制(Numerical Control, NC): 強調量測與控制定位的精準度。 • 順序控制(Sequence Control):依據條件作ON/OF控制的條件控制。 • 可程式控制器與電腦連線，結合圖控系統完成，系統監控。
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Fig. 4 CIM 架構
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• 自動化及控制的5個層級
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1. 裝置層級(Device)
• 由感測器、驅動器、控制器及機構等裝置組合 而成的機台控制回路。例如:CNC 機台的單軸 控制、自動夾治具的控制。(定位或定速)
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2. 機台層級(Machine)
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4. 工廠層級(Plant)
–工廠或生產系統的層級。接受公司資訊系統生 產指令(主生產排程)生產計畫，轉換為生產的作 業計畫。 –功能包括: 工單處理、製程規劃、庫存管制、 採購、物料需求規劃、現場管制及品質管制等。
5. 企業層級(Enterprise)
–管理公司所需的資訊系統。包括:行銷、會計、 設計研發、總合生產計畫、主生產排程。
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• 可程式控制器及擴充單元
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• 輸入模組的電路回路
– 將外部各式開關(按扭、近接、極限)的輸出，連 結至PLC輸入端， PLC偵測各式開關的狀態。 – 輸入端配線圖
• 輸出模組的電路回路
– 將外部負載，如馬達、燈泡，連結至PLC輸出端， PLC接通輸出模組的繼電器開關以驅動負載。 – 輸出端的配線圖
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• 可程式控制器構成要素:
– 微處理單元 (CPU):
• 控制匯流排、算術邏輯運算單元、暫存器
– 記憶體單元(Memory)
• 唯讀記憶體(ROM) 、可讀寫記憶體(RAM)
– 輸出/入單元(Input/Output)
• 控制輸出/入點的訊號。
• 輸出/入單元
– 輸出/入均為0或1(ON/OFF)型，輸出/入端以點的方式輸 出/入. – 基本PLC本體; 擴充輸出/入模組; 網路及特殊輸出/入模組 (類比輸出/入、脈波輸出)。
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製造系統 執行製令單
監控系統 機械碼 判斷處理 圖形顯示 表單
在製品 作業記錄
作業記錄單
No
批量加工 是否完成
Yes
批量處理
結批入庫單
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3. 系統設定模組:系統設定模組其內容為接點設定與 圖控設定之變更與儲存。若通訊經檢測正常無誤，便 可以進行圖控接點設定。
製造系統 製造系統 通訊協定 監控系統 圖控系統 連線設定
1. 階梯圖
•延續工業配線電工圖設計技巧，兩條垂直線表示火線 與地線，將控制元件符號依邏輯關係或串接或並接畫 於兩條垂直線中間。 •Example: 馬達啟動停止控制
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凸輪 LS1 LS2