『壹』 工業自動化控制系統的出現對我們工人有什麼好處呢
對於工業企業來說,工業自動化控制系統的出現不僅僅是一次科技的進步,更是一場工業運營革命。而對於工人來說,工業自動化的出現最直觀的變化是,工人在車間不再是流水線式的「生產機器」,你們變成了生產的照看者和監督者,不僅僅提高了你們生產過程的安全性,還能提高生產效率、提高品質、提高生產過程中的原材料損耗。現在不少廠家都用的施耐德新出的EcoStruxure工業自動化控制系統,其實是很值得企業嘗試的。
『貳』 工業自動化系統集成優勢體現在哪些方面
一.應用廣泛
自動化系統集成包含了多種技術,如無線網路、控制軟體、現場匯流排等等,這些都是我們生活中所需要的技術。現在我國社會在不斷進步,生活中的各個方面都已經使用了最新技術,因此自動化技術應用較為廣泛。
此外,自動化技術的應用領域不僅僅是工業,還有其他行業。自動化是我們生活質量提高的保證,更是企業經營效益的保證。
二.技術先進
自動化系統集成包含的所有技術都比較先進。越是先進的技術越有高價值作用,如果技術不先進或者是不完善,它如何能廣泛的使用到工業中。技術是工業生產的保障,如果工業沒有技術,企業就難以發展,整個行業也難以向前發展。因此,自動化系統集成技術絕對不能處於落後狀態。
三.提升性能
自動化系統集成控制設備運行,保證設備運行的規范性。在工業行業中,設備運行必須要達到規范性,否則會影響工業的發展,因此自動化技術占據重要作用,大大的提升了設備運行的效率和安全性能,促進企業更好的發展。
以上就是工業自動化系統集成的優勢。其實,除了在工業電力方面具有較高的價值之外,在其他方面也具有相應的使用價值。社會在發展,技術在前景,自動化系統集成也在不斷的改善,促進企業能實現高價值的使用。
『叄』 工業自動化的設備技術及製作
隨著國民經濟的發展,人民生活水平的提高,電能的需要也在不斷地增加,發電設備也相應增多,電網結構和運行方式也越來越復雜,人們對電能質量的要求也越來越高。為了保證用戶的用電,必須對電網進行管理和控制。
電力系統運行管理和調度的任務很復雜,但簡單說來,就是:
①、盡量維持電力系統的正常運行,安全是電力系統的頭等大事,系統一旦發生事故,其危害是難以估計的,因此,努力維持電力系統的正常運行是首要任務;
②、為用戶提供高質量的電能,反映電能質量的三個參數就是電壓、頻率和波形。這三個參數必須在規定范圍內,才能保證電能的質量。穩定電壓的關鍵是調節系統中無功功率的平衡,頻率的變化,是整個系統有功功率的平衡問題,波形是由發電機決定的;
③、保證電力系統運行的經濟性,使發電成本最經濟。
電力系統是一個分布面廣、設備量大、信息參數多的系統,發電廠發出電能供給用戶,必須經幾級變壓器變壓才能傳輸。各級電壓通過輸電線路向用戶供電,電壓從低到高,再從高到低,以利於能量的傳送。電壓的變換,形成不同的電壓級別,形成一個個不同電壓級別的變電站,變電站之間是輸電線,因而形成了復雜的電力網拓撲結構。電網調度正是按照電網的這種拓撲結構進行管理和調度的。
一般情況下,電網按電壓級別設置調度中心,電壓級別越高,調度中心的級別也越高。整個系統是一個寶塔型的網路圖。分級調度可以簡化網路的拓撲結構,使信息的傳送變得更加合理,從而大大節省通信設備,並提高了系統運行的穩定性。按中國的情況,電力系統調度分為國家調度中心,大區網局級調度控制中心,省級調度控制中心,地區調度控制中心,縣級調度中心。各級直接管理和調度其下一層調度中心。 電網調度自動化是一個總稱,由於各級調度中心的任務不同,調度自動化系統的規模也不同,但無論哪一級調度自動化系統,都具有一種最基本的功能,就是監視控制和數據收集系統,又稱SCADA系統功能(Supervisory Control And Data Acquisition)。
SCADA主要包括以下一些功能:
⑴數據採集; ⑵信息顯示;⑶監視控制; ⑷報警處理;⑸信息存儲及報告 ⑹事件順序記錄;⑺數據計算; ⑻具有RTU(遠端終端單元)處理功能;⑼事件追憶功能。
自動發電控制功能AGC:AGC系統主要要求達到對發電機發電多少不是由電廠直接控制,而是由電廠上級的調度中心根據全局優化的原則來進行控制。
經濟調度控制功能EDC(Economic Dispatch Control):EDC的目的是控制電力系統中各發電機的出力分配,使電網運行成本最小,EDC常包含在AGC中。
安全分析功能SA(Security Analyze):SA功能是電網調度為了做到「防患於未然」而配備的功能。它通過計算機對當前電網運行狀態的分析,估計出可能出現的故障,預先採取措施,避免事故發生。如果電網調度自動化系統具有了SCADA+AGC/EDC+SA功能,就稱為能量管理系統EMS(Energy Management System)。數字傳輸技術和光纖通信技術的提高,使得電網調度自動化也進入了網路化,如今電網調度中的計算機配置大多採用了開發分布式計算機系統。隨著中國國民經濟的發展,中國也進入了大電網、大機組、超高壓輸電的時代。完全可以相信,隨著中國新建電網自動化系統的發展,中國電網調度自動化水平會進一步地提高,達到世界先進水平。 簡介
柔性製造技術(FMS)是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性製造加工的各種技術的總和。柔性製造技術是技術密集型的技術群,凡是側重於柔性,適應於多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬於柔性製造技術。
柔性可以表述為兩個方面。第一方面是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,這時系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比可以用來衡量柔性。「
柔性」是相對於「剛性」而言的,傳統的「剛性」自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優點是生產率很高,由於設備是固定的,所以設備利用率也很高,單件產品的成本低。但價格相當昂貴,且只能加工一個或幾個相類似的零件。如果想要獲得其他品種的產品,則必須對其結構進行大調整,重新配置系統內各要素,其工作量和經費投入與構造一個新的生產線往往不相上下。剛性的大批量製造自動化生產線只適合生產少數幾個品種的產品,難以應付多品種中小批量的生產。隨著社會進步和生活水平的提高,市場更加需要具有特色、符合顧客個人要求樣式和功能千差萬別的產品。激烈的市場競爭迫使傳統的大規模生產方式發生改變,要求對傳統的零部件生產工藝加以改進。傳統的製造系統不能滿足市場對多品種小批量產品的需求,這就使系統的柔性對系統的生存越來越重要。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換,一個製造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決於它是否能在很短的開發周期內,生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已佔有相當重要的位置。 ●機器柔性 當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。
●工藝柔性 一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力;二是製造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。
●產品柔性 一是產品更新或完全轉向後,系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新後,對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。
●維護柔性 採用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行的能力。
●生產能力柔性 當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對於根據訂貨而組織生產的製造系統,這一點尤為重要。
●擴展柔性 當生產需要的時候,可以很容易地擴展系統結構,增加模塊,構成一個更大系統的能力。
●運行柔性 利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。
柔性製造系統
是有一個由計算機集成管理和控制的、用於高效率地製造中小批量多品種零部件的自動化製造系統。它具有:
●多個標準的製造單元,具有自動上下料功能的數控機床;
●一套物料存儲運輸系統,可以在機床的裝夾工位之間運送工件和刀具;FMS是一套可編程的製造系統,含有自動物料輸送設備,能在計算機的支持下實現信息集成和物流集成,它
●可同時加工具有相似形體特徵和加工工藝的多種零件;
●能自動更換刀具和工件;
●能方便地上網,容易於其它系統集成;
●能進行動態調度,局部故障時,可動態重組物流路徑。
FMS規模趨於小型化、低成本,演變成柔性製造單元FMC,它可能只有一台加工中心,但具有獨立自動加工能力。有的FMC具有自動傳送和監控管理的功能,有的FMC還可以實現24小時無人運轉。用於裝備的FMS稱為柔性裝備系統(FAS)。 簡介
智能製造(Intelligent Manufacturing,IM)是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它在製造過程中能進行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構思。和決策等。通過人與智能機器的合作共事,去擴大、延伸和部分地取代人類專家在製造過程中的腦力勞動。它把製造自動化的概念更新,擴展到柔性化、智能化和高度集成化。
談起智能製造,首先應介紹日本在1990年4月所倡導的「智能製造系統IMS」國際合作研究計劃。許多發達國家如美國、歐洲共同體、加拿大、澳大利亞等參加了該項計劃。該計劃共計劃投資10億美元,對100個項目實施前期科研計劃。
毫無疑問,智能化是製造自動化的發展方向。在製造過程的各個環節幾乎都廣泛應用人工智慧技術。專家系統技術可以用於工程設計,工藝過程設計,生產調度,故障診斷等。也可以將神經網路和模糊控制技術等先進的計算機智能方法應用於產品配方,生產調度等,實現製造過程智能化。而人工智慧技術尤其適合於解決特別復雜和不確定的問題。但同樣顯然的是,要在企業製造的全過程中全部實現智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遙遠的將來。有人甚至提出這樣的問題,下個世紀會實現智能自動化嗎?而如果只是在企業的某個局部緩解實現智能化,而又無法保證全局的優化,則這種智能化的意義是有限的。
從廣義概念上來理解,CIMS(計算機集成製造系統),敏捷製造等都可以看作是智能自動化的例子。的確,除了製造過程本身可以實現智能化外,還可以逐步實現智能設計,智能管理等,再加上信息集成,全局優化,逐步提高系統的智能化水平,最終建立智能製造系統。這可能是實現智能製造的一種可行途徑。 整子系統的基本構件是整子(Holon)。Holon是從希臘語借過來的,人們用Holon表示系統的最小組成個體,整子系統就是由很多不同種類的整子構成。整子的最本質特徵是:
●自治性,每個整子可以對其自身的操作行為作出規劃,可以對意外事件(如製造資源變化、製造任務貨物要求變化等)作出反應,並且其行為可控;
●合作性,每個整子可以請求其它整子執行某種操作行為,也可以對其他整子提出的操作申請提供服務;
●智能性,整子具有推理、判斷等智力,這也是它具有自治性和合作性的內在原因。整子的上述特點表明,它與智能體的概念相似。由於整子的全能性,有人把它也譯為全能系統。
整子系統的特點是:
●敏捷性,具有自組織能力,可快速、可靠地組建新系統。
●柔性,對於快速變化的市場、變化的製造要求有很強的適應性。除此之外,還有生物製造、綠色製造、分形製造等模式。製造模式主要反映了管理科學的發展,也是自動化、系統技術的研究成果,它將對各種單元自動化技術提出新的課題,從而在整體上影響到製造自動化的發展方向。展望未來,21世紀的製造自動化將沿著歷史的軌道繼續前進。 工業控制自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術,對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策,達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術,主要包括工業自動化軟體、硬體和系統三大部分。工業控制自動化技術作為20世紀現代製造領域中最重要的技術之一,主要解決生產效率與一致性問題。雖然自動化系統本身並不直接創造效益,但它對企業生產過程有明顯的提升作用。
中國工控自動化的發展道路,大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收,然後進行二次開發和應用。中國工業控制自動化技術、產業和應用都有了很大的發展,中國工業計算機系統行業已經形成。工業控制自動化技術正在向智能化、網路化和集成化方向發展。
⒈以工業PC為基礎的低成本工業控制自動化將成為主流
眾所周知,從20世紀60年代開始,西方國家就依靠技術進步(即新設備、新工藝以及計算機應用)開始對傳統工業進行改造,使工業得到飛速發展。20世紀末世界上最大的變化就是全球市場的形成。全球市場導致競爭空前激烈, 促使企業必須加快新產品投放市場時間(Time to Market)、改善質量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服務體系(Service),這就是企業的T.Q.C.S.。雖然計算機集成製造系統(CIMS)結合信息集成和系統集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企業實現「在正確的時間,將正確的信息以正確的方式傳給正確的人,以便作出正確的決策」,即「五個正確」。然而這種自動化需要投入大量的資金,是一種高投資、高效益同時是高風險的發展模式,很難為大多數中小企業所採用。在中國,中小型企業以及准大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。
工業控制自動化主要包含三個層次,從下往上依次是基礎自動化、過程自動化和管理自動化,其核心是基礎自動化和過程自動化。
傳統的自動化系統,基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷,過程自動化和管理自動化部分主要是由各種進口的過程計算機或小型機組成,其硬體、系統軟體和應用軟體的價格之高令眾多企業望而卻步。
20世紀90年代以來,由於PC-based的工業計算機(簡稱工業PC)的發展,以工業PC、I/O裝置、監控裝置、控制網路組成的PC-based的自動化系統得到了迅速普及,成為實現低成本工業自動化的重要途徑。
由於基於PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠,並且被操作和維護人員接受,所以,一個接一個的製造商至少在部分生產中正在採用PC控制方案。基於PC的控制系統易於安裝和使用,有高級的診斷功能,為系統集成商提供了更靈活的選擇,從長遠角度看,PC控制系統維護成本低。由於可編程式控制制器(PLC)受PC控制的威脅最大,所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上,他們也加入到了PC控制「浪潮」中。
工業PC在中國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看,工業PC主要包含兩種類型:IPC工控機和Compact PCI工控機以及它們的變形機,如AT96匯流排工控機等。由於基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗餘配置要求很高,現有的IPC已經不能完全滿足要求,將逐漸退出該領域,取而代之的將是CompactPCI-based工控機,而IPC將占據管理自動化層。國家於2001年設立了「以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化」工業自動化重大專項,目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統,在3~5年內,佔領30%~50%的國內市場,並實現產業化。
幾年前,當「軟PLC」出現時,業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而,時至今日工業PC並沒有代替PLC,主要有兩個原因:一個是系統集成原因;另一個是軟體操作系統Windows NT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點:一是所有工作要由一個平台上的軟體完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見,工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上,其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭,這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看,控制系統的將來很可能存在於工業PC 和 PLC之間,這些融合的跡象已經出現。
和PLC一樣,工業PC市場在過去的兩年裡保持平穩。與PLC相比,工業PC軟體很便宜。
⒉PLC在向微型化、網路化、PC化和開放性方向發展
全世界PLC生產廠家約200家,生產300多種產品。國內PLC市場仍以國外產品為主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的產品。經過多年的發展,國內PLC生產廠家約有三十家,但都沒有形成頗具規模的生產能力和名牌產品,可以說PLC在中國尚未形成製造產業化。在PLC應用方面,中國是很活躍的,應用的行業也很廣。專家估計,2000年PLC的國內市場銷量為15~20萬套(其中進口佔90%左右),約25~35億元人民幣,年增長率約為12%。預計到2005年全國PLC需求量將達到25萬套左右,約35~45億元人民幣。
PLC市場也反映了全世界製造業的狀況,2000後大幅度下滑。但是,按照Automation Research Corp的預測,盡管全球經濟下滑,PLC市場將會復甦,估計全球PLC市場在2000年為76億美元,到2005年底將回到76億美元,並繼續略微增長。
微型化、網路化、PC化和開放性是PLC未來發展的主要方向。在基於PLC自動化的早期,PLC體積大而且價格昂貴。但在最近幾年,微型PLC(小於32 I/O)已經出現,價格只有幾百歐元。隨著軟PLC(Soft PLC)控制組態軟體的進一步完善和發展,安裝有軟PLC組態軟體和PC-based控制的市場份額將逐步得到增長。
當前,過程式控制制領域最大的發展趨勢之一就是Ethernet技術的擴展,PLC也不例外。如今越來越多的PLC供應商開始提供Ethernet介面。可以相信,PLC將繼續向開放式控制系統方向轉移,尤其是基於工業PC的控制系統。
⒊面向測控管一體化設計的DCS系統
集散控制系統DCS(Distributed Control System)問世於1975年,生產廠家主要集中在美、日、德等國。中國從70年代中後期起,首先由大型進口設備成套中引入國外的DCS,首批有化纖、乙烯、化肥等進口項目。當時,中國主要行業(如電力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部進口。80年代初期在引進、消化和吸收的同時,開始了研製國產化DCS的技術攻關。
中國DCS的市場年增長率約為20%,年市場額約為30(35億元。由於近5年內DCS在石化行業大型自控裝置中沒有可替代產品,所以其市場增長率不會下降。據統計,到2005年,中國石化行業有1000多套裝置需要應用DCS控制;電力系統每年新裝1000多萬千瓦發電機組,需要DCS實現監控;不少企業已使用DCS近15~20年,需要更新和改造。
⒋控制系統正在向現場匯流排(FCS)方向發展
由於3C(Computer、Control、Communication)技術的發展,過程式控制制系統將由DCS發展到FCS(Fieldbus Control System)。FCS可以將PID控制徹底分散到現場設備(Field Device)中。基於現場匯流排的FCS又是全分散、全數字化、全開放和可互操作的新一代生產過程自動化系統,它將取代現場一對一的4~20mA模擬信號線,給傳統的工業自動化控制系統體系結構帶來革命性的變化。
根據IEC61158的定義,現場匯流排是安裝在製造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網路。現場匯流排使測控設備具備了數字計算和數字通信能力,提高了信號的測量、傳輸和控制精度,提高了系統與設備的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作組於1984年開始致力於推出世界上單一的現場匯流排標准工作,走過了16年的艱難歷程,於1993年推出了IEC61158-2,之後的標准制定就陷於混亂。
計算機控制系統的發展在經歷了基地式氣動儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統以及集散控制系統(DCS)後,將朝著現場匯流排控制系統(FCS)的方向發展。雖然以現場匯流排為基礎的FCS發展很快,但FCS發展還有很多工作要做,如統一標准、儀表智能化等。另外,傳統控制系統的維護和改造還需要DCS,因此FCS完全取代傳統的DCS還需要一個較長的過程,同時DCS本身也在不斷的發展與完善。可以肯定的是,結合DCS、工業乙太網、先進控制等新技術的FCS將具有強大的生命力。工業乙太網以及現場匯流排技術作為一種靈活、方便、可靠的數據傳輸方式,在工業現場得到了越來越多的應用,並將在控制領域中佔有更加重要的地位。
⒌儀器儀表技術在向數字化、智能化、網路化、微型化方向發展
經過五十年的發展,中國儀器儀表工業已有相當基礎,初步形成了門類比較齊全的生產、科研、營銷體系,成為亞洲除日本之外第二大儀器儀表生產國。隨著國際上數字化、智能化、網路化、微型化的產品逐漸成為主流,差距還將進一步加大。中國高檔、大型儀器設備大多依賴進口。中檔產品以及許多關鍵零部件,國外產品佔有中國市場60%以上的份額,而國產分析儀器佔全球市場不到千分之二的份額。
今後儀器儀表技術的主要發展趨勢:儀器儀表向智能化方向發展,產生智能儀器儀表;測控設備的PC化,虛擬儀器技術將迅速發展;儀器儀表網路化,產生網路儀器與遠程測控系統。
幾點建議:開發具有自主知識產權的產品,掌握核心技術;加強儀器儀錶行業的系統集成能力;進一步拓展儀器儀表的應用領域。
⒍數控技術向智能化、開放性、網路化、信息化發展
從1952年美國麻省理工學院研製出第一台試驗性數控系統,隨著計算機技術的飛速發展,各種不同層次的開放式數控系統應運而生,發展很快。就結構形式而言,當今世界上的數控系統大致可分為4種類型:1.傳統數控系統;2.「PC嵌入NC」結構的開放式數控系統;3.「NC嵌入PC」結構的開放式數控系統;4.SOFT型開放式數控系統。
中國數控系統的開發與生產,通過「七五」引進、消化、吸收,「八五」攻關和「九五」產業化,取得了很大的進展,基本上掌握了關鍵技術,建立了數控開發、生產基地,培養了一批數控人才,初步形成了自己的數控產業,也帶動了機電控制與傳動控制技術的發展。同時,具有中國特色的經濟型數控系統經過這些年來的發展,產品的性能和可靠性有了較大的提高,逐漸被用戶認可。
國外數控系統技術發展的總體發展趨勢是:新一代數控系統向PC化和開放式體系結構方向發展;驅動裝置向交流、數字化方向發展;增強通信功能,向網路化發展;數控系統在控制性能上向智能化發展。
進入21世紀,人類社會將逐步進入知識經濟時代,知識將成為科技和生產發展的資本與動力,而機床工業,作為機器製造業、工業以至整個國民經濟發展的裝備部門,毫無疑問,其戰略性重要地位、受重視程度,也將更加鮮明突出。
智能化、開放性、網路化、信息化成為未來數控系統和數控機床發展的主要趨勢:向高速、高效、高精度、高可靠性方向發展;向模塊化、智能化、柔性化、網路化和集成化方向發展;向PC-based化和開放性方向發展;出現新一代數控加工工藝與裝備,機械加工向虛擬製造的方向發展;信息技術(IT)與機床的結合,機電一體化先進機床將得到發展;納米技術將形成新發展潮流,並將有新的突破;節能環保機床將加速發展,佔領廣大市場。
⒎工業控制網路將向有線和無線相結合方向發展
無線區域網(Wireless LAN)技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備,人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源,是現代數據通信系統發展的重要方向。無線區域網可以在不採用網路電纜線的情況下,提供乙太網互聯功能。在推動網路技術發展的同時,無線區域網也在改變著人們的生活方式。無線網通信協議通常採用IEEE802.3用於點對點方式,802.11用於一點對多點方式。無線區域網可以在普通區域網基礎上通過無線Hub、無線接入站(AP)、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現,以無線網卡使用最為普遍。無線區域網的未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫遊、網路管理以及與3G等其它移動通信系統之間的關系等問題上。
在工業自動化領域,有成千上萬的感應器,檢測器,計算機,PLC,讀卡器等設備,需要互相連接形成一個控制網路,通常這些設備提供的通信介面是RS-232或RS-485。無線區域網設備使用隔離型信號轉換器,將工業設備的RS-232串口信號與無線區域網及乙太網絡信號相互轉換,符合無線區域網IEEE 802.11b和乙太網絡IEEE 802.3標准,支持標準的TCP/IP網路通信協議,有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。
計算機網路技術、無線技術以及智能感測器技術的結合,產生了「基於無線技術的網路化智能感測器」的全新概念。這種基於無線技術的網路化智能感測器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網路上傳輸、發布和共享。無線區域網技術能夠在工廠環境下,為各種智能現場設備、移動機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高帶寬的無線數據鏈路和靈活的網路拓撲結構,在一些特殊環境下有效地彌補了有線網路的不足,進一步完善了工業控制網路的通信性能。
⒏工業控制軟體正向先進控制方向發展
作為工控軟體的一個重要組成部分,國內人機界面組態軟體研製方面近幾年取得了較大進展,軟體和硬體相結合,為企業測、控、管一體化提供了比較完整的解決方案。在此基礎上,工業控制軟體將從人機界面和基本策略組態向先進控制方向發展。
先進過程式控制制APC(Advanced Process Control)還沒有嚴格而統一的定義。一般將基於數學模型而又必須用計算機來實現的控制演算法,統稱為先進過程式控制制策略。如:自適應控制;預測控制;魯棒控制;智能控制(專家系統、模糊控制、神經網路)等。
由於先進控制和優化軟體可以創造巨大的經濟效益,因此這些軟體也身價倍增。國際上已經有幾十家公司,推出了上百種先進控制和優化軟體產品,在世界范圍內形成了一個強大的流程工業應用軟體產業。因此,開發中國具有自主知識產權的先進控制和優化軟體,打破外國產品的壟斷,替代進口,具有十分重要的意義。
在未來,工業控制軟體將繼續向標准化、網路化、智能化和開放性發展方向。
工業信息化是指在工業生產、管理、經營過程中,通過信息基礎設施,在集成平台上,實現信息的採集、信息的傳輸、信息的處理以及信息的綜合利用等。
由於大力發展工業自動化是加快傳統產業改造提升、提高企業整體素質、提高國家整體國力、調整工業結構、迅速搞活大中型企業的有效途徑和手段,國家將繼續通過實施一系列工業過程自動化高技術產業化專項,用信息化帶動工業化,推動工業自動化技術的進一步發展,加強技術創新,實現產業化,解決國民經濟發展面臨的深層問題,進一步提高國民經濟整體素質和綜合國力,實現跨越式發展。 簡介
自動化倉庫ABC ,自動化技術在倉儲領域(包括主體倉庫)中的發展可分為五個階段:人工倉儲階段、機械化倉儲階段、自動化倉儲階段、集成化倉儲階段和智能自動化倉儲階段。在90年代後期及21世紀的若干年內,智能自動化倉儲將是自動化技術的主要發展方向。
『肆』 自動化技術在國民生產和生活中有何重要意義
電氣自動化這個專業從50年代開始在我國出現並發展,名稱為工業企業電氣自動化。雖然國家對該專業做了幾次大規模的調整,但由於其專業面寬,適用性廣,一直到現在仍然煥發著勃勃生機。根據教育部的安排,它屬於工科電氣信息類,新名稱為電氣工程及其自動化或自動化。現代電子科學技術不斷的發展進步,原有的電力傳動(電子拖動)控制的概念已經無法再全面概括現代生產 現代工業電 自動化系統中承擔第一線任務的全部控制設備。同時,氣自動化在我國各個生產領域都得到了廣泛的應用,並取得不錯的效果。
我所了解的自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動地進行操作或運行。廣義地講,自動化還包括模擬或再現人的智能活動。自動化技術廣泛用於工業、農業、國防、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務以及家庭等各方面。採用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及 惡劣、危險的工作環境中解放出來,而且能擴展、放大人的功能和創造新的功能,極大地提高勞動生產率,增強人類認識世界和改造世界的能力。由此可見,自動化在人類社會中的地位至關重要。因此專家學者說,自動化是一個國家或社會現代化水平的重要標志。
隨著自動化發展將是智能,智能控制理論解決的是復雜系統的控制問題。如今的社會是信息化與智能化的社會,可以說,現在的社會已經離不開自動化。我們可以從身邊的事物發現,發現自動化技術廣泛用於工業、農業、國防、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務以及家庭等各方面。例如計算機集成製造系統的發展就涉及到了許多自動化的技術。通過發展算機集成製造系統,可以降低生產成本,提高生產效率,提高生產的柔性增 強產品對市場的適應性,提高產品質量,減少生產准備時間和庫存,增加企業員工對企業的滿足感,增加用戶滿意度等。同樣,在各領域應用的機器人也是自動化的成 果,包括用於製造環境下的工業機器人,用於非製造環境下的特種機器人等。此外,自動化還應用於高速列車,國際空間站,虛擬現實技術,巡航導彈和預警飛機等方面。通過這些例子我們可以看到,雖然自動化經歷了漫長的發展 歷史,今天它依 然煥發出無限的活力。如今的控制問題越發復雜,面對更多更棘手的問題,自動化也在不斷地發展,日
益完善。專家系統、學習控制、模糊邏輯控制和具有多層感知器 的神經網路等新技術的發展使得復雜系統的控制問題能夠得到解決。我們有理由相信,自動化會發展的越來越好,自動化一定會有更廣闊的未來!
我們還可以利用電氣自動化來改變現代工業的發展,節約有效的資源,降低成本費用, 以此來獲得更好的社會、經濟效益。大力發展 電氣傳動自動化技術,可以將我國的電氣化使用提高到一定的水平,縮短與世界大國的發展距離, 實現自主研發,對國民經濟的發展起著十分重要的作用。規范我國電氣傳動自動化技術方面的標准,實現規模化、規范化生產。所以自動化在我們生活中扮演著重要角色,我們要好好利用它。
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『伍』 工業自動化向智能化轉變最大的特點是什麼
基於物聯網技術的滲透和應用,並與未來先進製造技術相結合,形成新的智能化的製造體系。
智能工業的關鍵技術在於物聯網技術。「物聯網技術」的核心和基礎仍然是「互聯網技術」,是在互聯網技術基礎上的延伸和擴展的一種網路技術;其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間,進行信息交換和通訊。
因此,物聯網技術,通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息感測設備,按約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網路技術叫做物聯網技術。
(5)工業自動化如何改變生活擴展閱讀
在工業自動化領域,傳統的控制系統經歷了繼基地式氣動儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統和集散式控制系統DCS的發展歷程。
隨著控制技術、計算機、通信、網路等技術的發展,信息交互溝通的領域正迅速覆蓋從工廠的現場設備層到控制、管理各個層次。工業控制機系統一般是指對工業生產過程及其機電設備、工藝裝備進行測量與控制的自動化技術工具(包括自動測量儀表、控制裝置)的總稱。
對自動化最簡單的理解也轉變為:用廣義的機器(包括計算機)來部分代替或完全取代或超越人的體力。
『陸』 生活中哪些方面可以應用工業自動化
太多了,炒菜機器人接地機等
『柒』 等工業完全自動化後,會是什麼樣子
人類的生活質量會不斷提高。工業完全自動化之後,估計人類已經能夠開發太陽系中的其他行星了,而新能源(可控核聚變,太空中的太陽能電站等)的利用也使得生產力的發展不會受到能源的限制。
人口數量應該還是會穩步增加。盡管目前很多發達國家人口已經停止了增長,但是由於醫療水平的不斷提高,人的壽命會越來越長;而且按照目前的趨勢來看,未來的男女之間的關系會更開放,而由於生產力水平和基礎教育水平的提高,單親家庭估計會越來越多,也許在未來男女之間的家庭關系會更加鬆散。
社會形態上面已經提到了一點:就是家庭關系會更加鬆散;由於交通方式的發展,國家的形態也可能會和現在不同,未來統治世界的可能是一個或者多個世界性的利益集團。
由於人類在勞動生產力方面顯而易見的不如自動機械,未來人類可能徹底退出工業生產,高等教育將會和現在的初級教育一樣普及甚至更普及,人類將主要從事哲學、藝術、科學理論研究等方面的工作。由於基因科學的發展和微電子技術的發展,未來人類可能會擁有前所未有的高智商和強健的體魄,植入晶元技術也會普遍應用,人類的大腦直接連入世界互聯網也不是不可能。
『捌』 AI20年內會給我們的生活帶來著怎樣的改變
AI20年內會給我們的生活帶來的改變有:語音、聲音、圖像和視頻的識別能力將得到提升;個人助理將更加智能化;越來越多的系統將實現自動化;AI將被更多的企業所使用;自我學習系統將推動未來的教育娛樂發展;智能互聯網將獲得突破。
1、語音、聲音、圖像和視頻的識別能力將得到提升
在接下來的幾年裡,人工智慧對於語音、聲音、圖像和視頻的識別能力將得到進一步的改進和提升,進而顯著改進我們與設備間的交互方式。無處不在的廉價感測器和攝像頭將能夠實時處理更多的數據流。
搭配上性能達標的廉價處理器和存儲器,將能夠讓AI設備在有效處理數據的基礎上更具成本效益,並最終把自我學習的成果保存在本地存儲中。這些AI系統將更加廣泛地用在工業自動化系統中,比如工廠操作系統、安全防護系統、農業和交通運輸系統等領域。
5、自我學習系統將推動未來的教育娛樂發展
自我學習系統將得到進一步增強。在未來,無論是否有人在監管,AI都能夠自主學習,AI也因此能夠應用於更多專業領域之中。AI也將能夠勝任學者或是分析學家的角色,而這種類型的AI系統就可以應用於教育領域——就像是一名真正老師在教學生學習功課那樣。
這樣的技術同樣能夠用於人物性格的塑造、電影情景的描繪或是互動式虛擬現實的游戲中。
6、智能互聯網將獲得突破
隨著AI技術發展,越來越多的人工智慧助手涌現出來,如果它們之間能夠相互合作的話,將會極大的提升服務效率。
AI也將為設計師和程序員帶來了便利——自動化操作模式下,AI能夠按照他們的要求自動完成相應的設計和編程工作。對於這種AI導向型的交互設計或項目,人們的滿意度將會更高——因為AI系統能夠在其他用戶與程序的交互過程中自動學習,並在設計層面加以優化,提升用戶使用體驗。
『玖』 什麼是工業自動化,都有哪些內容
工業自動化是指將多台設備(或多個工序)組合成有機的聯合體,用各種控制裝置和執行機構進行控制,協調各台設備(或各工序)的動作,校正誤差,檢驗質量,使生產全過程按照人們的要求自動實現,並盡量減少人為的操作與干預。
從生產過程的三大環節、八個主要過程看,目前工業自動化的主要內容如下:
(1)設計過程
在採用CAD(計算機輔助設計)技術之前,機械(或材料加工)工業的設計人員約占技術人員的10%~15%,設計工作50%~60%的工作量是制圖與其他一些重復性勞動,且設計多憑經驗設計,工作量大,周期長,設計圖紙修改不便,設計的安全系數通常較大。隨著計算機技術的廣泛採用,設計過程中可應用計算機輔助進行產品設計、性能分析、模擬試驗等,進一步的發展是將CAD技術與CAE(計算機輔助工程)技術和CAM(計算機輔助製造)技術等結合起來,實現CAD/CAE/CAM一體化,從而大大縮短了設計過程,提高了設計的准確性與可靠性,設計方案與圖樣的修改和保存也非常便利,設計過程的發展趨勢是設計自動化。
(2)生產准備過程
該過程包括:根據公司企業銷售和市場信息部門提出的產品訂貨訂單,考慮生產綱領、本廠設備及庫存情況;編制材料、刀具、元器件、專用設備等需用,采購、外協加工委託計劃;必要時,甚至包括專用生產基地廠房的建設等任務。在這些工作中相應地採用各種自動化技術與手段可提高效益,減少差錯。
(3)工藝准備過程
該過程包括:根據設計圖樣、技術裝備水平及產品批量等因素,選擇加工設備;確定加工工藝及技術要求;設計零件製造、產品裝配的工藝過程,編制材料明細表;確定工裝模具、量具等的設計製造,准備外協加工件的驗收方法及手段。在這些工作中,有些已經實現了相當程度的自動化,如工藝過程模擬及自動設計方面。
(4)加工過程
自動化的加工過程包括:從大批量生產中採用的各種高效專用機床、組合機床、自動化生產線,到多品種、小批量生產中採用的數控機床、組合機床,直至近年來採用的成組技術和柔性加工系統。各種類型的調節器、控制器,特別是計算機、微型機的大量應用,加快了加工過程自動化速度。
(5)檢驗過程
在自動化單機、自動線等的工作過程中,出於保證產品質量、提高精度和為操作者提供安全保護等目的,往往需要進行自動測試。各種感測器的出現,使原材料、毛坯、零部件等的性能、外形尺寸、特徵,加工和裝配的工位狀況,設備工作狀況,材料、零件的傳送情況,產品性能等的檢測都成為可能。各種各樣的放大器、轉換器、傳送器顯示記錄裝置促進了自動檢測技術的發展,使得機械及材料加工工業的檢測技術,由過去的離線、被動、單參數、接觸式逐步轉向使用計算機的在線、主動、多參數、非接觸式快速檢測。
(6)裝備過程
裝配作業自動化包括零件供給、裝配作業、裝配成品、運送等方面的自動化。從裝配作業來看,方向是研製高生產率的數控裝配機、自動裝配線、裝配機器人;從整個生產過程來看,是如何將裝配作業與CAN、零件後處理和自動化立體倉庫相連接。
(7)輔助生產過程
該過程包括毛坯、原材料、工件、刀具、工夾具、廢料等的處理、搬運、抓取、中間存貯、檢修等,由於該過程的時間占生產時間的95%以上,費用佔30%—40%,因此研製各種自動化物流裝置得到世界各國普遍重視。各種懸掛輸送、自動小車輸送、高架立體倉庫、機械手和工業機器人已廣泛應用於各個領域。
(8)生產管理過程
生產管理包括車間或工廠的各種原材料、工具、存貨的管理,生產調度,中長期規劃,生產作業計劃,產品訂貨與銷售,市場預測與分析,財務管理,工資計算,人事管理等。生產管理自動化就是利用計算機技術按照訂貨或任務要求,通過各個管理子系統及時、准確地處理大量數據,對器件、設備、人力、技術資料進行組織、協調,保證在規定的時間、人力和消耗限額(包括能源、資金、器材等)內完成生產任務。
綜上所述,工業生產過程自動化所研究的內容主要有兩個方面:對上述各個過程,實現不同程度自動化時的各種方法和手段;對上述幾個過程或全部過程按照一定的目標和要求(如技術上先進、經濟上合理、具體所要求的生產率)聯系起來,組成不同規模的自動線、自動化車間或自動化工廠。
從另一種角度看,生產過程所進行的生產活動,實際上由物質流和信息流兩個主要部分組成。物質流是指物質的流動和處理,包括原材料、毛坯、工夾具、模具、半成品、成品、廢料、能源的流動、處理(加工)、變換。信息流指信息(包括加工指令、數據、反映生產過程各種狀態的資料等)的流動和處理。
實現物質流動和處理的自動化必須有相應的自動化設備,如自動化單機、生產線、裝配線以及各種物料搬運系統;實現信息的流動和處理的自動化,則必須適時檢測、收集信息,然後利用計算機進行自動處理。