生產過程自動化核心裝置

❶ 自動化科學與技術的核心概念有哪些

自動化科學與技術的核心概念:
自動化始於用機械裝置實現各種自動進行的操作，一方面提高生產力，促進科學技術、社會經濟、國防軍事的全面發展，另一方面把人從繁重、危險和復雜、可程序化的工作環境中解放出來，讓機器來代替人來完成這些工作，從而人可以做一些更具創造性的工作。這樣既節約了人力資源，又大大提高了生產效率。
無論是對小型控制過程系統操作還是對大型過程系統進行自動化操作，控制與系統都是必不可少的，因此，自動化的核心是控制和系統。維納指出：「在現代管理系統中，人、財、物等要素的組合關系是多種多樣的，時變化和環境影響很大，內部運行和結構有時變化也很大，加上組織關系錯復雜，隨機因素很多，處在這樣一個十分復雜的系統中，要想實現既定的標，執行為此而擬定的計劃，求得組織在競爭中的生存和發展，不進行控工作是不可想像的。」由此可見控制與系統在自動化學科中的重要性和在人們日常生活中的重要性，這也是自動化學科對其他學科的重要貢獻所在之處。
而對於控制來說核心的概念就是反饋。控制器的檢測、計算和執行就構成了一個基本的反饋環。控制器先是檢測實際輸出與預期輸出的誤差，然後計算出控制量並用執行器來控制工作對象，是實際輸出像預期輸出逼近。通過重復的反饋使實際輸出不斷地接近預期輸出，從而實現自動化的控制。
自動化技術是新的技術革命的一個重要方面。自動化技術的研究、應用和推廣,對人類的生產、生活的方式將產生深遠影響。目前我國正在推行的利用信息技術(包括計算機、自動化等) 來改造舊生產工藝和提高產品數量和質量、提高管理及經營水平的政策———以信息化帶動工業化的政策,就是例證。可以深信,國家的這個政策必將促進自動化新技術的發展和對我國工業、管理和國防的現代化發生巨大的影響。
總而言之，自動化科學與技術研究的使如何通過運用各種技術工具延伸人的信息獲取、處理和決策控制的能力，來促進能源、材料和環境資源、人力資源等的有效利用，提高生產水平和人類生活質量。自動化科學與技術的核心使信息、控制和系統，其中控制是核心的核心。也就是說，掌握好控制，也就掌握了自動化最核心的內容，奠定了實現自動化的基礎。

❷ 生產自動化系統主要由哪幾部分組成

自動化製造系統包括剛性製造和柔性製造，「剛性」的含義是指該生內產線只能生產某種或容生產工藝相近的某類產品，表現為生產產品的單一性。剛性製造包括組合機床、專用機床、剛性自動化生產線等。
「柔性」是指生產組織形式和生產產品及工藝的多樣性和可變性，可具體表現為機床的柔性、產品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性製造包括柔性製造單元（FMC）、柔性製造系統（FMS）、柔性製造線（FML）、柔性裝配線（FAL）、計算機集成製造系統（CIMS）等。下面依據自動化製造系統的生產能力和智能程度進行分類介紹。

❸ 現代工業自動化三大支柱是什麼

現代工業自動化三大支柱是工業機器人、PLC、CAD/CAM。

工業機器人是面向工業領域的多關節版機械手或多權自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。

PLC即可編程邏輯控制器，它採用一類可編程的存儲器，用於其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

CAD即計算機輔助設計(CAD-Computer Aided Design) 利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作 。簡稱CAD。CAM (computer Aided Manufacturing，計算機輔助製造)的核心是計算機數值控制(簡稱數控)，是將計算機應用於製造生產過程的過程或系統。

❹ 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。

❺ 自動控制系統的理論是怎麼樣的

主要是反饋論。包括從功能的觀點對機器和物體中（神經系統、內分泌及其他系統）的調節和控制的一般規律的研究。簡單反饋中的「信息」，是一個一般意義上的詞彙，即簡單的「信息包括能量的機械傳遞、電子脈沖、神經沖動、化學反應、文字或口頭的消息以及能夠藉以傳遞「消息」的任何其他手段。對於一個簡單反饋的控制系統來說，它所反饋的信息往往是比較單純的。而對於管理控制工作中的信息來說，它是根據管理過程和管理技術而組織起來的在生產經營活動中產的，並且經過了分析整理後的信息流或信息集，它們所包含的信息種類繁多，數量巨大。這種管理信息（包括管理控制工作中的信息）和管理系統結合一起，就形成了一個系統——管理信息系統。這種系統，由於既要反映生產過程，以便使信息系統能起到控制產品生產過程和產品的價值形成過程的作用；又要適應管理決策的需要，使信息系統能起到為各級管理服務作用，使信息的流動符合管理決策的需要，使信息系統成為進行科學管理嚴格執行計劃的有力工具。因此，我們就要求它具有如下功能：①處理信息及時、准確；②控制計劃和經營管理，使之處於最佳狀態；③便於進行方案比較和擇優；④有助於進行預測工作。20世紀40年代末到50年代，控制論主要研究單輸入和單輸出的線性控制系統的一般規律。它建立了系統、信息、調節、控制、反饋、穩定性等控制論的基本概念和分析方法，為現代控制理論的發展奠定了基礎。它研究的重點是反饋控制，核心裝置是自動調節器，主要應用於單機自動化。到了20世紀60年代，生產規模不斷擴大，生產過程越來越復雜，對自動化控制的要求已不只是個別變數的問題，而是要求對多個變數進行綜合調節和最優控制。控制論的研究對象是多輸入和多輸出系統的非線性控制系統。研究重點是最優控制、隨機控制和自適應控制，主要應用於機組自動化和生物系統。

❻ 工業自動化儀表的處理裝置

執行器又稱執行機構，它根據來自調節儀表的調節信號和調節規律，直接調節工業生產過程的輸入、輸出量。集中控制裝置能對分散參數進行集中檢測和控制，按預定的程序進行控制或對被測量進行處理。集中控制裝置包括巡迴檢測裝置、順序控制器和數據處理裝置等。
隨著工業生產向綜合自動化、大規模方向發展，生產的工藝流程日趨復雜，用儀表檢測和控制的范圍也越來越擴大。工業儀表總的趨勢是向多功能方向發展。
儀表檢測方面的趨勢是研製新型的感測器，使感測器集成化、廣泛應用新技術，如核磁共振、激光和相關技術等。在儀表調節方面，除一般的比例、積分、微分調節規律外，人們正在研究前饋、大滯後、非線性、相關和計算值調節等技術，以適應多迴路自動化系統的需要。
此外數字、字元、圖象顯示技術的發展，使人與計算機的聯系更為方便。以微型計算機為核心的綜合控制裝置正在進一步發展。 中國持續20多年的快速發展，給幾乎全球所有產業鏈都帶來了新的機會，這其中也包括工控和自動化產業。目前，世界工業500強中的工業自動化公司都已進入中國市場，並在近幾年以兩位數的年增長率騰飛。 這是一個潛力巨大的市場。事實上，早在2000年，中國工控機市場規模為170億—207億元人民幣，如將傳動產品、流體控制產品、感測器、儀器儀表、自動化軟體產品及樓宇、環保等市場需求的迅速崛起統計在內，市場規模將遠遠超過這一數字，保守的估計應為1000億元。從目前中國的工控及自動化市場發展來看，中國擁有世界最大的市場，而工控業發展又相對滯後。
傳統工業企業的技術改造、工廠自動化、企業信息化，都需要大量的工業自動化系統。 目前的自動化領域包括IPC、DCS、PLC等主要產品競爭系統，美、日、歐以及本土供應商在不同級別的市場各展身手。這也是個極度復雜的市場，工控及自動化產業涉及電力、電子、計算機、人工智慧、通訊、機電等諸多領域，而中國各行業間應用極不平衡，在煙草、電力、冶金等壟斷的基建領域，國內企業的自動化水平已經走在世界前沿；汽車、制葯等產業的應用目前正在進一步深化中；而眾多傳統製造行業，則仍處於剛起步階段。 而且，中國經濟增長方式正在發生的轉變，也在給這個行業帶來一系列的深刻變化。 目前中國自動化市場供應商可以粗略分為三極，一極是美國、德國、法國、瑞士、英國、義大利等歐美供應商，主要特點是價格高、品質好，牢牢占據了高端自動化市場；第二極是日系供應商，其特點是追求價廉物美，品質較好，在中低端市場勢力強大；第三極則是日漸崛起的國內供應商，主要集中在華東、華北地區，價格便宜，能夠切合用戶需求提供定製服務，多集中於低端市場。
除原有日系企業固守中端，原本處於高端的歐美系供應商和從低端做起的國內供應商，都正積極開拓著中端市場。 中國經濟的高速發展和大規模的投資拉動，為中國的自動化產業提供了一個難得的機遇，國內自動化企業隨之成長起來。
「但是，經過十年粗獷式的膨脹，目前政府正在通過宏觀調控手段使經濟增長式向節約型轉變。」
浙大中控科技集團有限公司總裁金建祥說，「在此前提下，未來基建領域小投資小項目在環保和資源利用率的壓力下將越來越少。」
與此相應，此前本土自動化企業的主要市場正集中於這些中小型項目。和利時、新華及中控公司在主要的大型裝置（60萬千瓦及以上火電機組控制，大型石油化工裝置等）業績很少，甚至根本沒有進入。
這些企業如果不想被淘汰，就要以比經濟增長模式轉變更快的速度向中端轉型，來迎合這次調整。 對於老牌歐美企業，雖然目前壟斷了國內高端市場，但靠投資拉動的基建大型項目增長也將放緩，取而代之的是大型消費品生產企業自動化需求的高增長。 羅克韋爾自動化公司大中國區市場和業務發展總監謝銳新向《工業界》指出：「隨著中國消費品行業的發展，中國自動化的市場結構將不再是低端最大的金字塔形，而是兩頭小中間大。」但他沒有用現成的紡錘形來形容，而是將之比喻為火鍋形——他在暗示中端市場的競爭也將越來越火熱嗎？ 目前自動化的市場需求發生了很大變化，用戶不再滿足於裝置的自動化水平的提高，而是把整個工廠（Plant）甚至整個企業集團作為一個可控、健康的有機體來運行，要求自動化系統像動物的神經系統一樣，具備系統性、全面性、實時性和准確性。
與此同時，相關技術的發展為自動化產業的升級提供了技術保證。 業內巨頭們則早已依靠其技術和產業優勢，推出了各具特色的平台理念。 西門子自動化與驅動集團推出的全集成自動化（TIA）理念，是近年來西門子A&D在自動化領域的一個核心理念和主要特色。在TIA為核心的解決方案中，西門子目前所提供的8萬多種產品涵蓋了整個過程自動化領域、製造自動化領域，輸配電、智能樓宇領域，TIA集高度的集成統一性和前所未有的開放性於一身，標准化的網路體系結構，統一的編程組態環境和高度一致的數據集成，成功地實現了整個自動化系統在生產過程的水平和垂直方向上的集成。
羅克韋爾、ABB、施耐德電氣、霍尼韋爾、艾默生等國際巨頭都在全球包括中國市場大力推廣自己的綜合解決方案。而原來的元器件供應商、DCS廠商都不得不推出針對性的解決方案，以便將自己的產品也一起打包進去。
「針對客戶的需求，大家都在打不同的大大小小的包，但實際上這只是中國市場現階段的特點。」圖爾克中國運營總監李泓說，「在德國和美國市場，圖爾克能夠以專業的元件供應商身份活得很好。」

❼ 一個自動化設備，有幾大部分組成才能運作起來

自動化系統基本的組成有檢測器件（各種感測器）、控制器（單片機，PLC，繼電器等）、傳動系統（連桿，齒輪，皮帶等）、執行器件。

最為核心的控制系統中根據需求有不同的控制方案，比如過程式控制制中採用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優控制等。

執行器件有很多種，但是基本上都是通過控制電機進行最終執行操作。最終運作的流程就是採集-控制-傳送-執行。如圖所示的機械臂就是一個簡單的自動化設備。

(7)生產過程自動化核心裝置擴展閱讀：

自動化設備工程應用特點：

1、工件在工位上的定位：根據需方產品的實際情況，軸向及圓周方向均以某一管接的孔（或管接頭）作為基準。

2、工件的上下料（上下線）採用人工模式，附件的上料為人工理料、自動上料。

3、焊接為自動焊接，焊槍做多自由度運動，工件可作旋轉運動，以達到所需位置的焊縫。

4、採用PLC（可編程邏輯控制器）控制整個自動生產過程，觸摸屏作為人機操作界面，氣缸和電機配合執行自動動作。

❽ 專業生產過程自動化技術(計算機控制)。到底出來是做什麼的

出來以後應用的方面很廣，基本上都是去工廠（如果你跨專業就業那就例外），一般都是工程師。在工廠負責智能儀表的控制和一些生產過程中的控制。