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自动化装置的发展空间

发布时间:2021-03-15 08:52:59

❶ 工业自动化的发展都有什么前景趋势

20世纪50年代以前,是人工控制阶段。当时的生产规模较小,测控仪表是安装在生产设备现场的气动测量仪表,功能简单。操作人员只能通过对生产现场的巡视,了解生产过程,并在现场直接把被控对象的参数调整在预定值上。这时的仪表信号不能传送给别的仪表或系统,仪表处于封闭状态,无法与外界沟通信息。这一阶段的控制系统称为气动信号控制系统。
20世纪50年代为模拟控制阶段。随着生产规模的扩大,整个生产过程需要对生产现场的多个点进行测控,自动控制成为必然,于是出现了现场仪表与集中控制室。生产现场出现了气动、电动单元组合式仪表,将测量得到的0.02~0.1MPa气压信号、4~20mA直流电流信号、1~5V的直流电压信号等模拟信号传送到集中控制室。操作人员可以坐在控制室观察生产流程各处的状况。但是,模拟信号的传递比较困难,信号变化缓慢,抗干扰能力也较差,很难满足生产过程对速度和精度的需要。
20世纪60年代~70年代中期,工业控制系统开始进入集中式数字控制阶段。它的发展经历了直接数字控制、集中型计算机控制和分层计算机控制。由于模拟信号的诸多不足,在这一阶段人们考虑用数字信号代替模拟信号,而且计算机也逐步进入工业控制系统。
直接数字控制(DDC)技术主要是由一台数字计算机替代一组模拟控制器,首先通过模数转换器,实时采集生产过程被控参数的信息,计算机按照控制算法运算后,其结果通过数模转换器去控制执行器,构成一个闭环控制回路。
由于当时的计算机技术尚不发达,价格昂贵,人们又试图用一台计算机取代控制室的几乎所有的仪表盘,实现过程监视、数据收集、数据处理、数据存储和报警等过程控制的全部功能,并能实现生产调度和工厂管理的部分功能,这就是集中型计算机控制系统。它虽然在信息的综合、改变控制方案、实现最优控制以及改善人机接口等方面取得了重大进展,但也暴露了“集中”带来的不足:脆弱性问题,一旦计算机出现某种故障,就会造成所用的控制回路瘫痪、生产停产的严重局面,这种危险集中的系统结构很难被生产过程接受;计算机负荷问题,生产规模越来越大,测控点越来越多,计算机不堪重负;开发问题,由于控制水平的不断提高,新的要求不断提出,使得软件也越来越复杂.越来越庞大,造成开发周期和费用不断增加。
集中型计算机控制系统的缺陷促使控制系统向功能分散化方向发展,于是出现了过程现场控制与集中显示操作分离开来的分层计算机控制系统。各个控制回路的模拟仪表调节器互相独立并由计算机来实现,当某一回路出现故障时,不致影响其他回路的正常工作,提高了系统的可靠性,同时现场控制计算机的信号也送入上一级计算机,由它显示过程参数,并根据对象的数学模型进行最优化处理,计算最优操作条件,最后以最优工艺参数传给下层计算机作为设定值。实际上,这时的工业控制系统已经具有了集散式控制系统的初步概念。
20世纪70年代中期,工业控制系统进入集散型控制系统(DCS)阶段。集散型控制系统是一个集中与分散相结合的系统,它吸收了分散仪表控制系统和集中式计算机控制系统的优点,将当时的微处理器、计算机数字通信等技术应用到工业控制领域。从总体逻辑结构上讲,集散型控制系统是一个分支型结构,它分为过程控制级、控制管理级和生产管理级,充分体现了管理的集中性和控制的分散性,它把控制功能分散到若干台控制站,在监控操作站进行集中监视操作。
集散型控制系统由集中管理部分、分散控制监测部分和通信部分组成。集中管理部分又可分为工程师站、操作站和管理计算机。工程师站主要用于组态和维护,操作站则用于监视和操作,管理计算机用于全系统的信息管理和优化控制。分散控制监测部分按功能可分为控制站、监测站和现场控制站,它们用于控制和监测。通信部分连接系统的各个部分,完成数据、指令及其他信息的传递。系统软件是由实时多任务操作系统、数据库管理系统、数据通信软件、组态软件和各种应用软件组合而成。
集散型控制系统具有通用性强,系统组态灵活,控制功能完善,数据处理方便,显示操作集中,人机界面友好,安装简单、规范,调试方便和运行安全可靠等特点。它的控制范围更宽,控制功能得到加强,能够适应工业生产过程的各种需要,设备与信息的共享程度也进一步提高,促进了生产自动化水平和管理水平提高。DCS与前三个阶段相比,发生了质的变化,可以说是一场革命。
但在集散型控制系统中仍有许多不足。信息化问题,CIMS的发展要求对企业经营决策、经营管理、生产调度、过程优化、故障诊断及过程控制的信息进行综合处理,迅速满足市场的需要,而集散型控制系统仅能从过程控制站得到现场仪表传来的被测参数值,以及向它发出的调节信号,无法对现场仪表进行诊断,影响了系统信息的完整性;数字化问题,在集散型控制系统中仍然有模拟测量仪表,因而它是一种模拟数字混合系统;互换性与互操作问题,在DCS系统形成的过程中,由于受计算机系统早期存在的系统封闭这一缺陷的影响,各厂家的产品自成系统,软硬件产品不能互换,而且通信协议也各不相同,不同厂家的设备不能互连在一起,难以实现互换与互操作,组成大范围信息共享的网络系统存在很多困难,这也是集散型控制系统的最大不足。
现场总线控制系统是20世纪80年代中后期随着控制、计算机、通信以及模块化集成等技术发展出现的工业控制系统,代表工业自动化控制发展的最新阶段。现场总线的概念是1982年首先在欧洲提出的。随后,北美与南美也都投入巨大的人力、物力开展研究工作。到现在为止,比较流行的现场总线已有40多种。现场总线控制系统的全分布、全数字、全开放特性解决了集散型控制系统中存在的不足。在此值得一提的是作为从DCS向FCS过渡过程中出现的HART()协议,它在现有模拟信号传输线上加载一个数字信号,使模拟信号与数字信号双向通信同时进行,互不干扰。从长远的发展来看,作为过渡产品的HART不会有很大的作为。
现场总线控制系统把集散型控制系统中的集中与分散相结合的概念变成了新型的全分布式测控系统。作为工厂数字通信网络的基础,现场总线控制系统沟通了生产过程现场控制设备之间及其与更高控制管理层之间的联系:它向下深入到现场的每一台仪表、执行机构,把控制功能彻底下放到现场,依靠现场智能设备本身便可实现基本控制功能;向上连接到生产管理、企业经营的方方面面,为企业提供全面的解决方案。目前,现场总线将原来主要用于过程控制的工业控制自动化推广到制造自动化、楼宇自动化等领域,成为新的现场智能设备互连通信网络。
在现场总线控制系统中,4~20mA模拟信号仪表将被符合现场总线标准的双向通信全数字智能仪表所代替,实现传输信号数字化,使模拟和数字混合控制系统最终转变为全数字控制系统。
现场总线控制系统的开放性解决了数字系统的兼容性问题,协议的完全开放导致不同生产商的产品之间可以互换和互操作。它不但给生产商和用户带来极大的方便,而且突破了集散型控制系统中由专用网络的封闭系统所造成的缺陷,把封闭、专用的解决方案变成了公开、标准化的解决方案。
从上面的简单回顾中,可以看到控制的效果、控制的花费和最终的收益一直是工业控制系统发展的衡量标准。从人工控制系统到集中式控制系统、从集中式控制系统到集散型控制系统,再到现在的现场总线控制系统,都是在逐步实现更好的控制、更小的花费和更大的收益。如果仔细分析一下工业控制系统发展的整个过程,不难看出它的发展具有以下特点:
(1)计算机技术在工业控制系统中起到越来越重要的作用
在集中式数字控制阶段以前,计算机并没有真正进入控制过程,计算机安装在专用的机房中,与过程装置之间没有任何物理上的连接,只是用来“离线”计算控制器的设定值和执行器的位置值,即使后来在计算机中能够加入一些管理信息,但计算机体积大,速度慢,价格昂贵而且不可靠,不能直接参与过程控制,充其量不过是一个离线数据分析的工具。
从集中式数字控制开始,计算机开始进入过程控制。在计算机上设计了专门的接口,与现场装置直接连接,计算机配上变送器、执行器和信号连接装置就完全可以实现过程的检测、监视以及对过程的控制了。最初,计算机只用于关键现场装置的单回路控制,在直接数字控制阶段,一台计算机替代一组模拟控制器;到了集中型计算机控制阶段,一台计算机已经满足小型工业控制系统的全面需要。分层计算机控制系统是适应较大规模的工业控制需要,将计算机分层、模块化的思想引入工业控制系统;到集散型计算机控制阶段,模块化、对象化的概念已经深入工业控制系统,集散型控制系统的工程师站、操作站和管理工作站都是具有自主特点的功能模块。组态软件的出现,更为工业控制系统的总体设计提供了方便。现场总线控制系统的出现是与计算机网络技术的发展密不可分的。实际上,现场总线控制就是计算机网络技术在工业控制领域的最新应用,所以又称现场总线是工业控制的底层网络。另外,如果分析一下每一种现场总线的技术资料,就不难发现它们都是在国际标准组织的开放系统互操作网络模型基础上加上一些特殊的规定形成自己的标准。
(2)信息的集成度越来越高
随着工业规模的扩大,人们对控制系统的信息要求不断提高,工业控制系统的信息集成程度也就越来越高。在人工控制阶段,谈不上信息的集成;模拟控制阶段,虽然出现了集中控制室,模拟信号的“先天”不足决定了系统的信息集成无法满足信息量、速度和精度等方面的要求;集中式数字控制阶段,信息的集成程度进一步提高,不但能把一组仪表的信息集成到一起,对于有些小系统甚至能把整个系统的测控信息集成到一起,为信息的综合、改变控制方案、实现最优控制提供了有效的途径,不过,这时的信息还只能是测控信息,与管理有关的信息很少;集散式控制系统实现了测控、管理信息的集成,但集成的程度仍然有限,没能实现通信的全数字化,影响了信息的交换;基于网络的现场总线控制系统为信息的进一步集成提供了有效的技术保证,现场总线作为纽带,将挂接在总线上的网络节点组成自动化系统,各现场智能设备分别作为一个网络节点,通过现场总线实现各节点之间、现场节点与过程控制管理层之间的信息传递与沟通,并实现各种复杂的综合自动化功能。
(3)控制功能越来越“接近”现场
这里所提及的“接近”主要是指系统内部层次上的接近,在此只以PID功能的逐步下放过程说明这一问题在集中式数字控制阶段或者说直接数字控制阶段,PID控制功能是集成在控制计算机内;到了集散式数字控制系统。PID控制功能下放到分散的现场控制站;到了现场总线控制系统,PID控制功能则彻底分散到现场控制仪表中去了。
(4)现场仪表的测控能力越来越强
现场仪表从最初的气动仪表,到后来的模拟仪表,到集散型控制系统中的数字模拟混合仪表,直到现场总线控制系统中的全数字智能仪表,不但取得了从模拟信号到数字信号的进步,现场仪表的性能也大大改善。
表明了现场仪表从实现单点、单控制回路的测控功能开始,逐步发展到按装置和过程来划分的多回路、多变量集中监控,一直到现场总线仪表智能化过程。现场总线仪表智能化是微处理器植入现场测控仪表的结果,设备具有数值计算和数字通信能力,一方面提高了信号的测量、控制和传输精度,另一方面丰富了控制信息,并为实现其远程传送创造了条件;还可提供传统仪表所不能提供的如阀门开关动作次数、故障诊断等信息,便于操作管理人员更好、更深入地了解生产现场和自控设备的运行状态,使现场总线控制系统成为分布式、可靠及信息完整的控管系统。
另外,工业控制系统还有操作人员越来越远离现场,系统的实时性和可靠性越来越强,精度越来越高。

❷ 自动化的就业前景如何

自动化可从事电气自动化、铁路、化工等诸多领域的工作,而且自动化专业一直以来是社会急需的人才,在国内有着广泛的、很好的就业前景,相对而言,有几类工作供自动化的毕业生选择。

1 电器成套设备行业:各岗位要求电力工程及电气自动化专业,毕业生深受如广东格兰仕集团公司、 长沙海尔工贸有限公司、长沙中联重工科技有限公司、三一重工等企业的青睐。 2 拥有大型机床或生产线的各企业:招聘电气工程师,汽车类的工作岗位也很多,例如:神龙汽车,北汽福田

3 航空、交通等自动信号控制

4 大厦物业:楼宇智能化系统

5 销售工程师,你可以选择到 ABB 、施耐德等公司或其代理做销售工作,由于他们的产品关系,所以需要这个专业的销售工程师。

除了以上几个就业岗位,还有一些不错的就业地点。

一、电业局:电力局、供电局、国家电网。通过网上的民意调查反应最好的是电业局,福利好,待遇高。

二、设计院:电业局男生优势可能高一点,不过设计局更适合女生,因为设计院的工作相对比较轻松。

三、工程局:这个是承包企业项目的工作,因为要随着工程地点到处跑,所以工程局可能辛苦点,但是工资也不低,总的来说是很不错的。

四、外企:现在国企基本认定了211、985学校的学生,外企变成了其他本科生的首选。

❸ 自动化专业怎么样前景如何

自动化可从事电气自动化、铁路、化工等诸多领域的工作,而且自动化专业一直以来是社会急需的人才,在国内有着广泛的、很好的就业前景,相对而言,有几类工作供自动化的毕业生选择。

1 电器成套设备行业:各岗位要求电力工程及电气自动化专业,毕业生深受如广东格兰仕集团公司、 长沙海尔工贸有限公司、长沙中联重工科技有限公司、三一重工等企业的青睐。 2 拥有大型机床或生产线的各企业:招聘电气工程师,汽车类的工作岗位也很多,例如:神龙汽车,北汽福田

3 航空、交通等自动信号控制

4 大厦物业:楼宇智能化系统

5 销售工程师,你可以选择到 ABB 、施耐德等公司或其代理做销售工作,由于他们的产品关系,所以需要这个专业的销售工程师。

除了以上几个就业岗位,还有一些不错的就业地点。

一、电业局:电力局、供电局、国家电网。通过网上的民意调查反应最好的是电业局,福利好,待遇高。

二、设计院:电业局男生优势可能高一点,不过设计局更适合女生,因为设计院的工作相对比较轻松。

三、工程局:这个是承包企业项目的工作,因为要随着工程地点到处跑,所以工程局可能辛苦点,但是工资也不低,总的来说是很不错的。

四、外企:现在国企基本认定了211、985学校的学生,外企变成了其他本科生的首选。

自动化专业是以自动控制理论为主要理论基础,以电子技术、计算机信息技术、传感器与检测技术等为主要技术手段,对各种自动化装置和系统实施控制。是计算机硬件与软件结合、机械与电子结合、元件与系统结合、运行与制造结合,集控制科学、计算机技术、电子技术、机械工程为一体的综合性学科专业。

❹ 自动化发展前景好吗

用PLC实现对系统的控制是非常方便的。这是因为:首先PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线,更改程序比更改接线,当然要方便得多!

其次PLC的硬件是高度集成化的,已集成为种种小型化的模块。而且,这些模块是配套的,已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块,PLC厂家多有现货供应,市场上即可购得。所以,硬件系统配置与建造也非常方便。
正因如此,用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲,它的程序可编,也不难编。对硬件讲,它的配置可变,而且也易于变。

具体地讲,PLC有五个方面的方便:
(1)配置方便:可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC,那种类型的,用什么模块,要多少模块,确定后,到市场上定货购买即可。
(2)安装方便:PLC硬件安装简单,组装容易。外部接线有接线器,接线简单,而且一次接好后,更换模块时,把接线器安装到新模块上即可,都不必再接线。内部什么线都不要接,只要作些必要的DIP开关设定或软件设定,以及编制好用户程序就可工作。
(3)编程方便:PLC内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器,但它通过程序(软件)与系统内存,这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的PLC,内部继电器数都可以千计,时间继电器、计数也以百计。而且,这些继电器的接点可无限次地使用。PLC内部逻辑器件之多,用户用起来已不感到有什么限制。唯一考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多,也无关紧要。大型PLC的控制点数可达万点以上,哪有那么大的现实系统?若实在不够,还可联网进行控制,不受什么限制。PLC的指令系统也非常丰富,可毫不困难地实现种种开关量,以及模拟量的控制。PLC还有存储数据的内存区,可存储控制过程的所有要保存的信息。……总之,由于PLC功能之强,发挥其在控制系统的作用,所受的限制已不是PLC本身,而是人们的想象力,或与其配套的其它硬件设施了。
PLC的外设很丰富,编程器种类很多,用起来都较方便,还有数据监控器,可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多,不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言,有的还可用BASIC语言、C语言,以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。PLC的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的PLC的程序完善之后,凡这种产品都可使用。生产一台,拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试,要省事及简单得多。
(4)维修方便:这是因为:
①PLC工作可靠,出现故障的情况不多,这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的第三个特点时,还将进一步介绍。
②即使PLC出现故障,维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号,如PLC支持内存保持数据的电池电压不足,相应的就有电压低信号指示。而且,PLC本身还可作故障情况记录。所以,PLC出了故障,很易诊断。同时,诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故,而模块的备件市场可以买到,进行简单的更换就可以。至于软件,调试好后不会出故(5)改用方便:PLC用于某设备,若这个设备不再使用了,其所用的PLC还可给别的设备使用,只要改编一下程序,就可办到。如果原设备与新设备差别较大,它的一些模块还可重用。

❺ 自动化行业前景如何

未来是一个信息化大发展的时代,正式自动化专业大展身手的年月,各行各业都要会和cpu单片机结合,人类离开自动化技术无法进入信息化时代。

能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常宽广,包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。

自动化专业方向:

1.工业过程控制方向:以自动控制、计算机技术为支撑,针对实际工业生产过程实现自动控制,由信号检测与变换、过程控制、计算机控制系统、智能控制和现场总路线控制技术等组成方向主干课。

2.电气工程方向:使学生能够从事电力系统自动化、工厂企业、楼宇系统的供电和电气控制、监控等领域的设计开发、维护和管理工作。由电气控制技术、运动控制、应用技术、供电技术、电力系统继电保护等组成方向主干课。

3.嵌入系统方向:注重对嵌入式系统设计与软件设计能力的培养,理论结合实践,通过课堂教学、实验等多种形式的学习,培养嵌入式系统方向的专业人才;由嵌入式系统设计、嵌入式实时操作系统、先进显示技术、控制电机等组成方向主干课。

❻ 工厂自动化设备的前景如何

随着劳动力成本的提高,自动化行业的前景非常好

❼ 机械自动化未来的发展趋势

机械自动化技术所面临的共性关健技术是:
1、传感检测技术
2、信息处理技术回
3、伺服驱动答技术
4、自动化控制技术
5、接口技术
6、精密机械技术及系统总体技术等。
所以说,机械自动化系统就是机电一体化系统。机电一体化的发展就是机械自动化的发展,所以广大设计人员应清醒的认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展,才是机械工业发展的唯一出路。所以设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者,而应该作为新技术产业化的创造者。为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。

❽ 非标自动化设备的发展前景怎么样

我们就是做这一块的,前景在10年内应该是非常不错的,这个是自动化设备的基础设备,搬运移载替代简单重复的人力劳动,机器换人,这个是大势所趋。
另外:任何的标准设备在刚刚研发出来的时候都是非标的。

❾ 自动化设备前景如何

前景不错,参考 前瞻产业研究院《2016-2021年中国自动化行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,预计2015年工业自动化控制设备行业的市场规模将超过3500亿元,传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化都需要大量的自动化控制设备,市场前景尤为广阔。
目前,中国工业自动化取得了长足的发展,尤其是20世纪90年代以来,中国工业自动化行业的产量一直保持在年增长20%以上。中国已成为世界最大的自动化控制设备市场,自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。

❿ 自动化生产设备应用发展前景

首先必须肯定,自动化的前景是毋庸置疑的,源自于国家和市场的巨大鼓励。正常情况下,普通员工的工资在3000以上,当然是需要长期做了,毕竟唯有坚持,在任何一个企业才会有长足的立足之地,并且由于这个行业的发展前景是毋庸置疑的,所以有机会的话,就要坚持下去。 工资的具体比例和提成每个公司都有所不同,但总体待遇还是很不错的。工作环境都是比较优越的,由于自动化生产设备的应用多是在工业和新能源环保工程等新型国家扶持行业中,所以条件是不用怀疑的。 说的直白点,由于国家的高速发展,加上日益提高的消费水平和科技的告诉发展,自动化的应用会越来越广泛。前景就不用多讲,相信,你也会明白了。 祝您前程似锦!

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