生产过程自动化的核心装置

❶ 工业自动化装置的三大核心

麻烦说一下到底是指什么装置？还是泛指自动化技术？
如果后者的话，可以说是工业自动化软件、硬件和系统三大部分。。。

❷ 生产线的自动化

生产线的自动化有以下步骤：
1．先确定节拍时间：不论何种制品，皆在其必须完成的恰好时间内制造。
2．单位流程：只针对一项产品，进行单位配件的搬运、装配、加工及素材的领取。
3．先导器：制作以目视即能了解节拍时间的装置。
4．U字型生产线：将设备依工程顺序逆时针排列，并由一人负责出口及入口。
5．AB控制：只有当后工程无产品，而前工程有产品的情形，才进行工程。
6．灯号：传达生产线流程中产品异状的装置。
7．后工程领取：生产线的产品要因应后工程的需求。

❸ 一个自动化设备，有几大部分组成才能运作起来

自动化系统基本的组成有检测器件（各种传感器）、控制器（单片机，PLC，继电器等）、传动系统（连杆，齿轮，皮带等）、执行器件。

最为核心的控制系统中根据需求有不同的控制方案，比如过程控制中采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。

执行器件有很多种，但是基本上都是通过控制电机进行最终执行操作。最终运作的流程就是采集-控制-传送-执行。如图所示的机械臂就是一个简单的自动化设备。

(3)生产过程自动化的核心装置扩展阅读：

自动化设备工程应用特点：

1、工件在工位上的定位：根据需方产品的实际情况，轴向及圆周方向均以某一管接的孔（或管接头）作为基准。

2、工件的上下料（上下线）采用人工模式，附件的上料为人工理料、自动上料。

3、焊接为自动焊接，焊枪做多自由度运动，工件可作旋转运动，以达到所需位置的焊缝。

4、采用PLC（可编程逻辑控制器）控制整个自动生产过程，触摸屏作为人机操作界面，气缸和电机配合执行自动动作。

❹ 现代工业自动化三大支柱是什么

现代工业自动化三大支柱是工业机器人、PLC、CAD/CAM。

工业机器人是面向工业领域的多关节版机械手或多权自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。简称CAD。CAM (computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)的核心是计算机数值控制(简称数控)，是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。

❺ 企业在实现智能化生产过程中需要具备哪些必备

智能工厂，就是利用各种现代化的技术，实现工厂的办公、管理及生产自动化，达到加强及规范企业管理、减少工作失误、堵塞各种漏洞、提高工作效率、进行安全生产、提供决策参考、加强外界联系、拓宽国际市场的目的。
那么，最终实现工业智能化生产，我们需要从哪些方面共同努力?
工业专用软件
在研发设计方面，鼓励软件企业开发智能化的研发工具软件和工业设计软件，采用“共建共享”机制建设科技情报信息库、专利文献数据库、工业设计素材库等，推广计算机辅助工程(CAE)、工业仿真等技术，提高研发设计过程的自动化、智能化水平，进一步缩短研发设计周期。
在生产加工方面，鼓励软件企业开发智能化的工业控制软件、数控系统，推广智能控制、工业机器人、快速成型、计算机辅助制造(CAM)、网络协同制造、制造执行系统(MES)等技术，提高生产设备和生产线的智能化水平，利用物联网技术实现进料设备、加工设备、包装设备等的联网协作，打造“无人工厂”。
在企业管理方面，鼓励软件企业开发智能化的管理软件。鼓励工业企业开展ERP和MES集成应用，将物联网技术应用于车间管理，实现生产管理的智能化。推广商业智能(BI)系统，鼓励企业建立知识库和知识管理系统，发展辅助决策的“仪表盘”系统，通过对企业经营过程中的各种数据进行统计分析、联机处理和数据挖掘，实现管理决策的智能化。
工业与信息化融合
在企业内部信息化集成应用方面，以信息化推进研发设计与生产制造的集成、生产与管理的集成、生产与销售的集成、业务与财务的集成、总部与分支机构的集成，实现产销衔接、管控一体，提高企业生产经营效率，减低成本，控制风险。在企业之间信息化集成应用方面，以信息化推进产业链协同，鼓励行业龙头企业与配套企业之间进行信息系统对接，相互共享设计、库存、物流等信息，以提高协同效率，降低总成本，实现即时生产。
根据我国工业与信息化融合规划：到2015年，信息化与工业化深度融合取得重大突破，信息技术在企业生产经营和管理的主要领域、主要环节得到充分有效应用，业务流程优化再造和产业链协同能力显著增强，重点骨干企业实现向综合集成应用的转变，研发设计创新能力、生产集约化和管理现代化水平大幅度提升;生产性服务业领域信息技术应用进一步深化，信息技术集成应用水平成为领军企业核心竞争优势;支撑“两化”深度融合的信息产业创新发展能力和服务水平明显提高，应用成本显著下降，信息化成为新型工业化的重要特征。
打造智能装备体系
对于机械装备行业，发展高端智能制造装备，包括高档数控机床、智能工业机器人、自动化成套生产线等，发展智能仪器仪表、智能工程机械等。智能装备是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。
我国将重点推进高档数控机床与基础制造装备，自动化成套生产线，智能控制系统，精密和智能仪器仪表与试验设备，关键基础零部件、元器件及通用部件，智能专用装备的发展，实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，带动工业整体技术水平的提升。
“十二五”期间，国民经济重点产业的转型升级、战略性新兴产业的培育壮大和能源资源环境的约束，对智能制造装备产业提出了更高的要求，并提供了巨大的市场空间。未来5-10年，我国智能制造装备产业将迎来发展的重要战略机遇期。
未来，通过在以上三个方面不断努力，我国将加速完成智能制造体系建设，从而做到高效、高质生产，最终实现产业升级目的。

❻ 机械制造及其自动化的核心技术有哪些，请介绍一下，越详细越好

首先机械设计制造及其自动化顾名思义分为两部分“机械设计制造”和“自动化”。首先要将一个机械产品的结构部分完成才能谈得上让其实现自动化。
机械设计制造方面的核心技术主要分为：力学分析，工程材料，制造加工工艺和结构原理。首先要设计一个机械产品首先要根据产品的用途来大体确定其工况和工作环境等问题，比如负载的大小、有没有冲击力、工作环境的温度湿度等条件，大体确定后这些条件后选择传动方式和结构方式，然后进行受力分析验证和材料的选择，当然这些工作大都是同时或交叉进行的，在确定材料和结构时还要重点考虑部件的加工工艺问题，因为你要保证你的产品部件容易加工成本不会太高。设计方面简单说这些

自动化方面
自动化属于控制问题，这里主要指信号传输和处理的技术，主要设计的内容有嵌入式开发系统，自动控制原理等技术，主要工作原理为：传感器安装在机械结构上产生信号，信号传输到控制系统进行判断和处理并输出指令信号，指令信号返回到机电一体的结构中通过驱动电机等原件驱动机械结构作出相应的动作。
总体来讲机械部分注重传动精度和强度问题，自动化控制部分注重灵敏度和稳定性问题。
以上简单介绍，不对之处请斧正。

❼ 工业自动化的核心是什么

工业自动化的核心是以机器大生产提高生产效率。
工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下，人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化，按其发展阶段可分为：(1) 半自动化。即部分采用自动控制和自动装置，而另一部分则由人工操作机器进行生产。(2) 全自动化。指生产过程中全部工序，包括上料、下料、装卸等，都不需要人直接进行生产操作 (人只是间接地看管和监督机器运转)，而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。

❽ RTU PLC 对比

RTU英文全称 Remote Terminal Unit，中文全称为远程终端控制系统。RTU具有的特点是：

1、通讯距离较长
2、用于各种恶劣的工业现场
3、模块结构化设计，便于扩展。
4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利，电力调度，市政调度等行业广泛使用。

RTU 产品目前与无线设备，工业TCP/IP产品结合使用，正在发挥越来越大的作用。

RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比，RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能，使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。

远程终端设备（RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。

监视控制和数据采集是一个含义较广的术语，应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。SCADA系统可以设计满足各种应用（水、电、气、报警、通信、保安等等），并满足顾客要求的设计指标和操作概念。SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关，也可复杂到一个计算机网络，它由许多无线远程终端设备（RTU）组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。

SCADA系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。这取决于被控现场的性质、系统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和开关控制。

远程测控终端（RTU）述评
一、概述
在生产过程自动化装置中，PLC、DCS是两类应用最广泛的控制系统，20世纪80年代之前，这些控制系统的I/O卡件均集中在远离现场的控制室内，与现场装置（其中包括AI/AO模拟量输入输出装置和DI/DO 开关量输入输出装置等）的连接线都是一对一直接接线，我们现在还可以在很多现场看到进出控制室的大量电缆和敷设电缆的大尺寸桥架。在80年代后期，PLC、DCS两类控制系统先后推出远离控制室安装的远程I/O卡件，它安装在现场，可就近与现场装置连线，而这些远程I/O 卡件与PLC、DCS系统安装在控制室的控制器是通过单根电缆的通讯实现信息交换。而在这之前，即在80年代初期，一些相对生产规模小一些的厂家利用它们在数据采集转换及通讯方面的优势，就已经推出远程测控终端RTU，并采用RTU 构成计算机SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，有时我们又将它称为四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）系统，像我们知道的英国施伦伯杰（Schelumberger）公司20世纪80年代初期开发的IMP远程测控终端及由它构成的SCADA系统就是RTU早期成功应用的一个例子。
那么什么是RTU呢？RTU是Remote Terminal Unit（远程测控终端）的缩写，是SCADA系统的基本组成单元。一个RTU可以有几个，几十个或几百个I/O点，可以放置在测量点附近的现场。RTU应该至少具备以下两种功能：数据采集及处理、数据传输（网络通信），当然，许多RTU还具备PID控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等等。
远程测控终端RTU作为体现“测控分散、管理集中”思路的产品从20世纪80年代起介绍到中国并迅速得到广泛的应用。它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定。
二、远程测控终端RTU的应用
（一）应用场合
除了在传统的工业生产过程中大量应用（例如电厂、钢铁厂、化工厂）之外在测控点特别分散的场合，例如在以下行业中远程测控终端RTU得到广泛的应用：城市供水自动化控制系统；城市废水处理系统；城市煤气管网综合调度系统；天然气、石油行业自动化系统；电力远程数据集控系统；热网管道自动化控制；大气/水质等环保监测；水情水文测报系统；灯塔信标、江河航运、港口、矿山调度系统。
（二）应用实例
甘肃玉门发电厂2×130t/h锅炉、25MW汽机数采系统由34台解放军南京工程兵学院生产的893-IDCB 型远程测控终端RTU和5台微机组成，采集控制全系统380个模拟量输入信号、30个模拟量输出信号、125个开关量输入信号和6个开关量输出信号，实现了火力发电机组运行参数的在线监测、设备故障诊断、参数变化趋势分析等功能。
新疆塔里木油田桑塔木作业区是一个方圆数百平方公里的作业区，地处塔克拉玛干沙漠边缘，自然环境十分恶劣。全区范围内分布着80口油井，平时油井无人值守，油井的计量数据采集只能靠人工巡视。但由于地域宽阔、自然条件差，一次巡视往往要用大半天的时间才能完成，而且设备故障不能及时发现，为此作业区下定决心对涉及5个计量站，2个阀组站的油田计量系统进行改造，数采、控制部分采用和利时公司的FOPLC系统，再通过数传电台将设备运行状态信息传到中心站。本系统在塔里木油田应用后，运行稳定，中心站对7个RTU站的轮询只要几分钟就可以完成（中心站与RTU站间最远距离为13公里），所有数据采集准确无误，避免人为因素采集数据错误，真正实现了计量自动化。
昆明市环保局污水远程监控系统由控制中心和分散于昆明市区的数百个监控点的远程测控终端组成，远程测控终端采用的是带GSM/GPRS模块的微型PLC。远程测控终端将监控点的数据（包括排放污水流量值、污水处理设备运行时间等数据）以短信息方式，通过电信部门提供的短信业务定时将以上数据传送到控制中心，录入SQL Server数据库，并对录入的排放污水流量值、污水处理设备运行时间进行实时累计。在每天晚上的固定时间将当日累计数据上报数据中心。此外，控制中心监控人员可随时察看分散于昆明市区的监控点的实时运行数据，了解各监控点的实际运行情况，如污水处理装置是否运行，实际排放污水量的大小等数据。
三、远程测控终端RTU性能比较
从用户角度出发，我们可以从以下几个方面对各种远程测控终端产品进行性能比较：
（一）外形
远程测控终端外形通常为长方形，大多数相当于是一个黑匣子，没有显示器及操作键盘，操作及显示都要在上位计算机上进行。而北京安控科技发展有限公司的SuperE可按照用户要求带液晶显示器及操作键盘，液晶显示器为单色，显示分辨率为240×128，显示器的显示对比度及背光值可在线调节，在远程测控终端的液晶显示器及操作键盘上还可进行现场监控、现场操作、现场诊断、现场维护、现场升级。其最大组态画面数为40页，画面动态元素最大数量为40个，操作键盘有28个，可见其操作能力很强、显示功能非常丰富。此主题相关图片如下：

图1 埃波罗公司EP105 RTU

（二）品种
英国施伦伯杰公司IMP的品种比较少，只有直流模拟量输入、电阻量输入、直流模拟量输出及开关量输入/输出等少数几个品种，但每一个IMP的通用性较好，如模拟量输入IMP可接受热电偶、直流电流、直流电压三种类型的输入信号，每一类型信号又有多个分度号或多个量程可供选择，又如电阻量输入IMP可接受电阻、直流电压、Pt100、应变量四种类型的输入信号，每一类型信号又有多种桥路类型或多个量程可供选择，再如开关量输入/输出IMP可自由选择各点是开关量输入还是开关量输出。这种灵活性是同时期其他仪表所不曾具有的，所以它的通用输入特性受到普遍欢迎。
南京工程兵学院的893-IDCB继承了IMP上述优点，同时它又根据中国用户的需要，开发了很多新品种RTU，如工频交流量输入、智能调节器等，以适应国内（特别是电厂）对电量信号的采集及PID调节回路的要求。此主题相关图片如下：

图2 北京安控RTU产品

北京安控科技发展有限公司的SuperE则选择了另一个思路，它在每一块RTU内部均可配置模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入5种类型的信号通道，最大通道数为35个。用户选型时只要根据现场信号采集类型及数量的要求确定5类信号通道是否都需选用及每一类信号的通道数。我们知道，每一个特定的生产现场往往不是只有单一的信号类型，例如污水处理的曝气沉淀池，它有温度、液面、流量、pH值等模拟量输入信号，也有控制调节阀动作的模拟量输出信号，还有泵、闸门开启关闭的开关量输入和输出信号，甚至某些流量信号可能是脉冲量输入信号。所以生产现场要求的是可接受不同信号类型的混合型RTU。而且，不同的生产现场各类信号类型的点数差别很大，它又要求各类信号的点数可以灵活选择。在IMP、893-IDCB等RTU现场配线时，要将单一信号类型都接入同一个RTU，必定有部分信号的连接电缆加长。所以像SuperE这样混合型信号输入输出且点数可以适当变动的RTU，就可以灵活地适应各类生产现场的要求，不仅方便用户选型，还可节省RTU的数量及减少信号电缆的用量。
SuperE小型化的产品SuperE-M，最多15路I/O，它集成了最新的GPRS（通用分组无线业务）技术。另一个产品是SuperE-S，它采用模块化积木式结构，I/O通道数可少到几个，多到600个。增加了这些产品后，用户选型时挑选的余地更大了。
澳大利亚悉雅特公司MOX Origin卡件I/O包括 8点AI、8点DI、8点DO、2点计数脉冲，MOX Unity卡件则可由用户选择4个I/O模块，用户若需要更多的I/O点，可通过RS485、以太网等方式与各种AI、AO、DI、DO卡件连接。MOX Unity卡件还可实现I/O点、电源的冗余配置，而冗余功能在RTU中不太多见。MOX GATEWAY现场总线组件可提供各种标准现场总线（如Profibus-DP、Interbus、DeviceNet、ControlNet、CANOpen、AS-I）和工业标准协议（如MODBUS、MODNET）的转换。
（三）电源
英国施伦伯杰公司S-网络的IMP数量为5块或5块以下时，IMP可直接由主计算机供电，IMP数量超过5块时，由外部供电，电源等级为12～50VDC。
南京工程兵学院893-IDCB使用220VAC电源，也可按特殊要求，采用12～36VDC供电。
北京安控科技发展有限公司的SuperE使用220VAC电源、24VDC供电、12V太阳能电池供电，具有省电模式，并具备电池充电和后备功能。省电模式是指在软件控制下RTU 进入休眠状态，电耗降低，而一旦有中断输入，系统就恢复供电，这特别适用于太阳能电池供电。SuperE另一个优点是可向现场仪表（如变送器）提供隔离的24V电源输出，从而大大减少了配电用的专用电源、连接导线及接线工作量。
北京华迅通信电子技术公司eNET无线RTU使用10~30VDC供电，支持太阳能电池供电。
澳大利亚埃波罗（ELPRO）公司的RTU可提供交流供电、直流供电、太阳能电池供电、蓄电池供电、24VDC环形供电等多种方式。
（四）通讯
通讯一般分为有线和无线两大类，有线方式采用各个公司专用网络或符合国际标准的现场总线网络通讯，无线方式称则采用远程拨号通讯、无线电台、卫星通讯、专线通讯、GSM/GPRS通讯。
英国施伦伯杰公司IMP远程测控终端通过S-网络相连，S-网络是一根总长可达1000m的专用双芯双绞屏蔽电缆，其通讯波特率为163k，每秒可完成1000个通道的扫描。与主计算机的连接是通过S-网络适配器，主机数只能是一台。
南京工程兵学院893-IDCB远程测控终端通过893-网络相连，893-网络是一根总长可达1200m的普通双芯双绞屏蔽电缆，其通讯波特率为187.5k，每秒可完成1600个通道的扫描。与计算机的连接是通过893-网络适配器，为多主机系统，主机数最多为31台。
北京安控科技发展有限公司的SuperE在通讯方面则灵活得多，它采用标准的通讯协议和多种通讯方式进行通讯，可提供两路对外通讯接口。例如可采用以下通讯方式：RS232、RS485、无线电台、远程拨号通讯、卫星通讯、专线通讯。通讯距离RS232为16m、RS485为1200m、无线电台为数10km、专线通讯也超过10km。用户可根据使用环境从多种通讯方式种中进行选择或组合。它还支持标准的MODBUS RTU/ASCII通讯协议，也可以自定义通讯协议。
（五）系统功能
英国施伦伯杰公司IMP只能构成单一功能的数据采集系统，不能进行PID回路控制和逻辑控制。
南京工程兵学院893-IDCB因其品种中有智能调节器，所以它可以构成带PID回路控制的数据采集与控制系统，但这种PID回路控制不应该是太复杂的。
北京安控科技发展有限公司的SuperE的软件中包括逻辑梯级图程序和C程序，逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能；C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能，所以它可以构成带逻辑控制、PID回路控制的数据采集与控制系统，这样的系统通常也可以称之为PLC或DCS系统。
（六）软件
英国施伦伯杰公司IMP仅提供驱动程序、基于Windows的组态软件包等少数软件。
南京工程兵学院893-IDCB仅提供网络驱动程序、网络演示调试程序及与多种工控软件的接口程序等软件。
北京安控科技发展有限公司的SuperE采用的是多任务系统，其内部程序包括：监控程序、逻辑梯级图程序、C程序、屏幕组态程序等4部分。监控程序控制整个系统的运行，完成数据的采集、存储、通讯等工作；逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID调节等功能；C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID调节等功能，也可实现自定义的通讯协议；屏幕组态程序完成屏幕画面的组态显示。SuperE还可提供多种气体流量算法和专用监测、控制软件包，如污水处理、水源井控制、抽油机控制、油气计量专用软件包，用户也可以进行二次开发。

❾ 自动化设备包括哪些

自动化设备范围很广，凡是以机器的动作代替人的动作来完成产品的加工，组装专，测属试等设备都属于自动化设备。比如自动包装机械，自动贴标机，自动打螺丝机，自动绕线机等等。

自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进了自动化的理论、方法和手段的革新。

于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制，出现了综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统，如柔性制造系统、办公自动化、智能机器人、专家系统、决策支持系统、计算机集成制造系统等。

(9)生产过程自动化的核心装置扩展阅读：

机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，其目标是“稳，准，快”。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。

采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。自动化设备不仅让企业更好控制开支预算，也提高工作效率等

❿ 工业自动化的设备技术及制作

随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，电能的需要也在不断地增加，发电设备也相应增多，电网结构和运行方式也越来越复杂，人们对电能质量的要求也越来越高。为了保证用户的用电，必须对电网进行管理和控制。
电力系统运行管理和调度的任务很复杂，但简单说来，就是：
①、尽量维持电力系统的正常运行，安全是电力系统的头等大事，系统一旦发生事故，其危害是难以估计的，因此，努力维持电力系统的正常运行是首要任务；
②、为用户提供高质量的电能，反映电能质量的三个参数就是电压、频率和波形。这三个参数必须在规定范围内，才能保证电能的质量。稳定电压的关键是调节系统中无功功率的平衡，频率的变化，是整个系统有功功率的平衡问题，波形是由发电机决定的；
③、保证电力系统运行的经济性，使发电成本最经济。
电力系统是一个分布面广、设备量大、信息参数多的系统，发电厂发出电能供给用户，必须经几级变压器变压才能传输。各级电压通过输电线路向用户供电，电压从低到高，再从高到低，以利于能量的传送。电压的变换，形成不同的电压级别，形成一个个不同电压级别的变电站，变电站之间是输电线，因而形成了复杂的电力网拓扑结构。电网调度正是按照电网的这种拓扑结构进行管理和调度的。
一般情况下，电网按电压级别设置调度中心，电压级别越高，调度中心的级别也越高。整个系统是一个宝塔型的网络图。分级调度可以简化网络的拓扑结构，使信息的传送变得更加合理，从而大大节省通信设备，并提高了系统运行的稳定性。按中国的情况，电力系统调度分为国家调度中心，大区网局级调度控制中心，省级调度控制中心，地区调度控制中心，县级调度中心。各级直接管理和调度其下一层调度中心。 电网调度自动化是一个总称，由于各级调度中心的任务不同，调度自动化系统的规模也不同，但无论哪一级调度自动化系统，都具有一种最基本的功能，就是监视控制和数据收集系统，又称SCADA系统功能（Supervisory Control And Data Acquisition）。
SCADA主要包括以下一些功能：
⑴数据采集； ⑵信息显示；⑶监视控制； ⑷报警处理；⑸信息存储及报告 ⑹事件顺序记录；⑺数据计算； ⑻具有RTU（远端终端单元）处理功能；⑼事件追忆功能。
自动发电控制功能AGC：AGC系统主要要求达到对发电机发电多少不是由电厂直接控制，而是由电厂上级的调度中心根据全局优化的原则来进行控制。
经济调度控制功能EDC（Economic Dispatch Control）：EDC的目的是控制电力系统中各发电机的出力分配，使电网运行成本最小，EDC常包含在AGC中。
安全分析功能SA（Security Analyze）：SA功能是电网调度为了做到“防患于未然”而配备的功能。它通过计算机对当前电网运行状态的分析，估计出可能出现的故障，预先采取措施，避免事故发生。如果电网调度自动化系统具有了SCADA+AGC/EDC+SA功能，就称为能量管理系统EMS（Energy Management System）。数字传输技术和光纤通信技术的提高，使得电网调度自动化也进入了网络化，如今电网调度中的计算机配置大多采用了开发分布式计算机系统。随着中国国民经济的发展，中国也进入了大电网、大机组、超高压输电的时代。完全可以相信，随着中国新建电网自动化系统的发展，中国电网调度自动化水平会进一步地提高，达到世界先进水平。 简介
柔性制造技术(FMS）是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群，凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量（包括单件产品）的加工技术都属于柔性制造技术。
柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力，可用在有干扰（如机器出现故障）情况下，这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。“
柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低。但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，重新配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。随着社会进步和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，这就使系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换，一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。 ●机器柔性 当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。
●工艺柔性 一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力；二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
●产品柔性 一是产品更新或完全转向后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。
●维护柔性 采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。
●生产能力柔性 当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。
●扩展柔性 当生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。
●运行柔性 利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品，换用不同工序加工的能力。
柔性制造系统
是有一个由计算机集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品种零部件的自动化制造系统。它具有：
●多个标准的制造单元，具有自动上下料功能的数控机床；
●一套物料存储运输系统，可以在机床的装夹工位之间运送工件和刀具；FMS是一套可编程的制造系统，含有自动物料输送设备，能在计算机的支持下实现信息集成和物流集成，它
●可同时加工具有相似形体特征和加工工艺的多种零件；
●能自动更换刀具和工件；
●能方便地上网，容易于其它系统集成；
●能进行动态调度，局部故障时，可动态重组物流路径。
FMS规模趋于小型化、低成本，演变成柔性制造单元FMC，它可能只有一台加工中心，但具有独立自动加工能力。有的FMC具有自动传送和监控管理的功能，有的FMC还可以实现24小时无人运转。用于装备的FMS称为柔性装备系统（FAS）。 简介
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思。和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。
谈起智能制造，首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元，对100个项目实施前期科研计划。
毫无疑问，智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计，工艺过程设计，生产调度，故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方，生产调度等，实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是，要在企业制造的全过程中全部实现智能化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题，下个世纪会实现智能自动化吗？而如果只是在企业的某个局部缓解实现智能化，而又无法保证全局的优化，则这种智能化的意义是有限的。
从广义概念上来理解，CIMS（计算机集成制造系统），敏捷制造等都可以看作是智能自动化的例子。的确，除了制造过程本身可以实现智能化外，还可以逐步实现智能设计，智能管理等，再加上信息集成，全局优化，逐步提高系统的智能化水平，最终建立智能制造系统。这可能是实现智能制造的一种可行途径。 整子系统的基本构件是整子（Holon）。Holon是从希腊语借过来的，人们用Holon表示系统的最小组成个体，整子系统就是由很多不同种类的整子构成。整子的最本质特征是：
●自治性，每个整子可以对其自身的操作行为作出规划，可以对意外事件（如制造资源变化、制造任务货物要求变化等）作出反应，并且其行为可控；
●合作性，每个整子可以请求其它整子执行某种操作行为，也可以对其他整子提出的操作申请提供服务；
●智能性，整子具有推理、判断等智力，这也是它具有自治性和合作性的内在原因。整子的上述特点表明，它与智能体的概念相似。由于整子的全能性，有人把它也译为全能系统。
整子系统的特点是：
●敏捷性，具有自组织能力，可快速、可靠地组建新系统。
●柔性，对于快速变化的市场、变化的制造要求有很强的适应性。除此之外，还有生物制造、绿色制造、分形制造等模式。制造模式主要反映了管理科学的发展，也是自动化、系统技术的研究成果，它将对各种单元自动化技术提出新的课题，从而在整体上影响到制造自动化的发展方向。展望未来，21世纪的制造自动化将沿着历史的轨道继续前进。 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。
中国工控自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。中国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，中国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
⒈以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流
众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈， 促使企业必须加快新产品投放市场时间（Time to Market）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传给正确的人，以便作出正确的决策”，即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金，是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式，很难为大多数中小企业所采用。在中国，中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。
工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。
传统的自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。
20世纪90年代以来，由于PC-based的工业计算机（简称工业PC）的发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化的重要途径。
由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠，并且被操作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。由于可编程控制器（PLC）受PC控制的威胁最大，所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上，他们也加入到了PC控制“浪潮”中。
工业PC在中国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和Compact PCI工控机以及它们的变形机，如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有的IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是CompactPCI-based工控机，而IPC将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统，在3~5年内，占领30%~50%的国内市场，并实现产业化。
几年前，当“软PLC”出现时，业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而，时至今日工业PC并没有代替PLC，主要有两个原因：一个是系统集成原因；另一个是软件操作系统Windows NT的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点：一是所有工作要由一个平台上的软件完成；二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争，这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业PC 和 PLC之间，这些融合的迹象已经出现。
和PLC一样，工业PC市场在过去的两年里保持平稳。与PLC相比，工业PC软件很便宜。
⒉PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展
全世界PLC生产厂家约200家，生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主，如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，可以说PLC在中国尚未形成制造产业化。在PLC应用方面，中国是很活跃的，应用的行业也很广。专家估计，2000年PLC的国内市场销量为15~20万套（其中进口占90%左右），约25~35亿元人民币，年增长率约为12%。预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右，约35~45亿元人民币。
PLC市场也反映了全世界制造业的状况，2000后大幅度下滑。但是，按照Automation Research Corp的预测，尽管全球经济下滑，PLC市场将会复苏，估计全球PLC市场在2000年为76亿美元，到2005年底将回到76亿美元，并继续略微增长。
微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。在基于PLC自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年，微型PLC（小于32 I/O）已经出现，价格只有几百欧元。随着软PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。
当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展，PLC也不例外。如今越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信，PLC将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统。
⒊面向测控管一体化设计的DCS系统
集散控制系统DCS（Distributed Control System）问世于1975年，生产厂家主要集中在美、日、德等国。中国从70年代中后期起，首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时，中国主要行业（如电力、石化、建材和冶金等）的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时，开始了研制国产化DCS的技术攻关。
中国DCS的市场年增长率约为20%，年市场额约为30（35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品，所以其市场增长率不会下降。据统计，到2005年，中国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制；电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组，需要DCS实现监控；不少企业已使用DCS近15~20年，需要更新和改造。
⒋控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展
由于3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，过程控制系统将由DCS发展到FCS（Fieldbus Control System）。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备（Field Device）中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4~20mA模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。
根据IEC61158的定义，现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作，走过了16年的艰难历程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的标准制定就陷于混乱。
计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统（DCS）后，将朝着现场总线控制系统（FCS）的方向发展。虽然以现场总线为基础的FCS发展很快，但FCS发展还有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。另外，传统控制系统的维护和改造还需要DCS，因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程，同时DCS本身也在不断的发展与完善。可以肯定的是，结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式，在工业现场得到了越来越多的应用，并将在控制领域中占有更加重要的地位。
⒌仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展
经过五十年的发展，中国仪器仪表工业已有相当基础，初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系，成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国。随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流，差距还将进一步加大。中国高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及许多关键零部件，国外产品占有中国市场60%以上的份额，而国产分析仪器占全球市场不到千分之二的份额。
今后仪器仪表技术的主要发展趋势：仪器仪表向智能化方向发展，产生智能仪器仪表；测控设备的PC化，虚拟仪器技术将迅速发展；仪器仪表网络化，产生网络仪器与远程测控系统。
几点建议：开发具有自主知识产权的产品，掌握核心技术；加强仪器仪表行业的系统集成能力；进一步拓展仪器仪表的应用领域。
⒍数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展
从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，随着计算机技术的飞速发展，各种不同层次的开放式数控系统应运而生，发展很快。就结构形式而言，当今世界上的数控系统大致可分为4种类型：1.传统数控系统；2.“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统；3.“NC嵌入PC”结构的开放式数控系统；4.SOFT型开放式数控系统。
中国数控系统的开发与生产，通过“七五”引进、消化、吸收，“八五”攻关和“九五”产业化，取得了很大的进展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业，也带动了机电控制与传动控制技术的发展。同时，具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可。
国外数控系统技术发展的总体发展趋势是：新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展；驱动装置向交流、数字化方向发展；增强通信功能，向网络化发展；数控系统在控制性能上向智能化发展。
进入21世纪，人类社会将逐步进入知识经济时代，知识将成为科技和生产发展的资本与动力，而机床工业，作为机器制造业、工业以至整个国民经济发展的装备部门，毫无疑问，其战略性重要地位、受重视程度，也将更加鲜明突出。
智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势：向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展；向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展；向PC-based化和开放性方向发展；出现新一代数控加工工艺与装备，机械加工向虚拟制造的方向发展；信息技术（IT）与机床的结合，机电一体化先进机床将得到发展；纳米技术将形成新发展潮流，并将有新的突破；节能环保机床将加速发展，占领广大市场。
⒎工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展
无线局域网（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备，人们可随时、随地、随意地访问网络资源，是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下，提供以太网互联功能。在推动网络技术发展的同时，无线局域网也在改变着人们的生活方式。无线网通信协议通常采用IEEE802.3用于点对点方式，802.11用于一点对多点方式。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站（AP）、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现，以无线网卡使用最为普遍。无线局域网的未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其它移动通信系统之间的关系等问题上。
在工业自动化领域，有成千上万的感应器，检测器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连接形成一个控制网络，通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器，将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换，符合无线局域网IEEE 802.11b和以太网络IEEE 802.3标准，支持标准的TCP/IP网络通信协议，有效的扩展了工业设备的联网通信能力。
计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合，产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网技术能够在工厂环境下，为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构，在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足，进一步完善了工业控制网络的通信性能。
⒏工业控制软件正向先进控制方向发展
作为工控软件的一个重要组成部分，国内人机界面组态软件研制方面近几年取得了较大进展，软件和硬件相结合，为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上，工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。
先进过程控制APC（Advanced Process Control）还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法，统称为先进过程控制策略。如：自适应控制；预测控制；鲁棒控制；智能控制（专家系统、模糊控制、神经网络）等。
由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益，因此这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司，推出了上百种先进控制和优化软件产品，在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此，开发中国具有自主知识产权的先进控制和优化软件，打破外国产品的垄断，替代进口，具有十分重要的意义。
在未来，工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。
工业信息化是指在工业生产、管理、经营过程中，通过信息基础设施，在集成平台上，实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。
由于大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段，国家将继续通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项，用信息化带动工业化，推动工业自动化技术的进一步发展，加强技术创新，实现产业化，解决国民经济发展面临的深层问题，进一步提高国民经济整体素质和综合国力，实现跨越式发展。 简介
自动化仓库ABC ，自动化技术在仓储领域（包括主体仓库）中的发展可分为五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能自动化仓储阶段。在90年代后期及21世纪的若干年内，智能自动化仓储将是自动化技术的主要发展方向。