集中型自动化装置

1. 自动化设备有哪些

自动化设备主要包括流水线设备和自动化专机两大类：

1、流水线设备回：滚筒流水线、皮带流水线、链答板流水线、烘干流水线、装配流水线、差速链流水线、插件流水线、组装流水线等；

2、自动化专机：烘烤箱、工业烤箱、钻孔机、铆钉机、提升机、移栽机、缩口机等。

我国工业自动化设备发展已取得巨大成就，但机械产品仍存在着附加值不高、竞争力不强等较严重的问题，高端机械产品仍大量依赖进口。产品创新不足和质量问题是造成这种局面的主要原因。

(1)集中型自动化装置扩展阅读

自动化设备的特点：

1、高度的自动化程序，无需人工操作；

2、工作效率高，提高企业生产效率；

3、整个工艺的生产流程稳定，提高产品的一致性；

4、适合大批量生产，降低了企业生产成本。

2. 简述自动控制系统发展的四个阶段

1、早期控制

早在古代，劳动人民就凭借生产实践中积累的丰富经验和对反馈的直观认识，发明了许多着闪烁控制理论智慧火花的杰作。如果要追溯自动控制技术的发展史，早在两千年前人类就有了自动控制技术的萌芽。

2、经典控制理论

自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科，是自动控制科学的核心自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来。

经过20世纪初Nyquist，Bode，Harris，Evans，Wienner，Nichols等人的杰出贡献，终于形成了经典反馈控制理论基础，并于50年代趋于成熟。

特点是以传递函数为数学工具，采用频域方法，主要研究单输入单输出线性定常控制系统的分析与设计，但它存在着一定的局限性，即对多输入多输出系统不宜用经典控制理论解决，特别是对非线性时变系统更是无能为力。

3、现代控制理论

随着20世纪40年代中期计算机的出现及其应用领域的不断扩展，促进了自动控制理论朝着更为复杂也更为严密的方向发展，特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念以及提出的极大值理论的基础上，在20世纪5060年代开始出现了以状态空间分析(应用线性代数)为基础的现代控制理论。

现代控制理论本质上是一种时域法，其研究内容非常广泛，主要包括三个基本内容：多变量线性系统理论最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论现代控制理论从理论上解决了系统的可控性可观测性稳定性以及许多复杂系统的控制问题。

4、智能控制理论

随着现代科学技术的迅速发展，生产系统的规模越来越大，形成了复杂的大系统，导致了控制对象控制器以及控制任务和目的的日益复杂化，从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用经典控制理论现代控制理论在应用中遇到了不少难题，影响了它们的实际应用，其主要原因有三：

1)精确的数学模型难以获得此类控制系统的设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的，而实际系统由于存在不确定性不完全性模糊性时变性非线性等因素，一般很难获得精确的数学模型；

2)假设过于苛刻研究这些系统时，人们必须提出一些比较苛刻的假设，而这些假设在应用中往往与实际不符；

3)控制系统过于复杂为了提高控制性能，整个控制系统变得极为复杂，这不仅增加了设备投资，也降低了系统的可靠性

第三代控制理论即智能控制理论就是在这样的背景下提出来的，它是人工智能和自动控制交叉的产物，是当今自动控制科学的出路之一。

(2)集中型自动化装置扩展阅读

自动控制系统的未来发展前景：

现代化工厂向规模集约化方向发展时，生产工艺对控制系统的可靠性、运算能力、扩展能力、开放性、操作及监控水平等方面提出了越来越高的要求。

传统的DCS系统已经不能满足现代工业自动化控制的设计标准和要求。随着工业自动化控制理论、计算机技术和现代通信技术的迅速发展，自动控制系统的未来发展方向将向智能化、网络化、全集成自动化等方向发展。

3. 什么是化工自动化它有什么重要意义

1. 化工自动化：是对化工生产过程中的各种工艺参数实行自动检测、调节和对整个生产过程进行最优控制和管理。是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。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。

2. 化工自动化意义：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。

   

拓展资料：

《化工自动化》是2009年化学工业出版社出版的图书，作者是蔡夕忠。本书主要讲述了读带控制点的工艺流程图和 操作压力容器的压力控制系统。

本教材设置了七个项目。项目 1 主要学习自动化的基础知识和对带控制点流程图的识别；项目 2 主要学习压力检测仪表以及精度，常规仪表及控制规律，气动调节阀等的认识与操作；项目 3 学习液位检测仪表、数字显示仪表、电气阀门定位器、控制系统的过渡过程与品质指标以及控制器参数整定等；项目 4 学习温度检测仪表、温度记录仪、电动执行器以及分程控制系统等；项目 5 学习流量检测仪表、无纸记录仪、串级控制系统和比值控制系统等；项目 6 学习 DCS 控制系统、TDC-3000 系统构成与操作、均匀制系统等；项目 7 学习 PLC 控制系统的操作。

本教材使用过程中能最好结合化工仿真课程内容，在工艺仿真的基础上，学习控制系统的操作。可供中等职业学校非电类专业学生使用，也可作为岗位培训教材和师生参考书。

4. 电气自动化控制系统设计

电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平，特别是行业的运行管理水平。并且电气自动化控制系统可以大大节省企业的成本，提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动化控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用。
一、电气自动化的现状
首先，电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确；横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。
其次，电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流， 并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。
最后，实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。
二、电气控制对象的特点和要求
电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点表现为：
电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少，操作频率低，但强调快速性、准确性；电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；同时对抗干扰要求较高；电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主，联锁保护较多。因此，机组的电气系统纳入DCS控制，要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运行操作外，尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。
三、电气自动化控制系统的设计
1.集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，所以这种方式适合于小系统监控，而不适应于大型电气自动化系统的构建。
3.现场总线监控方式
目前，现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累，智能化电气设备得到了较快的发展，网络控制系统逐渐应用到电气系统中,现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/O卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
综上所述，随着智能化、信息化技术的快速发展，电气自动化技术将不断向科技化、信息化、开放化的趋势发展，电气自动化涉及的领域将不断增多，技术更新将不断加快，电气自动化控制技术也将得到快速发展并不断完善，更多http://www.big-bit.com/进行了解。

5. 工业自动化的简介

工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，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、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 工业自动化技术作为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。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。 自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：
（1）提高生产过程的安全性；
（2）提高生产效率；
（3）提高产品质量；
（4）减少生产过程的原材料、能源损耗。
据国际权威咨询机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。特别在资金密集型企业中，自动化系统占设备总投资10%以下，起到“四两拨千金”的作用。 传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，从而组成工业自动化系统或产品。
在工业自动化领域，传统的控制系统经历了继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和集散式控制系统DCS的发展历程。
随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天，对自动化最简单的理解也转变为：用广义的机器（包括计算机）来部分代替或完全取代或超越人的体力。

6. 自动化制造系统的词条

自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造，“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性。刚性制造包括组合机床、专用机床、刚性自动化生产线等。“柔性”是指生产组织形式和生产产品及工艺的多样性和可变性，可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性制造包括柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性制造线（FML）、柔性装配线（FAL）、计算机集成制造系统（CIMS）等。下面依据自动化制造系统的生产能力和智能程度进行分类介绍。
一、刚性自动化生产
1、刚性半自动化单机
除上下料外，机床可以自动地完成单个工艺过程的加工循环，这样的机床称为刚性半自动化机床。这种机床一般是机械或电液复合控制式组合机床和专用机床，可以进行多面、多轴、多刀同时加工，加工设备按工件的加工工艺顺序依次排列；切削刀具由人工安装、调整，实行定时强制换刀，如果出现刀具破损、折断，可进行应急换刀；例如：单台组合机床，通用多刀半自动车床，转塔车床等。从复杂程度讲，刚性半自动化单机实现的是加工自动化的最低层次，但是投资少、见效快，适用于产品品种变化范围和生产批量都较大的制造系统。缺点是调整工作量大，加工质量较差，工人的劳动强度也大。
2、刚性自动化单机
它是在刚性半自动化单机的基础上增加自动上、下料等辅助装置而形成的自动化机床。辅助装置包括自动工件输送、上料，下料、自动夹具、升降装置和转位装置等；切屑处理一般由刮板器和螺旋传送装置完成。这种机床实现的也是单个工艺过程的全部加工循环。这种机床往往需要定做或改装，常用于品种变化很小，但生产批量特别大的场合。主要特点是投资少、见效快，但通用性差，是大量生产最常见的加工装备。
3、刚性自动化生产线
刚性自动化生产线是多工位生产过程，用工件输送系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。在刚性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍，顺序通过各个工作位置，自动完成零件预定的全部加工过程和部分检测过程。因此，与刚性自动化单机相比，它的结构复杂，任务完成的工序多，所以生产效率也很高，是少品种、大量生产必不可少的加工装备。除此之外，刚性自动生产线还具有可以有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管
理等优点。它的主要缺点是投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。为了消除这些缺点，人们发展了组合机床自动线，可以大幅度缩短建线周期，更换产品后只需更换机床的某些部件即可（例如可更换主轴箱），大大缩短了系统的调整时间，降低了生产成本，并能收到较好的使用效果和经济效果。组合机床自动线主要用于箱体类零件和其他类型非回转体的钻、扩、铰、镗、攻螺纹和铣削等工序的加工。刚性自动化生产线目前正在向刚柔结合的方向发展。
图8-1所示为加工曲拐零件的刚性自动线总体布局图。该自动线年生产曲拐零件1700件，毛坯是球墨铸铁件。由于工件形状不规则，没有合适的输送基面，因而采用了随行夹具安装定位，便于工件的输送。
该曲拐加工自动线由7台组合机床和1个装卸工位组成。全线定位夹紧机构由1个泵站集中供油。工件的输送采用步伐式输送带，输送带用钢丝绳牵引式传动装置驱动。因毛坯在随行夹具上定位需要人工找正，没有采用自动上下料装置。在机床加工工位上采用压缩空气喷吹方式排除切屑，全线集中供给压缩空气。切屑运送采用链板式排屑装置，从机床中间底座下方运送切屑。
自动线布局采用直线式，工件输送带贯穿各工位，工件装卸工位4设在自动线末端。随行夹具连同工件毛坯经升降机5提升，从机床上方送到自动线的始端，输送过程中没有切屑撒落到机床上、输送带上和地面上。切屑运送方向与工件输送方向相反，斗式切屑提升机1设在自动线始端。中央控制台6设在自动线末端位置。
刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工件变化时，需要停机、停线并对机床、夹具、刀具等工装设备进行调整或更换（如更换主轴箱、刀具、夹具等），通常调整工作量大，停产时间较长。
二、柔性制造单元FMC
柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell）是由单台数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等组成。它是实现单工序加工的可变加工单元，单元内的机床在工艺能力上通常是相互补充的，可混流加工不同的零件。系统对外设有接口，可与其它单元组成柔性制造系统。
1、FMC控制系统
FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。
（1）设备控制级 是针对各种设备，如机器人、机床、坐标测量机、小车、传送装置等的单机控制。这一级的控制系统向上与单元控制系统用接口连接，向下与设备连接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务，并通过各种传感器监控这些任务的执行。设备控制级一般采用具有较强控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工控机。
（2）单元控制级 这一级控制系统是指挥和协调单元中各设备的活动，处理由物料贮运系统交来的零件托盘，并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。单元控制系统一般采用具有有限实时处理能力的微型计算机或工作站。单元控制级通过RS232接口与设备控制级之间进行通讯，并可以通过该接口与其它系统组成FMS。
2、FMC的基本控制功能
（1）单元中各加工设备的任务管理与调度，其中包括制定单元作业计划、计划的管理与调度、设备和单元运行状态的登录与上报。
（2）单元内物流设备的管理与调度，这些设备包括传送带、有轨或无轨物料运输车、机器人、托盘系统、工件装卸站等。
（3）刀具系统的管理，包括向车间控制器和刀具预调仪提出刀具请求、将刀具分发至需要它的机床等。
图8-2 柔性制造单元
1—数控车床 2—加工中心 3—装卸工位 4—龙门式机械手 5—机器人6—加工中心控制器
7—车床数控装置 8—龙门式机械手控制器 9—小车控制器10—加工中心控制器 11—机器人控制器
12—单元控制器 13、14—运输小车
图8-2所示为一加工回转体零件为主的柔性制造单元。它包括1台数控车床，1台加工中心，两台运输小车用于在工件装卸工位3、数控车床1和加工中心2之间的输送，龙门式机械手4用来为数控车床装卸工件和更换刀具，机器人5进行加工中心刀具库和机外刀库6之间的刀具交换。控制系统由车床数控装置7，龙门式机械手控制器8，小车控制器9，加工中心控制器10，机器人控制器11和单元控制器12等组成。单元控制器负责对单元组成设备的控制、调度、信息交换和监视。
图8-3 带托盘库的柔性制造单元
1－刀具库 2－换刀机械手 3－托盘库 4－装卸工位 5－托盘交换机构
图8-3所示是加工棱体零件的柔性制造单元。单元主机是一台卧式加工中心，刀库容量为70把，采用双机械手换刀，配有8工位自动交换托盘库。托盘库为环形转盘，托盘库台面支承在圆柱环形导轨上，由内侧的环链拖动而回转，链轮由电机驱动。托盘的选择和定位由可编程控制器控制，托盘库具有正反向回转、随机选择及跳跃分度等功能。托盘的交换由设在环形台面中央的液压推拉机构实现。托盘库旁设有工件装卸工位，机床两侧设有自动排屑装置。
三、柔性制造系统FMS
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化，其基本组成部分有：自动化加工设备，工件储运系统，刀具储运系统，多层计算机控制系统等。
1、自动化加工设备
组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是柔性制造单元。这些加工设备都是计算机控制的，加工零件的改变一般只需要改变数控程序，因而具有很高的柔性。自动化加工设备是自动化制造系统最基本，也是最重要的设备。
2、工件储运系统
FMS工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装置等组成。工件库包括自动化立体仓库和托盘（工件）缓冲站。工件运输设备包括各种传送带、运输小车、机器人或机械手等。工件更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装置等。
3、刀具储运系统
FMS的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和交换机构等组成。刀具库有中央刀库和机床刀库。刀具输送装置有不同形式的运输小车、机器人或机械手。刀具交换装置通常是指机床上的换刀机构，如换刀机械手。
4、辅助设备
FMS可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备一般包括：①自动清洗工作站；②自动去毛刺设备；③自动测量设备；④集中切屑运输系统；⑤集中冷却润滑系统等。
5、多层计算机控制系统
FMS的控制系统采用三级控制，分别是单元控制级、工作站控制级、设备控制级。图8-4就是一个FMS控制系统实例，系统包括自动导向小车（AGV）、TH6350卧式加工中心、XH714A立式加工中心和仓储设备等。
图8-4 FMS控制系统实例
（1）设备控制级 是针对各种设备，如机器人、机床、坐标测量机、小车、传送装置以及储存/检索等的单机控制。这一级的控制系统向上与工作站控制系统用接口连接，向下与设备连接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务，并通过各种传感
器监控这些任务的执行。
（2）工作站控制级 FMS工作站一般分成加工工作站和物流工作站。加工工作站完成各工位的加工工艺流程、刀具更换、检验等管理；物流工作站完成原料、成品及半成品的储存、运输、工位变换等管理。这一级控制系统是指挥和协调单元中一个设备小组的活动，处理由物料贮运系统交来的零件托盘，并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。设备控制级和工作站控制级等控制系统一般采用具有较强控制功能的有实时控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工控机。
（3）单元控制级 单元控制级作为FMS的最高一级控制，是全部生产活动的总体控制系统，同时它还是承上启下、沟通与上级（车间）控制器信息联系的桥梁。因此，单元控制器对实现底三层有效的集成控制，提高FMS的经济效益，特别是生产能力，具有十分重要的意义。单元控制级一般采用具有较强实时处理能力的小型计算机或工作站。
图8-5是一种较典型的FMS，4台加工中心直线布置，工件储运系统由托盘站2、托盘运输无轨小车4、工件装卸工位3和布置在加工中心前面的托盘交换装置12等组成。刀具储运系统由中央刀库8、刀具进出站6、刀具输送机器人移动车7和刀具预调仪5等组成。单元控制器9、工作站控制器（图中未标出）和设备控制装置组成三级计算机控制。切屑运输系统没有采用集中运输方式，每台加工中心均配有切屑运输装置。
图8-6 具有装配功能的柔性制造系统
1—控制柜 2—手工工位 3—紧固机器人 4—装配机器人 5—双臂机器人 6—清洗站 7—仓库
8—车削加工中心 9—多坐标测量仪 10—镗铣加工中心 11—刀具预调站 12—装配机器人 13—小件装配站 14—装夹站 15—AGV（自动导引小车） 16—控制区
图8-6所示是一个具有柔性装配功能的柔性制造系统。图的右部是加工系统，有一台镗铣加工中心10和一台车削中心8。9是多坐标测量仪，7是立体仓库、14是装夹具区。图的左部是一个柔性装配系统，其中有一个装载机器人12、三个装夹具机器人3、4、13；一个双臂机器人5、一个手工工位2和传送带。柔性加工和柔性装配两个系统由一个自动导向小车作为运输系统15连接。测量设备也集成在总控系统范围内。
柔性制造系统的主要特点有：①柔性高，适应多品种中小批量生产；②系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；③可混流加工不同的零件；④系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；⑤多层计算机控制，可以和上层计算机联网；⑥可进行三班无人干预生产。
四、柔性制造线FML
制造柔性线（Flexible Manufacturing Line）由自动化加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。柔性制造线FML与柔性制造系统之间的界限也很模糊，两者的重要区别是前者象刚性自动线一样，具有一定的生产节拍，工作沿一定的方向顺序传送，后者则没有一定的生产节拍，工件的传送方向也是随机性质的。柔性制造线主要适用于品种变化不大的中批和大批量生产，线上的机床主要是多轴主轴箱的换箱式和转塔式加工中心。在工件变换以后，各机床的主轴箱可自动进行更换，同时调入相应的数控程序，生产节拍也会作相应的调整。
柔性制造线的主要优点是：具有刚性自动线的绝大部分优点，当批量不很大时，生产成本比刚性自动线低得多，当品种改变时，系统所需的调整时间又比刚性自动线少得多，但建立系统的总费用却比刚性自动线高得多。有时为了节省投资，提高系统的运行效率，柔性制造线常采用刚柔结合的形式，即生产线的一部分设备采用刚性专用设备（主要是组合机床），另一部分采用换箱或换刀式柔性加工机床。
1、自动化加工设备 组成FML的自动化加工设备有数控机床、可换主轴箱机床。可换主轴箱机床是介于加工中心和组合机床之间的一种中间机型。可换主轴箱机床周围有主轴箱库，根据加工工件的需要更换主轴箱。主轴箱通常是多轴的，可换主轴箱机床对工件进行多面、多轴、多刀同时加工，是一种高效机床。
2、工件输送系统 FML的工件输送系统和刚性自动线类似，采用各种传送带输送工件，工件的流向与加工顺序一致，依次通过各加工站。
3、刀具 可换主轴箱上装有多把刀具，主轴箱本身起着刀具库的作用，刀具的安装、调整一般由人工进行，采用定时强制换刀。
图 8-7 柔性制造线示意图
图8-7为一加工箱体零件的柔性自动线示意图，它由2台对面布置的数控铣床，4台两两对面布置的转塔式换箱机床和1台循式换箱机床组成。采用辊道传送带输送工件。这条自动线看起来和刚性自动线没有什么区别，但它具有一定的柔性。FML同时具有刚性自动线和FMS的某些特征。在柔性上接近FMS，在生产率上接近刚性自动线。
五、柔性装配线FAL
柔性装配线（Flexible Assembly Line）通常由装配站、物料输送装置和控制系统等组成。
1、装配站
FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人，不可编程的自动装配装置和人工装配工位。
2、物料输送装置
在FAL中，物料输送装置根据装配工艺流程为装配线提供各种装配零件，使不同的零件和已装配成的半成品合理地在各装配点间流动，同时还要将成品部件（或产品）运离现场。输送装置由传送带和换向机构等组成。
3、控制系统
FAL的控制系统对全线进行调度和监控，主要是控制物料的流向、自动装配站和装配机器人。
图8-8 柔性装配示意图
1—无人驾驶输送装置 2—传送带 3—双臂装配机器人 4—装配机器人
5—拧螺纹机器人 6—自动装配站 7—人工装配工位 8—投料工作站
图8-8是FAL的示意图，线中有无人驾驶输送装置1，传送带2，双臂装配机器人3，装配机器人4，拧螺纹机器人5，自动装配站6，人工装配工位7和投料工作站8等组成。投料工作站中有料库和取料机器人。料库有多层重叠放置的盒子，这些盒子可以抽出，也称之为抽屉，待装配的零件存放在这些盒子中。取料机器人有各种不同的夹爪，它可以自动地将零件从盒子中取出，并摆放在一个托盘中。盛有零件的托盘由传送带自动地送往装配机器人或装配站。
六、计算机集成制造系统（CIMS）
计算机集成制造系统（Computer Intergrated Manufacturing System）是一种集市场分析、产品设计、加工制造、经营管理、售后服务与一体，借助于计算机的的控制与信息处理功能，使企业运作的信息流、物质流、价值流和人力资源有机融合，实现产品快速更新、生产率大幅提高、质量稳定、资金有效利用、损耗降低、人员合理配置、市场快速反馈和良好服务的全新的企业生产模式。
1、CIMS的功能构成
CIMS的功能构成包括下列内容，如图8-9所示。
（1）管理功能 CIMS能够对生产计划、材料采购、仓储和运输、资金和财务以及人力资源进行合理配置和有效协调。
（2）设计功能 CIMS能够运用CAD、CAE、CAPP（计算机辅助工艺编制）、NCP（数控程序编制）等技术手段实现产品设计、工艺设计等。
（3）制造功能 CIMS能够按工艺要求，自动组织协调生产设备（CNC、FMC、FMS、FAL、机器人等）、储运设备和辅助设备（送料、排屑、清洗等设备）完成制造过程。
图8-9 CIMS的组成
（4）质量控制功能 CIMS运用CAQ（计算机辅助质量管理）来完成生产过程的质量管理和质量保证，它不仅在软件上形成质量管理体系，在硬件上还参与生产过程的测试与监控。
（5）集成控制与网络功能 CIMS采用多层计算机管理模式，例如工厂控制级、车间控制级、单元控制级、工作站控制级、设备控制级等，各级间分工明确、资源共享，并依赖网络实现信息传递。CIMS还能够与客户建立网络沟通渠道，实现自动定货、服务反馈、外协合作等。
从上述介绍可知，CIMS是目前最高级别的自动化制造系统，但这并不意味着CIMS是完全自动化的制造系统。事实上，目前意义上CIMS的自动化程度甚至比柔性制造系统还要低。CIMS强调的主要是信息集成，而不是制造过程物流的自动化。CIMS的主要特点是系统十分庞大，包括的内容很多，要在一个企业完全实现难度很大。但可以采取部分集成的方式，逐步实现整个企业的信息及功能集成。
2、CIMS的关键技术
CIMS是传统制造技术、自动化技术、信息技术、管理科学、网络技术、系统工程技术综合应用的产物，是复杂而庞大的系统工程。CIMS的主要特征是计算机化、信息化、智能化和高度集成化。目前各个国家都处在局部集成和较低水平的应用阶段，CIMS所需解决的关键技术主要有信息集成、过程集成和企业集成等问题。
（1）信息集成 针对设计、管理和加工制造的不同单元，实现信息正确、高效的共享和交换，是改善企业技术和管理水平必须首先解决的问题。信息集成的首要问题是建立企业的系统模型。利用企业的系统模型来科学的分析和综合企业的各部分的功能关系、信息关系和动态关系，解决企业的物质流、信息流、价值流、决策流之间的关系，这是企业信息集成的基础。其次，由于系统中包含了不同的操作系统、控制系统、数据库和应用软件，且各系统间可能使用不同的通信协议，因此信息集成还要处理好信息间的接口问题。
（2）过程集成 企业为了提高T（效率）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）、E（环境）等目标，除了信息集成这一手段外，还必须处理好过程间的优化与协调。过程集成要求将产品开发、工艺设计、生产制造、供应销售中的各串行过程尽量转变为并行过程，如在产品设计时就考虑到下游工作中的可制造性、可装配性、可维护性等，并预见产品的质量、售后服务内容等。过程集成还包括快速反应和动态调整，即当某一过程出现未预见偏差，相关过程及时调整规划和方案。
（3）企业集成 充分利用全球的物质资源、信息资源、技术资源、制造资源、人才资源和用户资源，满足以人为核心的智能化和以用户为中心的产品柔性化是CIMS全球化目标，企业集成就是解决资源共享、资源优化、信息服务、虚拟制造、并行工程、网络平台等方面的关键技术。

7. 馈线自动化的实施可采取哪些实现模式

馈线自动化的实施可采取以下实现模式：就地型。不需要配电主站或配电子站控制，在配电网发生故障时，通过终端相互通信、保护配合或时序配合，隔离故障区域，恢复非故障区域供电，并上报处理过程及结果。就地型馈线自动化包括重合器方式、智能分布式等。集中型。借助通信手段，通过配电终端和配电主站/子站的配合，在发生故障时判断故障区域，并通过遥控或人工隔离故障区域，恢复非故障区域供电。集中型馈线自动化包括半自动和全自动两种方式。

8. 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。

(8)集中型自动化装置扩展阅读：

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。

9. 集中上料系统和自动化供料系统有什么区别

随工业技术的发展和效率提升的要求，成型机的供料也趋向自动化、智慧化、人性化控制，供料主要分为系统与单机，如何选择注塑机中央供料系统或是单机输送，需要考虑因素及各种条件，以评估什么样的设备最适合生产。 首先，考虑生产使用要求，成型生产工艺，产品结构及加工性能。 其次，设备前期成本，设备占地面积、能耗，在使用过程中稳定性，维护保养总运营成本，故障维修时间。在整个塑胶生产过程中，需要涉及设备很多，除常用除湿、干燥、送料外,还有其他工艺要求设备。每个生产型企业都希望所选择常用设备成本低、效率高、使用稳定。如何选择最佳设备呢? 在塑胶成型工艺中，塑胶原料集中输送与单机输送的区别又如何体现？ 1.系统最大特点是效率高、省人力，稳定性好，扩充功能强大，生产现场环境改善，触摸式操作更为人性化，统一可实现无人化管理。 2.集中控制台可实现控制一台真空泵及多台真空泵同时对注塑机上料，还可对系统的外部信号和系统的工作状态以及可能的故障进行实时的监控。视觉化触摸屏人机界面，操作简便而功能强大，使系统自动化程度大大提高，并节约能源。集中控制可设定不同参数，可在触屏画面上直接监控。单机控制则不能在同一地方控制，开机时操作时间过长效率低。 集中控制可实现远距离控制操作，一台真空泵可对多台机供料。例如，有10台注塑机需要供料，采用集中控制可配置1台真空泵，单机则需要10台吸料机，能耗大于集中控制，不能在同一地方操作。 3.系统与单机所用场地不同。原料集中存储或堆放、粉尘集中收集，远离生产加工现场，主机旁的工作条件得到显著改善，从而提高了车间良好整洁的生产环境，可确保原料不受污染。单机则需要更多地方摆放原料，原料摆放混乱，在添加原料时容易出错，粉尘不能集中收集。集中供料系统可减少工人加料，原料不需要人工搬运，降低劳动强度。 4.原料集中供料时如需除湿干燥也为集中处理，可保障原料在输送过程中不受潮，总体电热功率低。原料输送为密闭式，并可控制注塑机原料使用量。如车间使用空调，系统集中处理热量不会散发到车间，从而使环境温度不受影响。单机输送所有干燥都只能放在主机旁边，热量直接释放到车间。 集中供料系统可实现多种不同原料输送，将处理原料按设定好种类合理分配，快速切换原料，单机则不能对原料进行选择切换输送，单机只能一对一供应不能选择。 5.单机输送在互换上较为灵活，某台注塑机不生产时可随时停机供料。系统则停一台真空泵时，此真空泵对应的注塑机(其他成型设备)也相应会停止供料。单机在清理维护时可以随时停机处理，其他机器不受停机影响。但是，系统可配置一组备用真空泵，在清理时可起动备用真空泵，系统不会停机，在维护上单机工作量超过系统。单机易损件多于系统，且运行成本会高。

10. 自动化技术在船舶工程中的应用

1. 机舱自动化发展历史及现状
舰艇装备武器、观导、通信系统的自动化、电子程控化是衡量舰艇现代化程度的主要尺度，而机舱自动化是当代舰船共同研发的课题。然而，由于舰船使用任务的差异，受其战术技术要求或和技术经济指标的制约，在船舶自动化设计上也会有不同的定位和取向。
舰艇机舱自动化设置的目的在于避免和防止船员判断和操作失当，贻误战机，其次为减轻船员大量重复体力消耗，进而提高其战斗力和生命力。民用船舶机舱自动化除安全可靠因素外，尤以追求船舶运行的经济性为目的。
从本世纪50年代机电设备单元(或单机)自动化在舰船上大量采用，1961年日本建成“金华山丸”号，实现机舱集中控制和驾驶室遥控主机，成为世界上第一艘自动化船。60年代中期发展无人值班机舱，出现了第二代自动化船，如1964年日本为丹麦建造的“赛灵月”号(SELEM DAM)65型油船。该船除了机舱集中控制和驾驶室遥控主机外，还有火灾探测及自动灭火装置。在机舱、驾驶室和船员居住区之间设有通信和报警装置。其后，各国船级社陆续出台了满足不同程度自动化分级的一人或无人值班机舱船舶的技术标准，从而使舰船机舱自动化纳入规范化。
2. 电站自动化系统的历史与发展
船舶电站是船舶的重要组成部分，而电站自动化是船舶自动化的主要内容之一。电站运行的可靠性、经济性及自动化程度对保证船舶安全、经济航行具有重要意义。随着船舶向大型化和多功能化发展，对船舶电站提出的要求也越来越高，因而船舶电站在近几十年中有了很大的发展，其发展的突出标志是自动化。
国外船舶自动化一开始大多是从电气部分着手，从最原始的手动本地操纵进化成手动遥控操纵，再进一步发展成半自动控制，最后发展到目前的最高水平的电站全自动控制的无人值班机舱。早在60年代初期，日本、德国、英国等国就有电站单元自动化装置，如:英国的MMF自并车装置，日本的XET自动并车装置和XPT自动负荷分配装置。到70年代中后期，人们在单元自动化装置的基础上，把它们系统地组合成成套电站自动化设备，系统可在集控室进行集中控制，如:“里言斯顿”号船上的SEPA电站自动化控制系统，日本“星光”号船上电站自动化系统。随着微型计算机的发展和推广应用，在80年代初期国外研制成功了微型计算机单机控制系统，如:用在我国“德大”轮上的日本大发公司配套的电站自动化控制系统，广州远洋公司15000吨上使用的丹麦SEMCO公司的APM电动自动化系统。到80年代中后期，随着微机网络技术的日趋成熟，国外众多国家相继开发研制多微机分布式网络型自动化控制系统，如:西门子、AEG等国际著名的大公司近期的产品，是目前国际上最新技术产品。
我国在船舶电站自动化方面起步较晚，而且计算机技术发展和应用落后于国际水平。因此，在电站自动化技术方面存在很大差距。前儿年，国内研制生产并投入使用的电站自动化产品，在技术上大都相当于国外六七十年代的产品，是分立元件单元化控制装置，在测量、控制精度及性能稳定性和可靠性方面均不太理想。近几年，也有不少单微机电站自动化系统，但由于其存在着一旦微机出现故障则整个电站自动化功能将全部失效等这一系统性先天不足问题，因此这一产品的推广应用也受到限制。随着船舶向大型化、自动化方向发展，对船舶电站提出了更高的要求，因此，一个高可靠性、功能齐全的网络型多微机分布式电站自动化控制系统将是未来船舶电站自动化的发展趋势。
3. 主机遥控系统的历史与发展概况
舰船机舱主机遥控系统是舰船机舱自动化的重要组成部分。在本世纪60年代以前的几十年里，船舶机舱里只有个别的或局部的机组、系统采用自动化技术，从局部自动到全面自动化经历了一段较长的岁月。随着自动化装置的设计、制造和管理各方面的日趋成熟，单项和局部的自动化逐渐增多。1961年1月，日本建成世界上第一艘具有机舱集中监视报警和主机遥控装置的8000吨级“金华山丸”货船，只需一人值班，船员人数减少至37人。引起了世界各国的极大关注，此后，机舱集中监视报警和主机遥控系统得以了迅速发展。70年代中期起，随着微型计算机的发展，微机随即被用到船上。80年代微机迅猛发展，集成度不断提高，中央处理单元由4位、8位发展到16、32位以上。使微机在机舱集中监视报警和主机遥控系统中的应用得以迅速发展。
我国在70年代后期，紧跟世界轮机自动化发展步伐。1978年，万吨级货船“长顺”轮使用了自行设计制造的主机遥控系统。1990年诞生了我国第一套完整的网络型微机控制主机遥控系统(CY880型)。该系统成功地安装于我海军某综合补给船上。