生产过程自动化核心装置

❶ 自动化科学与技术的核心概念有哪些

自动化科学与技术的核心概念:
自动化始于用机械装置实现各种自动进行的操作，一方面提高生产力，促进科学技术、社会经济、国防军事的全面发展，另一方面把人从繁重、危险和复杂、可程序化的工作环境中解放出来，让机器来代替人来完成这些工作，从而人可以做一些更具创造性的工作。这样既节约了人力资源，又大大提高了生产效率。
无论是对小型控制过程系统操作还是对大型过程系统进行自动化操作，控制与系统都是必不可少的，因此，自动化的核心是控制和系统。维纳指出：“在现代管理系统中，人、财、物等要素的组合关系是多种多样的，时变化和环境影响很大，内部运行和结构有时变化也很大，加上组织关系错复杂，随机因素很多，处在这样一个十分复杂的系统中，要想实现既定的标，执行为此而拟定的计划，求得组织在竞争中的生存和发展，不进行控工作是不可想象的。”由此可见控制与系统在自动化学科中的重要性和在人们日常生活中的重要性，这也是自动化学科对其他学科的重要贡献所在之处。
而对于控制来说核心的概念就是反馈。控制器的检测、计算和执行就构成了一个基本的反馈环。控制器先是检测实际输出与预期输出的误差，然后计算出控制量并用执行器来控制工作对象，是实际输出像预期输出逼近。通过重复的反馈使实际输出不断地接近预期输出，从而实现自动化的控制。
自动化技术是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广,对人类的生产、生活的方式将产生深远影响。目前我国正在推行的利用信息技术(包括计算机、自动化等) 来改造旧生产工艺和提高产品数量和质量、提高管理及经营水平的政策———以信息化带动工业化的政策,就是例证。可以深信,国家的这个政策必将促进自动化新技术的发展和对我国工业、管理和国防的现代化发生巨大的影响。
总而言之，自动化科学与技术研究的使如何通过运用各种技术工具延伸人的信息获取、处理和决策控制的能力，来促进能源、材料和环境资源、人力资源等的有效利用，提高生产水平和人类生活质量。自动化科学与技术的核心使信息、控制和系统，其中控制是核心的核心。也就是说，掌握好控制，也就掌握了自动化最核心的内容，奠定了实现自动化的基础。

❷ 生产自动化系统主要由哪几部分组成

自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造，“刚性”的含义是指该生内产线只能生产某种或容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。

❸ 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。

❹ 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。

❺ 自动控制系统的理论是怎么样的

主要是反馈论。包括从功能的观点对机器和物体中（神经系统、内分泌及其他系统）的调节和控制的一般规律的研究。简单反馈中的“信息”，是一个一般意义上的词汇，即简单的“信息包括能量的机械传递、电子脉冲、神经冲动、化学反应、文字或口头的消息以及能够借以传递“消息”的任何其他手段。对于一个简单反馈的控制系统来说，它所反馈的信息往往是比较单纯的。而对于管理控制工作中的信息来说，它是根据管理过程和管理技术而组织起来的在生产经营活动中产的，并且经过了分析整理后的信息流或信息集，它们所包含的信息种类繁多，数量巨大。这种管理信息（包括管理控制工作中的信息）和管理系统结合一起，就形成了一个系统——管理信息系统。这种系统，由于既要反映生产过程，以便使信息系统能起到控制产品生产过程和产品的价值形成过程的作用；又要适应管理决策的需要，使信息系统能起到为各级管理服务作用，使信息的流动符合管理决策的需要，使信息系统成为进行科学管理严格执行计划的有力工具。因此，我们就要求它具有如下功能：①处理信息及时、准确；②控制计划和经营管理，使之处于最佳状态；③便于进行方案比较和择优；④有助于进行预测工作。20世纪40年代末到50年代，控制论主要研究单输入和单输出的线性控制系统的一般规律。它建立了系统、信息、调节、控制、反馈、稳定性等控制论的基本概念和分析方法，为现代控制理论的发展奠定了基础。它研究的重点是反馈控制，核心装置是自动调节器，主要应用于单机自动化。到了20世纪60年代，生产规模不断扩大，生产过程越来越复杂，对自动化控制的要求已不只是个别变量的问题，而是要求对多个变量进行综合调节和最优控制。控制论的研究对象是多输入和多输出系统的非线性控制系统。研究重点是最优控制、随机控制和自适应控制，主要应用于机组自动化和生物系统。

❻ 工业自动化仪表的处理装置

执行器又称执行机构，它根据来自调节仪表的调节信号和调节规律，直接调节工业生产过程的输入、输出量。集中控制装置能对分散参数进行集中检测和控制，按预定的程序进行控制或对被测量进行处理。集中控制装置包括巡回检测装置、顺序控制器和数据处理装置等。
随着工业生产向综合自动化、大规模方向发展，生产的工艺流程日趋复杂，用仪表检测和控制的范围也越来越扩大。工业仪表总的趋势是向多功能方向发展。
仪表检测方面的趋势是研制新型的传感器，使传感器集成化、广泛应用新技术，如核磁共振、激光和相关技术等。在仪表调节方面，除一般的比例、积分、微分调节规律外，人们正在研究前馈、大滞后、非线性、相关和计算值调节等技术，以适应多回路自动化系统的需要。
此外数字、字符、图象显示技术的发展，使人与计算机的联系更为方便。以微型计算机为核心的综合控制装置正在进一步发展。 中国持续20多年的快速发展，给几乎全球所有产业链都带来了新的机会，这其中也包括工控和自动化产业。目前，世界工业500强中的工业自动化公司都已进入中国市场，并在近几年以两位数的年增长率腾飞。 这是一个潜力巨大的市场。事实上，早在2000年，中国工控机市场规模为170亿—207亿元人民币，如将传动产品、流体控制产品、传感器、仪器仪表、自动化软件产品及楼宇、环保等市场需求的迅速崛起统计在内，市场规模将远远超过这一数字，保守的估计应为1000亿元。从目前中国的工控及自动化市场发展来看，中国拥有世界最大的市场，而工控业发展又相对滞后。
传统工业企业的技术改造、工厂自动化、企业信息化，都需要大量的工业自动化系统。 目前的自动化领域包括IPC、DCS、PLC等主要产品竞争系统，美、日、欧以及本土供应商在不同级别的市场各展身手。这也是个极度复杂的市场，工控及自动化产业涉及电力、电子、计算机、人工智能、通讯、机电等诸多领域，而中国各行业间应用极不平衡，在烟草、电力、冶金等垄断的基建领域，国内企业的自动化水平已经走在世界前沿；汽车、制药等产业的应用目前正在进一步深化中；而众多传统制造行业，则仍处于刚起步阶段。 而且，中国经济增长方式正在发生的转变，也在给这个行业带来一系列的深刻变化。 目前中国自动化市场供应商可以粗略分为三极，一极是美国、德国、法国、瑞士、英国、意大利等欧美供应商，主要特点是价格高、品质好，牢牢占据了高端自动化市场；第二极是日系供应商，其特点是追求价廉物美，品质较好，在中低端市场势力强大；第三极则是日渐崛起的国内供应商，主要集中在华东、华北地区，价格便宜，能够切合用户需求提供定制服务，多集中于低端市场。
除原有日系企业固守中端，原本处于高端的欧美系供应商和从低端做起的国内供应商，都正积极开拓着中端市场。 中国经济的高速发展和大规模的投资拉动，为中国的自动化产业提供了一个难得的机遇，国内自动化企业随之成长起来。
“但是，经过十年粗犷式的膨胀，目前政府正在通过宏观调控手段使经济增长式向节约型转变。”
浙大中控科技集团有限公司总裁金建祥说，“在此前提下，未来基建领域小投资小项目在环保和资源利用率的压力下将越来越少。”
与此相应，此前本土自动化企业的主要市场正集中于这些中小型项目。和利时、新华及中控公司在主要的大型装置（60万千瓦及以上火电机组控制，大型石油化工装置等）业绩很少，甚至根本没有进入。
这些企业如果不想被淘汰，就要以比经济增长模式转变更快的速度向中端转型，来迎合这次调整。 对于老牌欧美企业，虽然目前垄断了国内高端市场，但靠投资拉动的基建大型项目增长也将放缓，取而代之的是大型消费品生产企业自动化需求的高增长。 罗克韦尔自动化公司大中国区市场和业务发展总监谢锐新向《工业界》指出：“随着中国消费品行业的发展，中国自动化的市场结构将不再是低端最大的金字塔形，而是两头小中间大。”但他没有用现成的纺锤形来形容，而是将之比喻为火锅形——他在暗示中端市场的竞争也将越来越火热吗？ 目前自动化的市场需求发生了很大变化，用户不再满足于装置的自动化水平的提高，而是把整个工厂（Plant）甚至整个企业集团作为一个可控、健康的有机体来运行，要求自动化系统像动物的神经系统一样，具备系统性、全面性、实时性和准确性。
与此同时，相关技术的发展为自动化产业的升级提供了技术保证。 业内巨头们则早已依靠其技术和产业优势，推出了各具特色的平台理念。 西门子自动化与驱动集团推出的全集成自动化（TIA）理念，是近年来西门子A&D在自动化领域的一个核心理念和主要特色。在TIA为核心的解决方案中，西门子目前所提供的8万多种产品涵盖了整个过程自动化领域、制造自动化领域，输配电、智能楼宇领域，TIA集高度的集成统一性和前所未有的开放性于一身，标准化的网络体系结构，统一的编程组态环境和高度一致的数据集成，成功地实现了整个自动化系统在生产过程的水平和垂直方向上的集成。
罗克韦尔、ABB、施耐德电气、霍尼韦尔、艾默生等国际巨头都在全球包括中国市场大力推广自己的综合解决方案。而原来的元器件供应商、DCS厂商都不得不推出针对性的解决方案，以便将自己的产品也一起打包进去。
“针对客户的需求，大家都在打不同的大大小小的包，但实际上这只是中国市场现阶段的特点。”图尔克中国运营总监李泓说，“在德国和美国市场，图尔克能够以专业的元件供应商身份活得很好。”

❼ 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。

(7)生产过程自动化核心装置扩展阅读：

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。

❽ 专业生产过程自动化技术(计算机控制)。到底出来是做什么的

出来以后应用的方面很广，基本上都是去工厂（如果你跨专业就业那就例外），一般都是工程师。在工厂负责智能仪表的控制和一些生产过程中的控制。