《现代自动化工厂》PPT课件

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1、现代自动化工厂（透明工厂整体解决方案）主讲丁健1自动化科学与技术概论（自动化概论）1.1什么是自动化1.2自动化科学与技术的研究内容和应用领域1.3工厂自动化技术1.4现代自动化工厂（透明工厂整体解决方案）2自动化科学与技术的发展状况2.1全球化工业生产2.2控制理论的进展2.3CIMS2.4CIPS2.5人工智能与人工心理3工厂自动化技术过程工程基础（流体力学、工程力学、热工基础、化工原理等）过程检测及仪表技术过程控制仪表及装置过程控制系统3.1工业过程控制与自动化仪表3.2电力电子与运动控制电力电子技术电机及拖动技术运动控制系统直流电机、交流电机伺服电机、步进电机3.3工厂供电与电气控制

2、技术工厂供电技术电气控制技术3.4CIMS（1）CAD/CAM/CAECAD的主要研究内容：曲面造型、实体造型、物体质量特性计算、二维和三维图形的转换、三维几何模型的显示处理。CAM的主要研究内容：数控加工技术、工业机器人技术。CAE的主要研究内容：有限元法（FEM）网格自动生成（分析和研究产品结构的静、动态特性）、优化设计、三维运动机构的分析和仿真。（2）计算机辅助工艺过程设计（CAPP）（3）成组技术（GT）（4）柔性制造系统（FMS）（加工系统、物流系统、信息流系统）物料搬运系统、自动化仓库。（5）管理信息系统（MIS）与数据库（6）制造资源计划MRP-Ⅱ（7）CIMS网络3.5

3、CIPS（ComputerIntegratedProcessSystem）3.6控制网络（1）计算机控制技术硬件技术：计算机、单片机、DSP、IPC、SLC、PLC、变频器等。软件技术：操作系统、常用编程语言和工具软件、实时软件设计、控制策略与控制算法设计、组态软件、SCADA/HMI。元部件：电机、执行器（电动、气动、液压）、传感器、变送器等工业测控仪表与自动化装置。系统集成：CIMS、CIPS、控制网、企业网。抗干扰及可靠性技术。（2）CNC、DDC、DCS、FCS（3）控制网络RS-485、BITBUS、Fieldbus等控制网络已普遍使用，以太网（Ethernet）在工业自动化和过程控

4、制领域正在迅猛增长，100MB以上数据传输速率的Ethernet已经实现。在德国举办的‘99INTERKA工业过程测控技术展览会上，许多基于现场总线的FCS系统都最终连接到Ethernet，直至与Internet相连。专家们预言：种种迹象表明，Ethernet将最终到达所有的传感器和执行机构。4.1透明工厂透明工厂是一种开放的自动化系统框架，它建立在TCP/IP协议、互连网技术及面向对象软件的基础上，为生产自动化及经营管理提供浑然一体的通信系统。透明工厂除主控装置外，主要由3部分组成：网络通信采用TCP/IP+Fieldbus；客户机/服务器结构；面向对象的软件。4现代自动化工厂（透明工厂整

5、体解决方案）4.2透明工厂整体解决方案现场总线（Fieldbus）控制系统+以太信息网（Ethernet）+因特网（Internet）=透明工厂的一体化系统集成方案。透明工厂的整体解决方案，对企业的自动化技术发展、业务环境的发展、技术环境的发展、生产环境的发展、管理环境的发展，将产生巨大的推动作用，并带来显著的经济效益和社会效益。4.3Internet、Intranet、InfranetInternet作为国际互连网，是由大量局域网连接形成的广域网，它已成为当代信息社会的高速公路和重要的基础设施。Internet的主要技术在企业内部或局域网范围内也得到了广泛应用。但由于Internet具有地域

6、广、接点多和成员复杂等特点，因而难于管理，安全性差，不能完全适应企业内部网络的使用需要。因而作为Internet技术的一种发展，诞生了Intranet。Intranet是指企业网（内联网），它从根本上改变了企业内部的管理模式，大大改善了企业内部的信息交流。Intranet可以成为企业应用程序之间、雇主与雇员之间、雇员与雇员之间、企业与客户之间交换信息的重要手段与媒体。Infranet是指下层或底层控制网。由于现场总线（Fieldbus）作为自动控制领域的网络，又位于工厂网络的底层，因而Infranet成为现场总线、控制网络的代名词。Infranet把具有通信功能的控制设备连接起来，形成低成本、

7、高可靠性的分布式控制系统网络，它可以成为Intranet底层的特殊网络，也可以通过Internet形成特殊的控制系统。随着计算机、控制、网络、通信技术的发展，Intranet、Infranet和Internet正在各尽所长，并趋于一体化。因此，透明工厂整体解决方案的条件已基本成熟，尽快实施透明工厂整体解决方案的立项研究工作，使信息系统继续向着更广、更深的领域发展，发挥更大的作用，为人类作出更大贡献