工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)
工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的,實(shí)現(xiàn)各種過程控制,在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中,盡量減少人力的操作,而能充分利用動(dòng)物以外的能源與各種資訊來進(jìn)行生產(chǎn)工作,即稱為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn),而使工業(yè)能進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)之過程稱為工業(yè)自動(dòng)化。下面是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的介紹,一起來看看。
資料1:
工業(yè)自動(dòng)化是指將多臺(tái)設(shè)備(或多個(gè)工序)組合成有機(jī)的聯(lián)合體,用各種控制裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制,協(xié)調(diào)各臺(tái)設(shè)備(或各工序)的動(dòng)作,校正誤差,檢驗(yàn)質(zhì)量,使生產(chǎn)全過程按照人們的要求自動(dòng)實(shí)現(xiàn),并盡量減少人為的操作與干預(yù)。
定義概述
工業(yè)自動(dòng)化是機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程在不需要人工直接干預(yù)的情況下,按預(yù)期的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、操縱等信息處理和過程控制的統(tǒng)稱。自動(dòng)化技術(shù)就是探索和研究實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化過程的方法和技術(shù)。它是涉及機(jī)械、微電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)器視覺等技術(shù)領(lǐng)域的一門綜合性技術(shù)。工業(yè)革命是自動(dòng)化技術(shù)的助產(chǎn)士。正是由于工業(yè)革命的需要,自動(dòng)化技術(shù)才沖破了卵殼,得到了蓬勃發(fā)展。同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)也促進(jìn)了工業(yè)的進(jìn)步,如今自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、建筑、交通運(yùn)輸、信息技術(shù)等領(lǐng)域,成為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的主要手段。
工業(yè)自動(dòng)化是德國得以啟動(dòng)工業(yè)4.0的重要前提之一,主要是在機(jī)械制造和電氣工程領(lǐng)域。目前在德國和國際制造業(yè)中廣泛采用的“嵌入式系統(tǒng)”,正是將機(jī)械或電氣部件完全嵌入到受控器件內(nèi)部,是一種特定應(yīng)用設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示,這種“嵌入式系統(tǒng)”每年獲得的市場效益高達(dá)200億歐元,而這個(gè)數(shù)字到2020年將提升至400億歐元。
工業(yè)自動(dòng)化的內(nèi)容
從生產(chǎn)過程的三大環(huán)節(jié)、八個(gè)主要過程看,目前工業(yè)自動(dòng)化的主要內(nèi)容如下:
(1)設(shè)計(jì)過程
在采用CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)之前,機(jī)械(或材料加工)工業(yè)的設(shè)計(jì)人員約占技術(shù)人員的10%~15%,設(shè)計(jì)工作50%~60%的工作量是制圖與其他一些重復(fù)性勞動(dòng),且設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),工作量大,周期長,設(shè)計(jì)圖紙修改不便,設(shè)計(jì)的安全系數(shù)通常較大。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛采用,設(shè)計(jì)過程中可應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能分析、模擬試驗(yàn)等,進(jìn)一步的發(fā)展是將CAD技術(shù)與CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)技術(shù)和CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)技術(shù)等結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)CAD/CAE/CAM一體化,從而大大縮短了設(shè)計(jì)過程,提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性與可靠性,設(shè)計(jì)方案與圖樣的修改和保存也非常便利,設(shè)計(jì)過程的發(fā)展趨勢(shì)是設(shè)計(jì)自動(dòng)化。
(2)生產(chǎn)準(zhǔn)備過程
該過程包括:根據(jù)公司企業(yè)銷售和市場信息部門提出的產(chǎn)品訂貨訂單,考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)、本廠設(shè)備及庫存情況;編制材料、刀具、元器件、專用設(shè)備等需用,采購、外協(xié)加工委托計(jì)劃;必要時(shí),甚至包括專用生產(chǎn)基地廠房的建設(shè)等任務(wù)。在這些工作中相應(yīng)地采用各種自動(dòng)化技術(shù)與手段可提高效益,減少差錯(cuò)。
(3)工藝準(zhǔn)備過程
該過程包括:根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣、技術(shù)裝備水平及產(chǎn)品批量等因素,選擇加工設(shè)備;確定加工工藝及技術(shù)要求;設(shè)計(jì)零件制造、產(chǎn)品裝配的工藝過程,編制材料明細(xì)表;確定工裝模具、量具等的設(shè)計(jì)制造,準(zhǔn)備外協(xié)加工件的驗(yàn)收方法及手段。在這些工作中,有些已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)程度的自動(dòng)化,如工藝過程模擬及自動(dòng)設(shè)計(jì)方面。
(4)加工過程
自動(dòng)化的加工過程包括:從大批量生產(chǎn)中采用的各種高效專用機(jī)床、組合機(jī)床、自動(dòng)化生產(chǎn)線,到多品種、小批量生產(chǎn)中采用的數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床,直至近年來采用的成組技術(shù)和柔性加工系統(tǒng)。各種類型的調(diào)節(jié)器、控制器,特別是計(jì)算機(jī)、微型機(jī)的大量應(yīng)用,加快了加工過程自動(dòng)化速度。
(5)檢驗(yàn)過程
在自動(dòng)化單機(jī)、自動(dòng)線等的工作過程中,出于保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高精度和為操作者提供安全保護(hù)等目的,往往需要進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試。各種傳感器的出現(xiàn),使原材料、毛坯、零部件等的性能、外形尺寸、特征,加工和裝配的工位狀況,設(shè)備工作狀況,材料、零件的傳送情況,產(chǎn)品性能等的檢測(cè)都成為可能。各種各樣的放大器、轉(zhuǎn)換器、傳送器顯示記錄裝置促進(jìn)了自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,使得機(jī)械及材料加工工業(yè)的檢測(cè)技術(shù),由過去的離線、被動(dòng)、單參數(shù)、接觸式逐步轉(zhuǎn)向使用計(jì)算機(jī)的在線、主動(dòng)、多參數(shù)、非接觸式快速檢測(cè)。
(6)裝備過程
裝配作業(yè)自動(dòng)化包括零件供給、裝配作業(yè)、裝配成品、運(yùn)送等方面的自動(dòng)化。從裝配作業(yè)來看,方向是研制高生產(chǎn)率的數(shù)控裝配機(jī)、自動(dòng)裝配線、裝配機(jī)器人;從整個(gè)生產(chǎn)過程來看,是如何將裝配作業(yè)與CAN、零件后處理和自動(dòng)化立體倉庫相連接。
(7)輔助生產(chǎn)過程
該過程包括毛坯、原材料、工件、刀具、工夾具、廢料等的處理、搬運(yùn)、抓取、中間存貯、檢修等,由于該過程的時(shí)間占生產(chǎn)時(shí)間的95%以上,費(fèi)用占30%—40%,因此研制各種自動(dòng)化物流裝置得到世界各國普遍重視。各種懸掛輸送、自動(dòng)小車輸送、高架立體倉庫、機(jī)械手和工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
(8)生產(chǎn)管理過程
生產(chǎn)管理包括車間或工廠的各種原材料、工具、存貨的管理,生產(chǎn)調(diào)度,中長期規(guī)劃,生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,產(chǎn)品訂貨與銷售,市場預(yù)測(cè)與分析,財(cái)務(wù)管理,工資計(jì)算,人事管理等。生產(chǎn)管理自動(dòng)化就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)按照訂貨或任務(wù)要求,通過各個(gè)管理子系統(tǒng)及時(shí)、準(zhǔn)確地處理大量數(shù)據(jù),對(duì)器件、設(shè)備、人力、技術(shù)資料進(jìn)行組織、協(xié)調(diào),保證在規(guī)定的時(shí)間、人力和消耗限額(包括能源、資金、器材等)內(nèi)完成生產(chǎn)任務(wù)。
綜上所述,工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化所研究的內(nèi)容主要有兩個(gè)方面:對(duì)上述各個(gè)過程,實(shí)現(xiàn)不同程度自動(dòng)化時(shí)的各種方法和手段;對(duì)上述幾個(gè)過程或全部過程按照一定的目標(biāo)和要求(如技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、具體所要求的生產(chǎn)率)聯(lián)系起來,組成不同規(guī)模的自動(dòng)線、自動(dòng)化車間或自動(dòng)化工廠。
從另一種角度看,生產(chǎn)過程所進(jìn)行的生產(chǎn)活動(dòng),實(shí)際上由物質(zhì)流和信息流兩個(gè)主要部分組成。物質(zhì)流是指物質(zhì)的流動(dòng)和處理,包括原材料、毛坯、工夾具、模具、半成品、成品、廢料、能源的流動(dòng)、處理(加工)、變換。信息流指信息(包括加工指令、數(shù)據(jù)、反映生產(chǎn)過程各種狀態(tài)的資料等)的流動(dòng)和處理。
實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流動(dòng)和處理的自動(dòng)化必須有相應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備,如自動(dòng)化單機(jī)、生產(chǎn)線、裝配線以及各種物料搬運(yùn)系統(tǒng);實(shí)現(xiàn)信息的流動(dòng)和處理的自動(dòng)化,則必須適時(shí)檢測(cè)、收集信息,然后利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)處理。
工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展
20世紀(jì)50年代以前,是人工控制階段。當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)規(guī)模較小,測(cè)控儀表是安裝在生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場的氣動(dòng)測(cè)量儀表,功能簡單。操作人員只能通過對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場的巡視,了解生產(chǎn)過程,并在現(xiàn)場直接把被控對(duì)象的參數(shù)調(diào)整在預(yù)定值上。這時(shí)的儀表信號(hào)不能傳送給別的儀表或系統(tǒng),儀表處于封閉狀態(tài),無法與外界溝通信息。這一階段的控制系統(tǒng)稱為氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng)。
20世紀(jì)50年代為模擬控制階段。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,整個(gè)生產(chǎn)過程需要對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場的多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)控,自動(dòng)控制成為必然,于是出現(xiàn)了現(xiàn)場儀表與集中控制室。生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)了氣動(dòng)、電動(dòng)單元組合式儀表,將測(cè)量得到的0.02~0.1MPa氣壓信號(hào)、4~20mA直流電流信號(hào)、1~5V的直流電壓信號(hào)等模擬信號(hào)傳送到集中控制室。操作人員可以坐在控制室觀察生產(chǎn)流程各處的狀況。但是,模擬信號(hào)的傳遞比較困難,信號(hào)變化緩慢,抗干擾能力也較差,很難滿足生產(chǎn)過程對(duì)速度和精度的需要。
20世紀(jì)60年代~70年代中期,工業(yè)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入集中式數(shù)字控制階段。它的發(fā)展經(jīng)歷了直接數(shù)字控制、集中型計(jì)算機(jī)控制和分層計(jì)算機(jī)控制。由于模擬信號(hào)的諸多不足,在這一階段人們考慮用數(shù)字信號(hào)代替模擬信號(hào),而且計(jì)算機(jī)也逐步進(jìn)入工業(yè)控制系統(tǒng)。
直接數(shù)字控制(DDC)技術(shù)主要是由一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)替代一組模擬控制器,首先通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器,實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程被控參數(shù)的信息,計(jì)算機(jī)按照控制算法運(yùn)算后,其結(jié)果通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器去控制執(zhí)行器,構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制回路。
由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)尚不發(fā)達(dá),價(jià)格昂貴,人們又試圖用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代控制室的幾乎所有的儀表盤,實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)視、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和報(bào)警等過程控制的全部功能,并能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度和工廠管理的部分功能,這就是集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它雖然在信息的綜合、改變控制方案、實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制以及改善人機(jī)接口等方面取得了重大進(jìn)展,但也暴露了“集中”帶來的不足:脆弱性問題,一旦計(jì)算機(jī)出現(xiàn)某種故障,就會(huì)造成所用的控制回路癱瘓、生產(chǎn)停產(chǎn)的嚴(yán)重局面,這種危險(xiǎn)集中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)很難被生產(chǎn)過程接受;計(jì)算機(jī)負(fù)荷問題,生產(chǎn)規(guī)模越來越大,測(cè)控點(diǎn)越來越多,計(jì)算機(jī)不堪重負(fù);開發(fā)問題,由于控制水平的不斷提高,新的要求不斷提出,使得軟件也越來越復(fù)雜.越來越龐大,造成開發(fā)周期和費(fèi)用不斷增加。
集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的缺陷促使控制系統(tǒng)向功能分散化方向發(fā)展,于是出現(xiàn)了過程現(xiàn)場控制與集中顯示操作分離開來的分層計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。各個(gè)控制回路的模擬儀表調(diào)節(jié)器互相獨(dú)立并由計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn),當(dāng)某一回路出現(xiàn)故障時(shí),不致影響其他回路的正常工作,提高了系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)現(xiàn)場控制計(jì)算機(jī)的信號(hào)也送入上一級(jí)計(jì)算機(jī),由它顯示過程參數(shù),并根據(jù)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行最優(yōu)化處理,計(jì)算最優(yōu)操作條件,最后以最優(yōu)工藝參數(shù)傳給下層計(jì)算機(jī)作為設(shè)定值。實(shí)際上,這時(shí)的工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)具有了集散式控制系統(tǒng)的初步概念。
20世紀(jì)70年代中期,工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)入集散型控制系統(tǒng)(DCS)階段。集散型控制系統(tǒng)是一個(gè)集中與分散相結(jié)合的系統(tǒng),它吸收了分散儀表控制系統(tǒng)和集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),將當(dāng)時(shí)的微處理器、計(jì)算機(jī)數(shù)字通信等技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域。從總體邏輯結(jié)構(gòu)上講,集散型控制系統(tǒng)是一個(gè)分支型結(jié)構(gòu),它分為過程控制級(jí)、控制管理級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí),充分體現(xiàn)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臺(tái)控制站,在監(jiān)控操作站進(jìn)行集中監(jiān)視操作。
集散型控制系統(tǒng)由集中管理部分、分散控制監(jiān)測(cè)部分和通信部分組成。集中管理部分又可分為工程師站、操作站和管理計(jì)算機(jī)。工程師站主要用于組態(tài)和維護(hù),操作站則用于監(jiān)視和操作,管理計(jì)算機(jī)用于全系統(tǒng)的信息管理和優(yōu)化控制。分散控制監(jiān)測(cè)部分按功能可分為控制站、監(jiān)測(cè)站和現(xiàn)場控制站,它們用于控制和監(jiān)測(cè)。通信部分連接系統(tǒng)的各個(gè)部分,完成數(shù)據(jù)、指令及其他信息的傳遞。系統(tǒng)軟件是由實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信軟件、組態(tài)軟件和各種應(yīng)用軟件組合而成。
集散型控制系統(tǒng)具有通用性強(qiáng),系統(tǒng)組態(tài)靈活,控制功能完善,數(shù)據(jù)處理方便,顯示操作集中,人機(jī)界面友好,安裝簡單、規(guī)范,調(diào)試方便和運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。它的控制范圍更寬,控制功能得到加強(qiáng),能夠適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)過程的各種需要,設(shè)備與信息的共享程度也進(jìn)一步提高,促進(jìn)了生產(chǎn)自動(dòng)化水平和管理水平提高。DCS與前三個(gè)階段相比,發(fā)生了質(zhì)的變化,可以說是一場革命。
但在集散型控制系統(tǒng)中仍有許多不足。信息化問題,CIMS的發(fā)展要求對(duì)企業(yè)經(jīng)營決策、經(jīng)營管理、生產(chǎn)調(diào)度、過程優(yōu)化、故障診斷及過程控制的信息進(jìn)行綜合處理,迅速滿足市場的需要,而集散型控制系統(tǒng)僅能從過程控制站得到現(xiàn)場儀表傳來的被測(cè)參數(shù)值,以及向它發(fā)出的調(diào)節(jié)信號(hào),無法對(duì)現(xiàn)場儀表進(jìn)行診斷,影響了系統(tǒng)信息的完整性;數(shù)字化問題,在集散型控制系統(tǒng)中仍然有模擬測(cè)量儀表,因而它是一種模擬數(shù)字混合系統(tǒng);互換性與互操作問題,在DCS系統(tǒng)形成的過程中,由于受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)早期存在的系統(tǒng)封閉這一缺陷的影響,各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng),軟硬件產(chǎn)品不能互換,而且通信協(xié)議也各不相同,不同廠家的設(shè)備不能互連在一起,難以實(shí)現(xiàn)互換與互操作,組成大范圍信息共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在很多困難,這也是集散型控制系統(tǒng)的最大不足。
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是20世紀(jì)80年代中后期隨著控制、計(jì)算機(jī)、通信以及模塊化集成等技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)的工業(yè)控制系統(tǒng),代表工業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展的最新階段,F(xiàn)場總線的概念是1982年首先在歐洲提出的。隨后,北美與南美也都投入巨大的人力、物力開展研究工作。到現(xiàn)在為止,比較流行的現(xiàn)場總線已有40多種。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的全分布、全數(shù)字、全開放特性解決了集散型控制系統(tǒng)中存在的不足。在此值得一提的是作為從DCS向FCS過渡過程中出現(xiàn)的HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)協(xié)議,它在現(xiàn)有模擬信號(hào)傳輸線上加載一個(gè)數(shù)字信號(hào),使模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)雙向通信同時(shí)進(jìn)行,互不干擾。從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看,作為過渡產(chǎn)品的HART不會(huì)有很大的作為。
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)把集散型控制系統(tǒng)中的集中與分散相結(jié)合的概念變成了新型的全分布式測(cè)控系統(tǒng)。作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層之間的聯(lián)系:它向下深入到現(xiàn)場的每一臺(tái)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu),把控制功能徹底下放到現(xiàn)場,依靠現(xiàn)場智能設(shè)備本身便可實(shí)現(xiàn)基本控制功能;向上連接到生產(chǎn)管理、企業(yè)經(jīng)營的方方面面,為企業(yè)提供全面的解決方案。目前,現(xiàn)場總線將原來主要用于過程控制的工業(yè)控制自動(dòng)化推廣到制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域,成為新的現(xiàn)場智能設(shè)備互連通信網(wǎng)絡(luò)。
在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中,4~20mA模擬信號(hào)儀表將被符合現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的雙向通信全數(shù)字智能儀表所代替,實(shí)現(xiàn)傳輸信號(hào)數(shù)字化,使模擬和數(shù)字混合控制系統(tǒng)最終轉(zhuǎn)變?yōu)槿珨?shù)字控制系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的開放性解決了數(shù)字系統(tǒng)的兼容性問題,協(xié)議的完全開放導(dǎo)致不同生產(chǎn)商的產(chǎn)品之間可以互換和互操作。它不但給生產(chǎn)商和用戶帶來極大的方便,而且突破了集散型控制系統(tǒng)中由專用網(wǎng)絡(luò)的封閉系統(tǒng)所造成的缺陷,把封閉、專用的解決方案變成了公開、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案。
從上面的簡單回顧中,可以看到控制的效果、控制的花費(fèi)和最終的收益一直是工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的衡量標(biāo)準(zhǔn)。從人工控制系統(tǒng)到集中式控制系統(tǒng)、從集中式控制系統(tǒng)到集散型控制系統(tǒng),再到現(xiàn)在的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),都是在逐步實(shí)現(xiàn)更好的控制、更小的花費(fèi)和更大的收益。如果仔細(xì)分析一下工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的整個(gè)過程,不難看出它的發(fā)展具有以下特點(diǎn):
(1)計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制系統(tǒng)中起到越來越重要的作用
在集中式數(shù)字控制階段以前,計(jì)算機(jī)并沒有真正進(jìn)入控制過程,計(jì)算機(jī)安裝在專用的機(jī)房中,與過程裝置之間沒有任何物理上的連接,只是用來“離線”計(jì)算控制器的設(shè)定值和執(zhí)行器的位置值,即使后來在計(jì)算機(jī)中能夠加入一些管理信息,但計(jì)算機(jī)體積大,速度慢,價(jià)格昂貴而且不可靠,不能直接參與過程控制,充其量不過是一個(gè)離線數(shù)據(jù)分析的工具。
從集中式數(shù)字控制開始,計(jì)算機(jī)開始進(jìn)入過程控制。在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)了專門的接口,與現(xiàn)場裝置直接連接,計(jì)算機(jī)配上變送器、執(zhí)行器和信號(hào)連接裝置就完全可以實(shí)現(xiàn)過程的檢測(cè)、監(jiān)視以及對(duì)過程的控制了。最初,計(jì)算機(jī)只用于關(guān)鍵現(xiàn)場裝置的單回路控制,在直接數(shù)字控制階段,一臺(tái)計(jì)算機(jī)替代一組模擬控制器;到了集中型計(jì)算機(jī)控制階段,一臺(tái)計(jì)算機(jī)已經(jīng)滿足小型工業(yè)控制系統(tǒng)的全面需要。分層計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是適應(yīng)較大規(guī)模的工業(yè)控制需要,將計(jì)算機(jī)分層、模塊化的思想引入工業(yè)控制系統(tǒng);到集散型計(jì)算機(jī)控制階段,模塊化、對(duì)象化的概念已經(jīng)深入工業(yè)控制系統(tǒng),集散型控制系統(tǒng)的工程師站、操作站和管理工作站都是具有自主特點(diǎn)的功能模塊。組態(tài)軟件的出現(xiàn),更為工業(yè)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)提供了方便,F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)是與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展密不可分的。實(shí)際上,現(xiàn)場總線控制就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的最新應(yīng)用,所以又稱現(xiàn)場總線是工業(yè)控制的底層網(wǎng)絡(luò)。另外,如果分析一下每一種現(xiàn)場總線的技術(shù)資料,就不難發(fā)現(xiàn)它們都是在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的開放系統(tǒng)互操作網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上加上一些特殊的規(guī)定形成自己的標(biāo)準(zhǔn)。圖1顯示了工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的這一特點(diǎn)。
(2)信息的集成度越來越高
隨著工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,人們對(duì)控制系統(tǒng)的信息要求不斷提高,工業(yè)控制系統(tǒng)的信息集成程度也就越來越高。在人工控制階段,談不上信息的集成;模擬控制階段,雖然出現(xiàn)了集中控制室,模擬信號(hào)的“先天”不足決定了系統(tǒng)的信息集成無法滿足信息量、速度和精度等方面的要求;集中式數(shù)字控制階段,信息的集成程度進(jìn)一步提高,不但能把一組儀表的信息集成到一起,對(duì)于有些小系統(tǒng)甚至能把整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)控信息集成到一起,為信息的綜合、改變控制方案、實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制提供了有效的途徑,不過,這時(shí)的信息還只能是測(cè)控信息,與管理有關(guān)的信息很少;集散式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了測(cè)控、管理信息的集成,但集成的程度仍然有限,沒能實(shí)現(xiàn)通信的全數(shù)字化,影響了信息的交換;基于網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)為信息的進(jìn)一步集成提供了有效的技術(shù)保證,現(xiàn)場總線作為紐帶,將掛接在總線上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成自動(dòng)化系統(tǒng),各現(xiàn)場智能設(shè)備分別作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),通過現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間、現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)與過程控制管理層之間的信息傳遞與溝通,并實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的綜合自動(dòng)化功能。
(3)控制功能越來越“接近”現(xiàn)場
這里所提及的“接近”主要是指系統(tǒng)內(nèi)部層次上的接近,在此只以PID功能的逐步下放過程說明這一問題。圖2說明了這一過程,在集中式數(shù)字控制階段或者說直接數(shù)字控制階段,PID控制功能是集成在控制計(jì)算機(jī)內(nèi);到了集散式數(shù)字控制系統(tǒng)。PID控制功能下放到分散的現(xiàn)場控制站;到了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),PID控制功能則徹底分散到現(xiàn)場控制儀表中去了。
(4)現(xiàn)場儀表的測(cè)控能力越來越強(qiáng)
現(xiàn)場儀表從最初的氣動(dòng)儀表,到后來的模擬儀表,到集散型控制系統(tǒng)中的數(shù)字模擬混合儀表,直到現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的全數(shù)字智能儀表,不但取得了從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的進(jìn)步,現(xiàn)場儀表的性能也大大改善。圖3是測(cè)控儀表能力示意圖,圖中對(duì)能力的描述在數(shù)值上并不精確,不過是一種示意性的表達(dá)。
圖中表明了現(xiàn)場儀表從實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)、單控制回路的測(cè)控功能開始,逐步發(fā)展到按裝置和過程來劃分的多回路、多變量集中監(jiān)控,一直到現(xiàn)場總線儀表智能化過程。現(xiàn)場總線儀表智能化是微處理器植入現(xiàn)場測(cè)控儀表的結(jié)果,設(shè)備具有數(shù)值計(jì)算和數(shù)字通信能力,一方面提高了信號(hào)的測(cè)量、控制和傳輸精度,另一方面豐富了控制信息,并為實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程傳送創(chuàng)造了條件;還可提供傳統(tǒng)儀表所不能提供的如閥門開關(guān)動(dòng)作次數(shù)、故障診斷等信息,便于操作管理人員更好、更深入地了解生產(chǎn)現(xiàn)場和自控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),使現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)成為分布式、可靠及信息完整的控管系統(tǒng)。
另外,工業(yè)控制系統(tǒng)還有操作人員越來越遠(yuǎn)離現(xiàn)場,系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性越來越強(qiáng),精度越來越高。
工業(yè)自動(dòng)化市場
工業(yè)自動(dòng)化市場主要分為三大領(lǐng)域或技術(shù):一是邏輯/分立技術(shù)主要用于制造工廠如汽車、包裝、或材料運(yùn)送;二是過程/批次/連續(xù)主要用于流體處理工廠如發(fā)電廠、化學(xué)或石油加工;三是運(yùn)動(dòng)(motion)一無處不在,尤其是機(jī)械加工。
其中,工業(yè)自動(dòng)化的九個(gè)產(chǎn)品類別是:
1.主控制器-PLC、CNC、工業(yè)PC、DCS等;
2.驅(qū)動(dòng)器/電機(jī);
3.傳感器-流量表、反饋、限位開關(guān);
4.激勵(lì)器-閥、泵、螺線管、加熱器等;
5.通信-以太網(wǎng)、Fieldbus、DeviceNet等;
6.面板組件-啟動(dòng)器、熔絲等;
7.人機(jī)介面HMI/MMI;
8.軟件-軟邏輯、軟CNC等;
9.企業(yè)軟件-SCADA、MES、MRP等。
資料2:
一、教育背景的重要性
我們要明確教育背景在簡歷中的重要性。對(duì)于大多數(shù)招聘者來說,教育背景是他們初步了解你的第一步。它不僅能夠證明你的專業(yè)知識(shí)水平,還能夠反映出你的學(xué)習(xí)能力和自我提升的意愿。因此,在撰寫教育背景時(shí),我們應(yīng)該盡可能地突出自己的亮點(diǎn),以增加自己的競爭力。
二、如何撰寫教育背景
1.確定教育經(jīng)歷的順序:在列出你的教育經(jīng)歷時(shí),你應(yīng)該按照時(shí)間順序進(jìn)行排列。從最近的學(xué)歷開始,然后依次向前。這樣做的好處是能夠讓招聘者更快地了解到你的最新學(xué)習(xí)情況。
2.突出重要信息:在描述每一段教育經(jīng)歷時(shí),你應(yīng)該突出最重要的信息,如學(xué)校名稱、專業(yè)、學(xué)位和畢業(yè)年份。如果你在學(xué)校中獲得了相關(guān)的榮譽(yù)或者成績優(yōu)秀,也可以一并列出。
3.展示專業(yè)技能:在描述你的教育背景時(shí),你不僅可以列出你所學(xué)的專業(yè)課程,還可以展示你在課堂上學(xué)到的專業(yè)技能。例如,你可以寫出你在學(xué)習(xí)過程中掌握的軟件操作技能、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力等。
4.連接工作經(jīng)驗(yàn):如果可能的話,你還可以將你的教育背景與你的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行連接。例如,你可以描述你在學(xué)習(xí)過程中參與的實(shí)踐項(xiàng)目,以及這些項(xiàng)目如何幫助你在工作中解決問題。
三、注意事項(xiàng)
在撰寫教育背景時(shí),我們還需要注意以下幾點(diǎn):
1.保持簡潔明了:在描述你的教育背景時(shí),你應(yīng)該盡量保持簡潔明了。避免使用過于復(fù)雜的語言和過多的專業(yè)術(shù)語。
2.真實(shí)準(zhǔn)確:在提供你的教育信息時(shí),你應(yīng)該確保其真實(shí)準(zhǔn)確。任何虛假的信息都會(huì)對(duì)你的職業(yè)形象造成嚴(yán)重的影響。
3.適應(yīng)職位需求:在描述你的教育背景時(shí),你應(yīng)該根據(jù)招聘職位的需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。例如,如果職位要求具有特定的專業(yè)知識(shí),你可以在教育背景中強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。
四、總結(jié)
總的來說,工業(yè)過程自動(dòng)化技術(shù)員的教育背景是他們求職過程中的重要一環(huán)。通過恰當(dāng)?shù)刈珜懡逃尘,我們不僅可以讓招聘者了解我們的學(xué)歷和專業(yè)能力,還可以展示出我們的學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)踐精神。希望以上的建議能夠幫助你在求職過程中更好地展示自己。
資料3:
在今天這個(gè)快速發(fā)展的社會(huì)里,自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)滲透進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域。作為工業(yè)自動(dòng)化儀表的技術(shù)員,您需要掌握豐富的知識(shí)和技能,才能勝任這份工作。然而,如何將這些經(jīng)驗(yàn)和技能有效地寫入,以吸引潛在招聘者的注意呢?本文將為您詳細(xì)介紹如何編寫一份出色的工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)員的工作經(jīng)歷部分。
1、明確您的職責(zé)和成就。作為一名自動(dòng)化儀表技術(shù)員,您的責(zé)任可能包括維護(hù)、修理以及安裝各種工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備,以確保生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行。在描述這一部分時(shí),您可以詳細(xì)列出您所負(fù)責(zé)的項(xiàng)目、設(shè)備類型,以及您在這些項(xiàng)目中所扮演的角色。同時(shí),別忘了強(qiáng)調(diào)您的成就,如提高了設(shè)備的運(yùn)行效率、減少了停機(jī)時(shí)間等。這些具體的成果可以讓招聘者看到您的工作能力和價(jià)值。
2、突出您的專業(yè)技能和知識(shí)。對(duì)于自動(dòng)化儀表技術(shù)員來說,具備相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和技能是非常重要的。這可能包括但不限于電氣工程、控制系統(tǒng)、PLC編程等。在列舉您的專業(yè)技能時(shí),可以按照相關(guān)性或者重要性進(jìn)行排列。此外,如果您有任何相關(guān)的專業(yè)認(rèn)證,例如ISA認(rèn)證,也應(yīng)在簡歷中明確標(biāo)出。
3、展示您的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,團(tuán)隊(duì)合作是不可或缺的一環(huán)。在描述您的工作經(jīng)歷時(shí),不僅要強(qiáng)調(diào)您的個(gè)人貢獻(xiàn),也要展現(xiàn)您在團(tuán)隊(duì)中的地位和作用。例如,您可以提到您是如何與團(tuán)隊(duì)成員合作解決復(fù)雜的技術(shù)問題的,或者是如何通過有效的溝通確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行。
4、提供具體的例子來證明您的技能和經(jīng)驗(yàn)。在描述您的工作經(jīng)歷時(shí),盡量使用具體的例子來證明您的技能和經(jīng)驗(yàn)。比如,您可以講述一次您成功解決了某個(gè)棘手的技術(shù)問題的經(jīng)歷,或者是您是如何優(yōu)化了某個(gè)流程,從而提高了生產(chǎn)效率的案例。這樣不僅可以讓招聘者更好地理解您的能力,也能讓您的簡歷更具說服力。
5、保持簡歷的簡潔和清晰。盡管詳細(xì)的描述可以幫助招聘者了解您的能力和經(jīng)驗(yàn),但過于冗長的簡歷可能會(huì)讓人失去興趣。因此,在編寫簡歷時(shí),應(yīng)盡量保持簡潔和清晰,避免使用過于復(fù)雜或者專業(yè)的語言,以便招聘者能夠快速地了解您的信息。
總結(jié)來說,編寫工業(yè)自動(dòng)化儀表技術(shù)員的簡歷工作經(jīng)歷部分時(shí),應(yīng)該明確職責(zé)和成就,強(qiáng)調(diào)專業(yè)技能和知識(shí),展示團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力,提供具體的例子來證明技能和經(jīng)驗(yàn),以及保持簡歷的簡潔和清晰。希望以上的指導(dǎo)對(duì)您有所幫助,祝您在求職路上順利!
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