了解电气自动化及工业自动化PPT

• 第三次科技革命：标志：原子能和计算机的发明。发源地：美国。起 源时间：20世纪四五十年代至今。人类从此进入信息时代。代表发明 家：爱因斯坦，冯·诺伊曼。代表作品：电子计算机，原子弹，克隆 技术，航天飞船，人造卫星。
• 第四次科技革命（正在到来）：以互联网产业化，工业智能化，工业 一体化为代表，以人工智能，清洁能源，无人控制技术，量子信息技 术，虚拟现实以及生物技术为主的全新技术革命。发源地：美国，德 国，中国等科技大国。
组合式PLC：组合式PLC是由一些标准模块单元组成，采 用总线结构，不同功能的模块（如CPU模块、输入模块、输出 模块、电源模块等）通过总线连接起来。
一、 PLC的产生与历史
用户迫切需要一种先进的自动控制
继装电置器控制系统
先进自动控制系统
世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车
公司（GE）的要求研制成功。 背景：
1968年美国通用汽车公司（GE），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多 品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可 能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本， 缩短周期。
可编程序控制器分类
1.按结构形式分类 整体式PLC：整体式是将PLC的CPU、存储器、I/O单元、
电源等安装在同一机体内，构成主机，另外还有I/O扩展单元 配合主机使用，用以扩展I/O点数。整体式PLC的特点是结构 紧凑、体积小、成本低、安装方便，但输入输出点数固定， 灵活性较低，小型PLC多采用这种结构。
• 工控指的是工业自动化控制，主要利用电子电气、 机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工 厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电 子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更 加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可 视性。
•▪ 工PL控C技，术变的频出器现，和伺推服广电机，工控机，人机界面 带来了第三次工业革命， 使工厂的生产速度和效 率提高了300%以上。
设计思想： 吸取继电器和计算机两者的优点 ☆ 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易 更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性 差，但简单易懂、价格便宜； ☆ 计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编 程困难； ☆ 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编 程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）
四次工业（科技）革命
• 第一次工业革命：标志：蒸汽机作为动力机被广泛使用。发源地：英 国。起源时间：18世纪60年代----19世纪中期。人类从此进入蒸汽时 代。代表发明家：瓦特，富尔顿，史蒂芬孙等。代表作品：改良蒸汽 机，蒸汽轮船，蒸汽机车。
• 第二次工业革命：标志：电力和内燃机的发明。发源地：美国。起源 时间:19世纪70年代----20世纪初期。人类从此进入电气时代。代表 发明家：爱迪生，西门子，贝尔等。代表作品：电话，发电机，灯泡。
二、 可编程控制器的定义
定义： 国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器
标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为 在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来 在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出， 控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外 围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其 功能的原则设计”。
三、 PLC的现状及发展 趋势
PLC的现状及分类
PLC三大流派 • 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 • 美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50％的份额、
GE（General Electric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器(T1) 公司、西屋公司 • 日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、 FUJI （日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上， 日 本产品约占有70％的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。）
5个核心关键技术
• RFID技术 • 传感器技术 • 无线网络技术 • 人工智能技术 • 云计算技术
RFID技术
Hale Waihona Puke Baidu
云计算
• 分布式计算 • 并行计算 • 效用计算 • 网络存储 • 虚拟化 • 负载均衡 • 热备冗余
德国工业4.0、中国制造2025
PLC基础知识
一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的现状及发展趋势 四、PLC的特点 五 、PLC的基本功能
强电、弱电
• 强电是用作一 种动力能源， 主要是传递能 量，以及各种 能量之间的转 化
• 弱电是作为一 种信号电，主 要是传递信息， 各种信号之间 的传递
物联网（ioT）
• 顾名思义，物联网就是物 物相连的互联网。这有两 层意思：其一，物联网的 核心和基础仍然是互联网， 是在互联网基础上的延伸 和扩展的网络；其二，其 用户端延伸和扩展到了任
电气自动化所需的专业知识
• 计算机 • 通讯 • 电子技术 • 电工学、
电路 • 电力电子 • 电机、传
动控制 • 传感器
▪ 控制理论
▪ 信号与系 统
▪ CAD、 CAM
▪ 仿真技术
线性代数、 复变函数、 概率论、系 统辨识、离 散数学、运 筹学、经典 控制、现代 控制、智能 控制
工控（工业控制，简称工控）
了解电气自动化
主要介绍以下几个内容
• 电气自动化的应用领域 • 电气自动化所需的专业知识 • 工控、四次工业革命 • 强电、弱电 • 物联网 • 中国制造2025、德国工业4.0 • PLC基础知识
电气自动化的应用领域
• 工业（电力、化工、钢铁、矿业、制造等） • 交通（包括汽车、运输、物流等） • 建筑（建筑电气、智能家居） • 农业（农机、养殖） • 医疗（医疗器械、保健美容） • 军事 • 环保（环境监测，新能源） • 服务业（餐饮、媒体） • 家用