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现代工业自动化系统QY

一、概述
自动化(Automation)，是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。
自动化装置是指无需人的参与就可以自动进行工作，完成特定任务的机器。
工业自动化系统是运用控制理论、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，以达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全为目标的集成系统。
二、系统组成
一个自动化系统无论结构多么复杂都有下面几个主要组成部分：
检测器：主要是获得反馈信息，计算目标值与实际值之间的差值；
控制器：相当于大脑在分析决策上的作用，适时地决定系统应该实施怎样的调节控制；
执行器：完成控制器下达的决定；
对象： 被控制的客观实体。
自动化系统结构
自动控制是基于反馈的技术。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用两者之间的偏差来纠正调节系统的响应。因此，自动化技术的核心思想是反馈，通过反馈建立起输入（原因）和输出（结果）之间的联系。使控制器可以根据输入与输出的实际情况来决定控制策略，以便达到预定的系统功能。
系统构成前向通道和反馈通道两个通道，前向通道是任务执行的功能主体。
主要组成部分及其作用
控制器－系统的大脑 自动控制系统中控制器在整个系统中起着重要的作用，扮演着系统管理和组织核心的角色。系统性能的优劣很大程度上取决于控制器的好坏。
执行器－系统的手脚 执行器在自动控制系统中的作用就是相当于人的四肢，它接受调节器的控制信号，改变操纵变量，使生产过程按预定要求正常运行。在生产现场，执行器直接控制工艺介质，若选型或使用不当，往往会给生产过程的自动控制带来困难。因此执行器的选择、使用和安装调试是个重要的环节。
传感器－系统的耳目　传感器被用来测量各种物理量，种类有温度传感器、流量传感器、压力传感器等等。传感器要满足可靠性的要求，从传感器的输出信号中得到被测量的原始信息，如果传感器不稳定，那么对同样的输入信号，其输出信号就不一样，则传感器会给出错误的输出信号，也就失去了传感器应有的作用。
现代工业自动化系统
现代工业自动化系统是在现代工业企业大型化、连续化、高速化、快节奏生产的必然产物。
基础自动化L1（控制层）：现场设备控制系统
过程自动化L2（运行层）：生产过程监控系统
工厂自动化L3（管理层）：MES制造执行系统
企业自动化L4（经营层）：ERP企业资源规划
工业自动化最新技术：工业计算机网络控制系统
组成工业自动化系统的最基本的单元器件：
各类电器：主令器、断路器、接触器、继电器、驱动器等；
各类仪表： 传感器、热工仪表、专用仪表等；
各类计算机：可编程序控制器、工业计算机等。
1、 控制器
通用控制器——可编程控制器PLC
PLC是将逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，以指令的形式存贮于可编程的存储器中，并经过数字式或模拟式的输入输出部件，对生产设备和过程进行控制的数字运算操作电子装置。
PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的，它既不同于普通的计算机，又不同于一般的计算机控制系统，作为一种特殊形式的计算机控制装置，它在系统结构，硬件组成，软件结构以及I/O通道，用户界面诸多方面都有其特殊性。
专用控制器—— 温度调节器、速度调节器等。
2、 执行器
电动调节装置
伺服阀
电磁阀——是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀不但能够应用在气动系统中，在油压的系统、水压的系统中也能够得到相同或者类似的应用.
步进电机——作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。

QY-GY83B工业自动化综合实训装置集可编程逻辑控制器、Gx Developer编程软件、仿真实训教学软件、实训模块、实训实物、电气实训网孔板、电气元器件模块等于一体。可进行PLC的基本指令训练，多个PLC实际应用的模拟及实物控制训练。装置配备的主机采用应用广泛的日本三菱FX系列（FX1N -40MR内置数字量输入24路数字量输出16路）可编程控制器，配套SC-09通信编程电缆、三相鼠笼异步电机，并提供实训所需的+24V/1A、+5V/1A直流电源。适合高职院校、职业学校、技校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、电子电器应用与维修等专业和非机电类专业的《可编程控制器技术》、《电气及PLC控制技术》、《PLC及其应用》的实训。
实训项目
（一）PLC基本技能实训
1.PLC认知实训（软硬件结构、系统组成、基本指令练习、接线、编程下载等）
2.PLC仿真实训
（二）PLC模拟控制应用实训
3.数码显示控制
4.抢答器控制（优先级、数值运算，具有声效功能）
5.天塔之光控制（闪烁、发射、流水型）
6.音乐喷泉控制（具有声效功能）
7.十字路口交通灯控制
8.水塔水位控制
9.自动送料装车系统控制
10.四节传送带控制
11.装配流水线控制
12.多种液体混合装置控制
13.自控成型机控制
14全自动洗衣机控制（具有声效功能）
15.电镀生产线控制
16.自控轧钢机控制
17.邮件分拣机控制
18.自动售货机控制
19.机械手控制
20.三层电梯控制
21.四层电梯控制（实物）
22.加工中心控制（实物）
（三）PLC实物控制实训
23.直线运动位置识别、运动轨迹控制、定位控制
24.步进电机运动控制
25.井道电梯运行控制
26.挖土机的自动控制
（四）PLC高级技能实训（设计、安装、调试及检修）
27.三相电机点动控制线路
28.三相电机自锁控制线路
29.三相电机正反转控制线路
30.三相电机Y/△启动控制线路
31.三相电机顺序启动电气控制线路
32. C620车床的电气控制线路
（五）PLC、变频器、触摸屏综合应用技能实训
33.变频器功能参数设置与操作
34.变频器报警与保护功能
35.外部端子点动控制
36.变频器控制电机正反转
37.多段速度选择变频调速
38.变频器无级调速
39.基于外部模拟量(电压/电流）控制方式的变频调速
40.瞬时停电启动控制
41.PID变频调速控制
42.PLC控制变频器外部端子的电机正反转
43.PLC控制变频器外部端子的电机运行时间控制
44.基于PLC数字量控制方式的多段速
45.基于PLC模拟量控制变频开环调速
46.基于PLC通信方式的变频器开环调速
47.基于PLC通信方式的速度闭环控制
48.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速
49.变频器恒压供水系统的模拟
50.基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习
51.基于触摸屏控制方式的LED控制
52.基于触摸屏控制方式的温度PID控制
53.PLC、触摸屏与变频器通信控制
54.基于MCGS的现场总线网络通信技术
（六）PLC控制直流电机调速实训
（七）PLC控制交流伺服电机实训

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