自动化基础知识
自动化专业知识点汇总
自动化专业知识点汇总自动化专业是一门涉及多学科知识的综合性学科，它融合了控制理论、电子技术、计算机技术、传感器技术等众多领域的知识，旨在实现各类系统的自动运行和优化控制。
接下来，让我们一起对自动化专业的重要知识点进行梳理。
一、控制理论基础控制理论是自动化专业的核心内容之一。
其中，经典控制理论主要研究线性定常系统，通过传递函数来描述系统的特性。
例如，PID 控制器就是经典控制理论中的常用控制器，它通过比例、积分和微分三个环节的组合，实现对系统的精确控制。
现代控制理论则以状态空间法为基础，能够处理更复杂的多变量、时变系统。
线性系统的能控性、能观测性，以及最优控制理论等都是现代控制理论的重要组成部分。
最优控制理论旨在寻找使系统性能指标最优的控制策略。
二、电子技术电子技术包括模拟电子技术和数字电子技术。
模拟电子技术中，我们需要了解放大器、滤波器、电源电路等的工作原理和设计方法。
运算放大器是一种重要的模拟器件，常用于信号放大和处理。
数字电子技术则涉及数字逻辑电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
我们要掌握各种逻辑门的功能，如与门、或门、非门等，以及计数器、寄存器、译码器等常见数字电路的工作原理和应用。
三、计算机技术在自动化领域，计算机技术起着至关重要的作用。
首先是编程语言，如 C、C+＋、Python 等，用于编写控制算法和程序。
计算机控制系统也是关键知识点，包括数据采集与处理、数字控制器的设计、计算机网络在控制系统中的应用等。
另外，嵌入式系统在自动化设备中广泛应用，需要了解其原理和开发方法。
四、传感器技术传感器是获取系统信息的关键部件。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器等。
我们要了解它们的工作原理、测量范围、精度等特性，以及如何将传感器输出的信号进行调理和转换，以便被控制系统所使用。
五、自动控制系统自动控制系统包括开环控制系统和闭环控制系统。
开环系统结构简单，但控制精度较低；闭环系统能够根据反馈信号不断调整控制作用，提高控制精度，但设计和调试相对复杂。
自动化基础知识点整理
自动化基础知识点整理1. 自动化的定义和概念自动化是指利用机械、电子、计算机等技术手段对生产、管理或控制过程进行自动化操作的一种方式。
其目的是提高生产效率、降低成本和提升品质。
2. 自动化的分类自动化可以根据应用领域和操作方式进行分类。
根据应用领域的不同，自动化可以分为工业自动化、家庭自动化、交通自动化等。
根据操作方式的不同，自动化可以分为开环自动化和闭环自动化。
开环自动化只有输入和输出，没有对过程的反馈控制；闭环自动化则通过反馈控制可以对过程进行调节和优化。
3. 自动化的关键技术自动化涉及到多种关键技术，包括传感器技术、控制器技术、通信技术、计算机技术等。
传感器技术用于感知环境和过程的状态信息，例如温度传感器、压力传感器等。
控制器技术用于对系统进行控制和调节，例如PID控制器、逻辑控制器等。
通信技术用于不同设备之间的信息传递和互联，例如以太网、无线通信等。
计算机技术用于处理和分析大量的数据和信息，例如PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（监控与数据采集系统）等。
4. 自动化的优势和应用自动化的优势包括提高生产效率、减少人力成本、降低错误率、提升产品质量等。
自动化在多个领域得到广泛应用，包括工业制造、交通运输、农业、医疗卫生等。
5. 自动化的挑战和发展趋势自动化的挑战主要包括技术复杂性、成本问题、安全性和人机交互等方面。
未来自动化的发展趋势包括智能化、柔性化、网络化和可持续发展。
智能化自动化将更加注重人工智能技术的应用，柔性化自动化将更加注重适应多样化需求的能力，网络化自动化将更加注重设备之间的互联和数据共享，可持续发展自动化将更加注重绿色环保和资源节约。
以上是自动化基础知识点的整理，希望能对您有所帮助。
自动化基础知识培训
自动化基础知识培训1. 引言随着科技的飞速发展，自动化技术在各个领域中的应用日益广泛。
为了提高我国自动化技术水平，培养一批具备自动化专业素养的人才，特举办本次自动化基础知识培训。
本培训旨在帮助学员系统地掌握自动化基本概念、原理及方法，为从事自动化领域工作打下坚实基础。
2. 自动化基本概念2.1 自动化的定义自动化是指利用一定的技术手段，使设备、生产过程、管理系统等在无人干预的情况下，按照预定规律自动运行、调节和控制的技术。
自动化技术包括：自动检测、自动控制、自动调节、自动报警、自动保护等方面。
2.2 自动化的分类根据自动化对象的不同，自动化可分为生产自动化、办公自动化、家庭自动化等。
生产自动化主要包括生产线自动化、生产过程自动化、生产管理自动化等；办公自动化主要包括数据处理、文档管理、通信等；家庭自动化主要包括家电控制、安防监控、环境监测等。
3. 自动化技术原理3.1 自动检测技术自动检测技术是自动化系统的基础，其主要任务是对生产过程中的各种参数进行实时监测、测量和数据处理。
自动检测技术包括传感器技术、信号处理技术、数据采集技术等。
3.2 自动控制技术自动控制技术是实现自动化系统运行的核心，其主要任务是根据设定目标和实际运行情况，对生产过程进行实时调节和控制。
自动控制技术包括PID控制、模糊控制、自适应控制等。
3.3 自动调节技术自动调节技术是根据生产过程中的变化，自动调整设备运行参数，以保证生产过程稳定、高效运行。
自动调节技术包括变频调速、伺服控制、步进控制等。
3.4 自动报警与保护技术自动报警与保护技术是对生产过程中的异常情况进行实时监测、报警和处理，以保证生产安全、稳定运行。
自动报警与保护技术包括故障诊断、安全保护、紧急停车等。
4. 自动化技术应用4.1 工业自动化工业自动化是指利用自动化技术对生产过程进行实时监测、调节和控制，提高生产效率、降低生产成本、保证产品质量。
工业自动化包括生产线自动化、生产过程自动化、生产管理自动化等。
自动化基础知识
● 2) 系统的通讯网络 主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU通讯
。通讯链路种类有无线、有线、微波、光纤。RTU 可支持的通讯方式有中心站触发的通讯方式和RTU 触发的通讯方式。
中心站触发的通讯方式包括： • 轮询方式 由系统设置一个时间周期，每隔一
个时间段系统进行一次查询，接收中心站所需要 的现场数据。
它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，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、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
35
系统组成
● 硬件系统（Hardware） ● 组成计算机的任何机械的、电子的、磁性的部件 ● 整个计算机的物质基础 ● 基本功能：运行由预先设计好的指令编制的各种程序 ● 计算机的主机(由运算器、控制器和存储器组成)、显 示器、打印机、通讯设备等
36
系统
● 软件系统（Software）
● 计算机软件是指为了更好地发挥计算机硬件的效能和方便用 户使用计算机而设计的各种程序和数据的总和。
1、SCADA系统
SCADA系统主要应用于水利、石油、供电等行 业中，用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行 远程控制。它的主要结构包括远程控制单元RTU （Remote Terminal Unit）、通讯网络及中心站 。
1) 远程终端RTU
RTU 主要作用是进行数据采集及本地控制，进 行本地控制时作为系统中一个独立的工作站，这 时RTU可以独立的完成连锁控制、前馈控制、反 馈控制、PID(比例、微分、积分）控制等工业上 常用的控制调节功能；进行数据采集时作为一个 远程数据通讯单元，完成或响应本站与中心站或 其它站的通讯和遥控任务。
自动化基础知识
1.什麽是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
2、PWM和PAM的不同点是什麽？PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。
3、电压型与电流型有什麽不同？变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波為电感。
4、为什麽变频器的电压与电流成比例的改变？非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。
因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。
这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。
5、电动机使用工频电源驱动时,电压下降则电流增加;对於变频器驱动,如果频率下降时电压也下降，那麽电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。
6、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%~200%)。
用工频电源直接起动时，起动电流为6~7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。
采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。
起动电流为额定电流的1.2~1.5倍，起动转矩为70%~120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。
7、V/f模式是什麽意思？频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。
自动化专业知识
自动化专业知识自动化控制包括半自动与全自动化，是现代农业、工业和制造业等生产领域中，机械电气一体自动化的集成控制技术。
自动化运用机械辅助工作，帮助人类摆脱了部分危险、繁重的工作，轻松了人类的劳作，提高了生产效率。
自动化控制是工业、农业、国防和科技现代化的重要标志，学习自动化控制基础知识，同时要了解自动化仪表分类、仪表基础知识，学习DCS与PLC。
自动化控制第一，自动化仪表，也称检测与过程控制仪表，可以进行多种分类。
按使用的能源可分为气动、电动和液动仪表；按是否带微处理器的分为智能和非智能仪表；按仪表信号形式分为模拟和数字仪表；最通用的分类按作用划分：检测仪表、显示仪表、调节仪表、执行器。
自动化控制第二，自动化基础知识，常识概念有以下：被控对象：需要控制的机器设备和生产流程等。
被控变量：要求被控对象保持设定数值的工艺参数。
设定值：被控变量的预定值。
偏差：被控变量的设定值与实际值之差。
系统的过渡过程：调节系统在受干扰后，调节器调整参数变化的过程。
调节器：根据偏差，按一定的运算规律产生输出信号。
积分1：消除余差，在系统经受干扰后使系统返回设定值。
微分D：补偿容量的滞后，改善系统稳定性，提高响应速度。
自动化控制优势第三，自动化基础知识包括三种控制系统：单回路、闭环回路和开环回路系统。
单回路控制系统，由被控对象、检测元件、调节器和执行器所构成的单闭环控制系统；闭环回路，既有输出控制，也有回路反馈信号，被控制量的输出会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环；开环回路：开环回路只有输出控制，没有回路反馈。
自动化第四，控制系统，分散、集散控制系统（DCS），综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术，主要原理是分散控制、集中操作、分级管理，集散系统是多级计算机系统，包括过程控制和过程监控。
DCS硬件主要包括控制站、操作站、工程师站、过程控制网；DCS系统结构主要包括分散的过程控制装置、集中的操作管理装置和数字通信网络；集散控制系统特点是集中管理，控制分散，响应速度快、算法先进、监控操作方便，维护方便等。
自动化基础知识培训 ppt课件
人
专业的人员和经过培训 、测试合 格并颁发有上岗许可的作业员。
机
全自动老化线 全自动晾干线 提升机 组装线 等
料
制定统一的物料标准
法
操作作业指导书及保养作业指导书
环
环境包括气候环境、机械环境和电磁环境
ppt课件
11
四、设备的自动化
如何实现工厂自动化？ 3.全自动化的组成
现公司拥有的自动化设备有哪些？
自动化基础知识培训
设备部制作
一、 什么是自动化？
自动化的概念是一个动态发展过程。过去，人们对自动
化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人
力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替
人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展，
特别是随着计算机的出现和广泛应用，自动化的概念已扩
展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代
战略 流程 机器 管控 管理
ppt课件
实现预期
目标
8
三、工厂的自动化
经营者 工艺 设备 品质 生产
制定协调 信息处理 维护检测 分析判断 操作控制
战略 流程 机器 管控 管理
ppt课件
实现预期
目标
9
三、工厂的自动化
如何实现工厂自动化？ 2. 5条件 环
人
4M1E
法
机
料
ppt课件
10
三、工厂的自动化
它具有"控(制)管(理)结合，强(电)弱(电)并重，软(件)硬(件)兼 施"鲜明的特点。
ppt课件
3
一、 什么是自动化？
自动化的广义内涵至少包括以下几个方面：
形式方面
功能方面
自动化基础知识点整理
自动化基础知识点整理自动化是指通过使用各种控制系统，如电子设备、机械设备和信息技术，实现对各种工作过程的自动化操作和控制。
它可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量，减少工作强度和提高安全性。
以下是关于自动化的基础知识点的整理。
1.自动化的概念：自动化是利用各种控制系统来实现对工作过程的自动化操作和控制的技术和方法。
2.自动化系统的组成：自动化系统主要由传感器、执行器、控制器和人机界面构成。
传感器用于采集待控制对象的状态信息，执行器用于对待控制对象进行控制，控制器负责对传感器采集的信息进行处理和决策，并通过执行器对待控制对象进行控制，人机界面提供人机交互接口，方便人员对自动化系统进行监控和操作。
3.自动化控制系统的分类：自动化控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统的输出不受控制对象的状态影响，闭环控制系统的输出受控制对象的状态反馈影响，并根据反馈信息进行调节和修正。
4.自动化控制系统中常用的控制方法：PID控制是自动化控制系统中最常用的一种控制方法。
PID控制器根据控制对象的误差、偏差和变化率进行控制，通过调节比例项、积分项和微分项的系数来实现对控制对象的控制。
5.自动化领域中常用的传感器：在自动化领域中，常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光电传感器、位移传感器等。
这些传感器能够对待控制对象的状态进行检测和采集。
6.自动化领域中常用的执行器：在自动化领域中，常用的执行器包括电动执行器、液压执行器、气动执行器等。
这些执行器能够根据控制信号进行相应的动作和控制。
7.自动化系统中常用的控制器：在自动化系统中，常用的控制器包括PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）、SCADA（监视、控制和数据采集系统）等。
这些控制器可以通过程序逻辑来实现对自动化系统的控制和管理。
8.自动化系统应用领域：自动化系统广泛应用于工业生产、交通运输、能源领域、建筑物管理、环境监测等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 控制命令下发方式 如下发开、关控制命令 ，修改报警及控制权限。
RTU触发的通讯方式：
RTU可以在程序中根据现场情况设置条件，以 便在非常情况下向中心站发送数据。
整理ppt
17
● 3）中心站 它可包含多个工作站和支持网络功能的设备，
监测控制和数据采集系统。它可以实时采集现 场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制 ，对工艺流程进行全面、实时的监视，并为生产 、调度和管理提供必要的数据。
SCADA系统的主要功能包括数据采集、本地和 远程控制、多种通讯介质联接、易于重新配置及 本地和远程诊断。
整理ppt
10
b、DCS（Distributed Control System）系统
以完成不同的工作。它通过中心站软件管理系统 数据库，每个工作站通过组态画面监测现场站点 ，下发控制命令进行控制，并完成工况图、统计 曲线、报表等功能。
整理ppt
18
2、DCS系统
从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级 。
1）过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表 组成，是系统控制功能的主要实施部分。
整理ppt
3
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术，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、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
整理ppt
4
3、自动控制
概念 所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用 外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、 设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参 数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
自动化基础知识
整理ppt
刘艳艳
1 1
主要内容
1、自 动 控 制 2、计 算 机 3、计 算 机 网 络 4、可编程控制器（plc)
整理ppt
2 2
一、什么是自动化
1、自动化定义 自动化是指在无人干预的情况下按规定的程序或指 令自动进行操作或控制的过程。
研究内容： 自动化是一门涉及学科较多﹑应用广泛的综合性科 学技术。数学、物理学、力学、电子学、生物学 等是该学科的重要基础 它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
整理ppt
7
二、自动化系统分类
1、从应用角度分 a、过程自动化
石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自 动化。 一般采用由检测仪表﹑调节器和计算器等组成的过 程控制系统﹐对加热炉﹑蒸馏塔等设备或整个工 厂进行最优控制。
整理ppt
8
b、机械制造自动化
这是机械化﹑电气化与自动控制相结合的结果﹐处 理的对象是离散工件。
整理ppt
15
● 2) 系统的通讯网络 主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU通讯
。通讯链路种类有无线、有线、微波、光纤。RTU 可支持的通讯方式有中心站触发的通讯方式和RTU 触发的通讯方式。
整理ppt
16
中心站触发的通讯方式包括： • 轮询方式 由系统设置一个时间周期，每隔一
个时间段系统进行一次查询，接收中心站所需要 的现场数据。
DCS是一种分布式控制系统，在国内自控行业又称 之为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度 结合的产物。DCS通常采用若干个控制器（过程 站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制， 各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操 作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接， 收集生产数据，传达操作指令。
整理ppt
11
DCS系统的基本思想是：利用分散控制、集中操作 、分而自制、综合协调的原则，将测控系统分为 分散过程控制级、集中操作监控级和综合信息管 理级，构成一分级分布式控制系统。
因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散 控制集中管理。
整理ppt
12
c、直接数字控制（DDC）系统 d、监督计算机控制（简称SCC）系统 e、现场总线控制系统（简称FCS）系统
自动控制系统： 实现上述控制目的，由相互制约的各部分按一定规律组 成的具有特定功能的整体。
整理ppt
5 5
4、自动控制技术的内容
● 自动控制技术包含了自动控制系统中所有元器件的构 造原理和性能，以及控制对象或被控过程的特性等方 面的知识；自动控制系统的分析与综合；控制用计算 机(能作数字运算和逻辑运算的控制机)的构造原理和 实现方法。
整理ppt
13
三、自动化系统构成
1、SCADA系统 SCADA系统主要应用于水利、石油、供电等行
业中，用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行 远程控制。它的主要结构包括远程控制单元RTU （Remote Terminal Unit）、通讯网络及中心站 。
整理ppt
14
1) 远程终端RTU
RTU 主要作用是进行数据采集及本地控制，进 行本地控制时作为系统中一个独立的工作站，这 时RTU可以独立的完成连锁控制、前馈控制、反 馈控制、PID(比例、微分、积分）控制等工业上 常用的控制调节功能；进行数据采集时作为一个 远程数据通讯单元，完成或响应本站与中心站或 其它站的通讯和遥控任务。
2）操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的 操作和组态。
3）管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统） ，它是DCS更高层次的应用。
c、管理自动化
工厂或事业单位的人﹑财﹑物﹑生产﹑办公等业务 管理自动化﹐是以信息处理为核心的综合性技术 ﹐涉及电子计算器﹑通信﹑系统与控制等学科。
d、其它：实验室自动化、家庭自动化、商业自动 化
整理ppt
9
Hale Waihona Puke 2、按测控形式分a、SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系统
整理ppt
6
5、 自动控制技术的原理和方法
● 自动控制技术是自动化单元技术和集成技术及其在各 类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以 电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术 、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自 动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制) 管(理)结合，强(电)弱(电)并重，软(件)硬(件)兼施” 等鲜明的特点，