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第一章电气自动化专业介绍及发展

1电气自动化的专业介绍

自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,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”鲜明的特点,是理、工、

文、管多学科交叉的宽口径工科专业;伴随着我国的电力电子技术、微电子技术的飞速发展,

电气自动化的概念已经走出了工厂,并在交通、农业、建筑、办公场所等方面得到了广泛的

应用,电气自动化技术作为从电气工程技术发展出来的并与电子与信息技术紧密结合起来

的一门电气工程应用技术学科,历经了近一个世纪的发展,电气自动化技术已走过了从无到

有、从发展到成熟的过程;而我国电气自动化的研究工作可以追溯到上世纪的五十年代,可

以说研究的时间不短,但是它依旧焕发着生气与活力;

2电气自动化的发展

1.2平台开放式发展

OPCOLEforProcessControl技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows

平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用;

1.2.1IEC61131标准使得编程接口标准化

目前,上有200多家PLC厂商,近400种PLC产品,不同产品的编程语言和表达方式各不

相同,IEC61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化;IEC61131同时定义了它们

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的语法和语义;这就意味着不会有其他的非标准的方言;IEC61131已成为了一个国际化的标

准,正被各大控制系统厂商广泛采纳;结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码

的使用效率,缩短了程序编程的周期;

1.2.2Windows正成为事实上的工控标准平台

微软的技术如WindowsNT、WindowsCE和InternetExplore已经正在成为工业控制

的标准平台、语言和规范;PC和网络技术已经在商业和中得到普及;在工业自动化领域,基

于PC的人机界面已经成为主流,基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更

多的用户所采纳;在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护

以及与办公平台简单的集成;

1.2.3现场总线和分布式控制系统的应用

现场总线Profibus、FF、Interbus等是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字

式、双向传输的分支结构的通讯总线;它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算

机、监视/控制软件和PLC的CPU与位于现场的远程I/O站、变频器、智能仪表、马达启动

器、低压断路器等连接起来,并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来;分布式

控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来,将输入/输出模块转换成现场检测

器和执行器;

1.2.4IT技术与电气工业自动化

PC、客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一

次革命;正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合,的普及将加速着这一过程;信息技

术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向:一是从管理层纵向的渗透;企业的业务处理系

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统要对当前生产过程的数据进行实时的存取;另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设

备、机器和系统中;信息技术已渗透到产品所有的层面,不仅包括传感器和执行器,而且包括

控制器和仪表;Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景;

企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产

过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息;虚拟现实技术和视频