第七章自动化类专业的教学安排课件.ppt

1、自动化专业学习指导工业化的发展历程l机械化大规模使用机器系统l电气化加入电机、电网络l自动化加入自动控制器l实现自动化，就完成工业化l自动化技术是工业化的核心技术信息化的发展历程l数字化大规模使用数字计算机l网络化实现计算机网络l先进自动化综合集成了系统、管理l实现先进自动化，就完成信息化l先进自动化技术是信息化的核心技术自动化面临的挑战l回顾一：串联通信技术（20世纪80年代，RS232）恒定、较短的实时扫描周期较低的传输速率与较高的传输效率保证了高速的数据传输输出数据之间的同步传输操作简单、使用方便，诊断功能强l应对：将其整合到自动化系统，形成现场总线控制系统物理层 ：RS485；传输媒介

2、：电缆传输协议：扩展；传输速率：加快自动化面临的挑战l回顾二：PC技术（Windows、高级编程、数据共享）90年代，PC技术迅猛发展可能取代PLC技术l应对：将视窗界面、操作系统、高级语言编程有机融合到PLC系统中lPLC技术仍然是工业控制系统的主力自动化面临的挑战l回顾三：以太网技术20世纪末，以太网技术风起云涌，信息化成为必然趋势l应对：以太网-工业以太网-工业实时以太网整合以太网技术，提出信息控制一体化没有自动化技术支撑的互联网就是空中楼阁没有与互联网技术融合的自动化可能是明珠暗枝当今世界的变化l2010年：智能电网l2011年：电动汽车l2012年：信息化工业化l2013年：工业4.

3、0l2014年：智能制造/机器人l2015年：大数据l2016年：工业互联网l2017年：人工智能l2018年：量子通信/引力波(？)企业对自动化的要求l工业4.0/中国制造2025l实现产品制造自动化、信息化、智能化l满足客户需求、降低制造成本l在互联网时代下打造一个新型的工厂制造模式，关键：实现满足客户定制需要降低产品的生产成本提高产品的更新速度核心还是制造产品企业对自动化的要求l企业发展的根本和基石产品为王创新为魂质量为根速度为先成本为源l社会培养的人才必须具有解决以上问题的能力自动化软件价值体系软件价值平台架构软件工程能力行业软件封装开放软件集成能力标准化支持能力软件增值服务能力l 集

4、成服务能力l 全局的机器与系统开发能力l 软件工程l 项目管理能力l 进度控制l 软件质量控制能力l 工艺Know-Howl 功能组合设计l 软件保密l 库的集成能力l PLCopen支持l C+l OPC UAl Euromapl OMAC/PackMLl FDA Gampl l 开放性软件集成-IE浏览器-MATLAB/SimulinkEPLANAutoCADl 软件盈利模式l 软件服务收费模式l 增值服务自动化工程师的工作工具工程KPI任务MATLAB/SimulinkAutomation StudioServoSoftUnity数据库HadoopCloud/Edge需求分析硬件配置选型

5、软件架构与模块划分封装测试软硬件调试现场测试系列化产品项目质量进度控制文档规范项目周期控制精度快速换单高速响应项目周期质量预测与优化预测性维护能源优化工程师OTIT能力发展趋势0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%主动学习批判型思维复杂问题解决能力创造性问题解决人际交往能力理解业务的运行时间管理职业STEM能力终身学习设计思维法律,法规和标准系统分析与评估编程非常重要重要一般重要稍微重要不重要自动化工程师知识结构的需求自动化/OT数字生产虚拟生产全球生产/供应链协同设计-制造协同集成计划仿真流程/布局仿真生产执行应用循环CPPS系统与接口技能系统理念与创新管理的创造

6、性与方法论技能集成产品与流程规划与设计技能智能产品物理系统赛博空间IIoTBig Data机器学习人工智能RFIDTSNMQTTOPC UAIO-LINKPLC自动化工程师能力与知识结构1071501281735652519011026050100150200复杂问题解系统思维沟通表达专业知识标准与规范时间&目标项目管理自我驱动力团队协作身体素质自动化工程师能力需求自动化工程师能力需求1521488913610648327581020406080 100 120 140 160软件工程计算机通信与互联机械工程基础人工智能系统工程逻辑学美学数据库仿真技术知识结构需求知识结构需求工程师能力模型En

7、gineer Ability Model三层结构的自动化知识体系l基础知识层通识知识、数理基础、机电基础、计算机基础l控制知识层信息描述：对象与建模信息获取：传感与检测信息传输：网络与通信信息处理：计算与处理信息控制：控制与智能信息应用：执行与驱动l系统知识层系统与工程基础知识层基础知识层控制知识层知识域：控制与智能知识元：自动控制原理 人工智能知识域：执行与驱动知识元：电力电子技术 电机及电力拖动基础知识域：对象与建模知识元：运筹学与最优化 控制系统建模、分析、设计与仿真知识域：计算与处理知识元：信号与系统 计算机应用设计知识域：网络与通信知识元：计算机网络与通信 多媒体技术知识域：传感与检

8、测知识元：传感器与检测技术系统知识层重要专业课简介l数学数学是以后学习各门专业课的基础不要以为概率论没有用，特别是对想从事DSP（数字信号处理）工作的同学lC/C+不会编程，学会再多理论算法也没用武之地，特别是C，一定要达到精通才行lMatlab一个伟大的软件，很好的仿真平台，可以实现各种算法，并能实时查看运行结果和各种波形，高度集成的命令，对以后要读研的同学更是要熟练掌握重要专业课简介l电路基础中的基础，自动化专业考研科目之一l模拟电子技术/数字电子技术基础课，电子电路设计的基础l微机原理单片机、DSP等硬件的基础，考研科目，不要以为汇编语言太低级，它有其它高级语言所不能比的运行速度l自动控

9、制理论实现控制系统的理论基础，自动化专业的看家科目，考研科目lDSP/单片机/PLC精通其中任意一种硬件的结构和编程，找份好的工作十分轻松高中、大学学习的差异l大学课程的进度更快l大学学习要求学生投入更多的时间进行更有效的学习l大学要求学生以批判性思维对待课程内容l大学给予学生更大的自由，要求学生负起更大的责任（必须自己安排时间，确定优先项）l大学不常考试，经常“一考定终身”，必须时时刻刻自行检视个人进度及能力掌握l大学学习要求学生抱有积极主动的态度l教师与学生的接触时间远不如中学那么频密怎样学好理论课l理论课主要包括基础课（数学、物理类）和部分专业基础课（信号与系统、自动控制原理等）广泛阅读

10、教材和参考书籍，深刻理解理论体系 完成大量练习，积极讨论问题 理论联系实际，演绎归纳并重实践课的学习实践课的学习l大学阶段要特别重视动手能力的培养，包括课程实验、计算机应用l特别重视对各种常用元件和工具的熟悉和使用l认认真真地准备实验，仔仔细细地操作，然后经过思考和分析，得到一个比较全面的、符合科学规律的实验结果，并体现在自己的实验报告里。l最主要的是独立操作，独立分析，以培养独立工作的能力和严谨的工作态度实习课的学习l要重视面向实际，要有意识地注意工程实际中提出的各种问题。要面向实际和爱好实际。l对自动化本科大学培养的最终目的，就是使学生能解决自动化及相关领域的各种科学技术问题。l在参观和生

11、产实习中，一定要不耻下问，向工人师傅学习，向企业的工程技术人员学习，向各个领域的专家学习，向实际学习，学习实际知识，学会解决实际问题的能力。参加课外活动l积极组织、参加各种课外活动，充分利用好属于自己的宝贵时间和空间，自主学习并掌握好课堂内外的相关文化知识。l参与各种科技作品制作和学生科协组织的小型项目开发，这对锻炼解决实际问题的能力很有好处。l积极参加各种学科竞赛，如大学生创新创业大赛、大学生数模竞赛、电子设计大赛等，以赛代练，提高自己的综合素质。做好人生规划l新生活是从选定方向开始的l制定一个远大的目标，可以发挥人的最大潜能。l成功成功=目标目标+计划计划+行动行动+修正修正+坚持坚持l人生中最强大的敌人就是自己，最大的挑战就是挑战自我，l自己说服自己，是一种理智的胜利；l自己超越自己，是一种心理境界的升华；l自己征服自己，是一种人生的成熟