自动化学科概论.docx
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自动化学科概论
自
动
化
学
科
概
论
姓名:
赵聪杰
班级:
自卓越2012
学号:
1267106225
1)根据你目前的理解,自动化科学与技术的核心是什么?
自动化专业的特点是什么?
答:
自动化科学与技术的核心是信息、控制和系统,控制与系统不但是自动化科学与技术与其他学科技术最大的不同点,更是自动化对其他许多科学技术发展所做的重要贡献所在。
控制的核心是反馈。
自动化专业的特点:
强弱电并重,软硬件兼顾,控制理论和实际系统相结合,面向运动控制、过程控制和其他控制,使学生的知识面宽、基础扎实,适应面宽。
2)开环控制和闭环控制的差异是什么?
解释闭环PID控制的作用?
答:
开环控制与闭环控制的区别就在于控制系统中有无反馈环节,所谓闭环控制就是存在反馈环节的控制。
这样的系统能够适时地检测控制的输出结果,并将检测到的信息通过反馈环节反映到输入端,调整输入量,达到修正控制误差、提高控制精确度的目的。
比例调节作用:
是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用,用以减少偏差。
积分调节作用:
是使系统消除稳态误差,提高误差度。
因为有误差,积分调节就进行,直至无差。
积分调节停止。
积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。
微分调节作用:
微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预测性,能预见偏差变化的趋势,因此具有超前的作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。
因此,可以改善系统的动态性能。
微分作用不能单独作用,需与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器。
为了使系统更加稳定,易于调节往往使三者结合起来组成P(比例)I(积分)D(微分)闭环控制系统。
3)“实体控制”类知识结构与体系的特点是什么?
参照内蒙古科技大学自动化专业培养教学计划,你认为在基础课、专业基础课和专业课中,各有哪几门课程是主要的?
你准备如何学好这些课程?
答:
特点:
(1)工程的特点。
学习如何将自动化科学技术的原理和方法转换为工程应用技术;同时学习如何将自动化技术应用于具体对象,使其成为自动化设备,自动化系统或自动化工程。
(2)专门自动化的特点:
针对不同的对象,形成具有专门针对性的自动化,如商业自动化、化工自动化、交通自动化,建筑自动化、电力自动化等。
答:
基础课:
高等数学,复变函数,C语言,线性代数。
专业基础课:
电路原理,数字电子技术,模拟电子技术,电机原理与拖动。
这些课程都是基础课,一定要打好基础,学扎实,在学专业课时记得复习巩固,才能在学专业课中灵活的应用,不至于自己只能在口头上说,更能计算应用。
如果没学好,我们在学专业课时就会听得雨里雾里,很难跟上老师的进度,自己也会丧失自己学习的信心。
专业课:
单片机原理、自动控制原理、PLC编程、现代控制理论、电力电子技术。
专业课是我们学习的核心。
走上社会离不开我们的专业,一定要学精。
这些课程都是我们自动化专业所要求的,在学习时认真听讲,做好笔记。
多于同学交流,遇到不会的问题,自己先琢磨,实在琢磨不出再问老师。
锻炼自己独自解决问题的能力。
同时我们要注意实践与理论的结合,我们专业离不开实践,在实践中将自己的理论应用。
我们还要不断地接受新知识,就像老师所说,我们专业是终身学习的专业,如果只靠已学到的知识,我们会很快的淘汰。
4)参考内蒙古科技大学自动化专业培养教学计划,通过网络查询两门自动化专业相关课程一些机构培训班培训的内容、学时数、培训方式及价格?
你将重视在学校学习该课程吗?
如何学习?
答:
西门子s7-200综合课程培训,培训内容:
PLC、编码器、串口通信、变频器、PPI通信、伺服、三轴系统、伺服、PID、Modbus通信、触摸屏、定位模块。
学时数:
300。
授课方式:
讲师授课、案例分析、动手操作实验。
价格:
3800元。
数电模电培训,培训内容:
基本电路知识,二极管、三极管、运算放大器原理,编码器、译码器、LED显示器、多路选择器。
学时数:
150。
授课方式,讲师授课,动手实践。
价格:
3000。
以上两门课是自己在网上搜到的培训班培训的内容,价格都比较贵,基本相当于自己一年的学费。
自己一对,确实感到自己的幸运,能在大学学习知识。
学校里提供健全的实验设备和优秀的老师授课,自己应该重视在学校学习的课程。
学校的实验室都是开放的,自己应该充分应用,课上认真听课,课下的时候多去实验室学习,做实验。
我们的专业是实践的,只有理论不行,只实践,没有知识也不会成功做出实验。
所以我会努力把这两方面都兼顾,掌握理论知识,并在实践中巩固。
5)自动化专业人才需要哪5方面的知识?
哪4方面的素质?
哪4方面的能力?
他们的相互关系?
答:
5方面知识:
工具性知识、人文社会科学基础知识、自然科学基础知识、工程技术基础知识、自动化专业知识。
4方面素质要求:
思想道德素质、科学素质、文化素质、身心素质。
4方面能力要求:
获取知识能力、应用知识能力、创造知识(科研创新)能力、团结协作能力。
相互联系:
知识是基础,是能力和素质的载体;能力是知识的综合体现,是在获取知识过程中,经培养训练和实践锻炼而形成的;素质是人在获取知识、应用知识和创造知识过程中,在社会化过程中形成的相对稳定的各种品质的总和。
知识和能力可以相得益彰,而高的素质可以推动知识和能力的扩展。
6)自动化学科与专业在发展中形成了那些鲜明的特色?
答:
(1)具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广的特点,因而利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才;
(2)得益于具有方法论性质的科学方法、科学思想的熏陶,思想更开阔,也更有深度,非常利于培养具有创新能力的人才;
(3)突出系统与集成的思想、方法,有利于培养“将才”与“帅才”。
7)列出自动化领域著名公司、研究院所、大学与重要学术期刊。
答:
自动化领域著名公司:
自动化领域著名公司:
美国罗克韦尔自动化公司、美国霍尼韦尔公司、德国西门子自动化公司、瑞士ABB公司、日本三菱电机公司、日本欧姆龙公司、法国阿尔斯通公司
自动化领域著科研院所:
中国科学院自动化研究所、中国科学院沈阳自动化研究所、北京机械工业自动化研究所、冶金自动化研究设计院、天华化工机械及自动化研究设计院、轻工业自动化研究所、上海工业自动化仪表研究所、国电自动化研究所与南瑞集团
自动化领域著名大学:
哈尔滨工业大学、东北大学、清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、天津大学、西安交通大学、西北工业大学、华中科技大学、中国科技大学、东南大学、南京理工大学、南京航空航天大学、上海交通大学、同济大学、浙江大学、国防科技大学、华南理工大学。
自动化领域重要学术期刊:
国内:
《自动化学报》、《控制理论与应用》、《信息与控制》、《模式识别与人工智能》、《计算机学报》、《自动化仪表》、《控制工程》、《电力系统自动化》等。
国外:
《Automatica》、《IEEETransactionsonAutomaticControl》、《IEEETransactionsonAutomaticScienceandEngineering》等。
8)通过中国工控网或CNKI网查阅,阐述一个自动化应用实例。
四方E380系列变频器在音乐喷泉上的应用
一、音乐喷泉系统的组成
一般音乐喷泉系统主要由音频控制系统、喷泉控制系统和灯光控制系统组成。
1、音频控制系统:
主要由音乐播放器、前置放大器、功率放大器、监听音箱及音柱组成,大多系统采用多媒体上位机程序播放音乐,其组成如图一。
2、喷泉控制系统:
主要由喷泉控制器(PLC)、变频器、水泵、多功能阀、万向喷头及供水管组成,其中喷泉水泵目前已采用变频调速技术,实现水泵无极调速,能根据音频信号的强弱随时调节水泵速度,多功能阀及万向喷头由喷泉控制(PLC)控制,如图二所示:
3、灯光控制系统:
由喷泉控制(PLC)来进行控制。
音乐喷泉控制系统集音频控制技术、程序控制技术和智能控制技术于一体的控制系统,属于一种工业现场控制系统,其上位机大多采用多媒体工业PC机(或者PLC)组成,全程实时音控,能根据乐曲旋律、节奏和音频的强弱程度控制喷泉系统,加上灯管控制,可以实现集声、光、电于一体的发杂的现场控制系统。
二、变频器在音乐喷泉系统的应用
变频器在音乐喷泉上的应用,变频器接收喷泉控制器的信号(通讯信号或者模拟量信号)来改变转速,这个信号由音频控制系统来完成,以实现喷泉实时跟随音乐节奏的变化而变化的效果。
1、系统方案介绍
E380系列变频器是四方公司推出的一款高可靠性的通用型变频器,其有如下特点:
(1)过载能力强150%额定电流60S;180%额定电流2S
(2)调速范围宽1:
100
(3)稳速精度高�0.5%
(4)动态响应快<=20ms
(5)加减速特性优良0.1S
(6)高可靠性
E380优良的加减速特性能配合负载水泵实现最短时间平稳的加减速,能伴随音频信号的变化,瞬间改变变频器的输出频率,从而改变喷泉水柱的波形,使水柱波形和音频信号实现了同步、不失真。
2、变频器系统接线图
E380系列变频器接线图如下:
3、变频器参数设置
F0.1=0004模拟量VC1设定频率
F0.4=0001控制命令为端子控制
F0.7=20.00下限频率为20.00HZ
F0.10=1.5加速时间为1.5S
F0.11=1.5减速时间为1.5S
F3.8=16继电器输出为变频器故障
F6.1=3故障自恢复为3次
F6.2=0.5故障自恢复时间间隔为0.5S
4、调试步骤和注意事项
(1)根据电气图接线,并根据给定参数,设置变频器参数;
(2)系统启动,观察喷泉是否跟随音乐播放器音乐节奏,根据现场情况,修改加减速时间,并根据水柱的高度,矫正输入模拟量;
(3)根据最低水柱要求,修改变频器的下限频率;
5、常见问题:
(1)音频信号干扰问题。
音乐喷泉系统中谐波干扰会经过放大系统放大后形成刺耳的噪音,可以通过以下方式解决:
①降低变频器的载波频率;②变频器可靠接地;③音频信号控制线远离变频器的动力线;④音频信号电源与变频器电源隔离
(2)变频器跳保护问题。
喷泉水泵随音频信号的强弱随时调整转速,这就要求变频器响应速度快,在调节变频器的参数时加减速时间应尽量短,但加减速时间过短容易出现过流保护,应根据现场的实际情况设置合适的加减速时间。
三、结束
四方E380系列变频器在某项目的成功应用为音乐喷泉控制行业提供了一个应用范例,事实证明,E380能够满足音乐喷泉的要求,在大幅度节能的同时,变频器的高稳定性,给客户带来了美妙的感受
9)给出你对国际电气工程师资格认证考试的了解,你今后有参加该考试的打算吗?
答:
电气工程师是指取得《中华人民共和国注册电气工程师执业资格注册证书》,从事电气专业工程设计及相关业务的专业技术人员。
注册电气工程师执业范围涉及很广,可以从事电气专业的监理、招投标、评标、技术咨询等工作。
根据中国在加入WTO时的协议,属于服务性行业也要向世界开放,在保护期内国外设计公司在国内只能做方案、扩初,施工图设计必须由国内设计单位承担或和国内设计单位合作,2006年全面对外开放设计市场,国外的设计公司将进入国内市场。
为了的挑战,在设计领域实施注册制度是势在必行的,这个制度主要起到技术壁垒的作用。
电气工程师首先要有全面的专业知识,建筑工程的施工包括土建、装修、给排水、暖通、电气安装等。
在施工中,若某一专业只考虑本专业或工种的进度,势必影响其他工种施工,同时本专业也很难搞好。
在建筑基础施工阶段,建筑电气安装应做好接地装置及接地引线、防雷装置引下线等工作;在建筑主体施工阶段,应做好配管、配线、预留、预埋工作;在建筑装修阶段,应做好电器安装、调试等工作。
工程师分为助理工程师(初级),工程师(中级),高级工程师,教授级高级工程师(研究员级高级工程师、正高级工程师)。
我有打算参加该考试的想法,我们作为自动化专业中的一员,电气工程师是国家认证的,拿到这个证书不仅代表了我们一定的能力,使我们在竞争中有更大的优势,同时也会为我们赢得更多的就业机会和更高的薪资。
而要拿这个证书,自己也要付出很大的努力,不断地学习知识,巩固自己,全面的发展。
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