自动化专业课程选修课程体系

自动化专业课程选修课程体系郑征一、电气工程自动化与自动化区别

电气工程及其自动化专业

1）培养目标：

能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。

2）电气工程及其自动化专业培养要求：

电气工程及其自动化专业学生主要学习电工技术、电子技术、电气控制、电力系统、继电保护等方面较宽领域的工程技术基础和一定的专业知识。其主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生将受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练、具有解决电气控制技术问题及电力系统分析的基本能力。

一、电气工程自动化与自动化区别3）电气工程及其自动化专业主要课程：

电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机等)、自动控制理论、电力系统分析、电气控制技术、继电保护、广场供电、检测与转换技术等。

电气工程及其自动化也有两个方向：电力工程和电气工程，属强电领域。可以就业于电厂、电业局等单位，待遇颇高，也比较辛苦。一、电气工程自动化与自动化区别

2.自动化专业

1)

自动化专业业务培养目标：

自动化专业培养的学生应具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、计算机技术与应用、系统工程、网络技术等较宽领域的工程技术基础和一定的自动化专业知识，能在电力电子技术、运动控制、检测与自动化仪表、工业过程控制、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。

一、电气工程自动化与自动化区别2)自动化专业业务培养要求：

较好地掌握电力电子技术与运动控制、自动化仪表与工业过程控制、信息处理等方面的知识，具有本专业领域的专业知识和技能，了解本专业学科前沿和发展趋势；

获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练；

在自动化专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力，具有较强的工作适应能力。

一、电气工程自动化与自动化区别学生毕业后，可在各类工业、事业单位从事自动化专业方面的技术工作和管理工作，以及从事工业装置、生产过程控制等领域的设计、研究、运行和技术改造工作，也可从事教学与科研方面的工作。一、电气工程自动化与自动化区别

自动化专业主要课程：电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础自动控制理论、电机与电力拖动基础、电力电子技术、单片机原理与应用运动控制系统、过程控制系统现代控制理论、信号与系统分析、检测及转换技术、计算机控制技术、控制系统仿真等。一、电气工程自动化与自动化区别自动化专业有两个方向：过程控制和运动控制，基本上是弱电领域。就业面比较广，工矿企业车间流水线都可以，也可以搞科研，比如机器人。一、电气工程自动化与自动化区别自动控制的基本框图控制量给定值控制器执行器对象检测装置二、主要选选修课程及及其在自动动化专业中中的应用1）计算机机控制技术术：以PC总线线工业控制制机、单片片机为控制制工具，系系统地讲述述计算机控控制系统的的设计和工工程实现方方法。内容容包括：计计算机控制制系统的组组成、特点点及发展趋趋势；输入入输出接口口与过程通通道；数字字程序控制制技术；数数字控制器器设计方法法；控制系系统软件设设计方法；；网络控制制系统；智智能控制基基础；计算算机控制系系统工程设设计与实现现。检测测与与转转换换技技术术：信号号的的检检测测及及方方法法，系系统统讲讲解解检检测测技技术术基基础础，，介介绍绍测测量量及及测测量量误误差差的的基基本本概概念念，，过过程程检检测测系系统统的的基基础础知知识识。。主要要讲讲述述了了压压力力、、物物位位、、流流量量、、温温度度、、成成分分等等工工业业过过程程检检测测仪仪表表的的工工作作原原理理、、结结构构性性能能、、基基本本技技术术参参数数及及仪仪表表的的安安装装使使用用和和基基本本维维护护。。通通过过对对过过程程检检测测系系统统的的讲讲述述，，明明确确工工业业过过程程检检测测参参数数的的显显示示方方式式和和显显示示装装置置的的结结构构、、使使用用特特点点等等。。二、、主主要要选选修修课课程程及及其其在在自自动动化化专专业业中中的的应应用用单片片机机原原理理及及应应用用：：《《单单片片机机原原理理及及应应用用》》以以MCS——51单单片片机机为为主主线线，，阐阐述述计计算算机机的的基基础础知知识识；；单单片片机机的的硬硬件件结结构构与与功功能能；；Mcs——5l单单片片机机的的指指令令系系统统和和汇汇编编语语言言程程序序设设计计方方法法；；中中断断和和定定时时器器／／计计数数器器；；串串行行通通信信。。MCS——51单单片片机机的的扩扩展展与与接接口口技技术术，，包包括括存存储储器器的的扩扩展展，，可可编编程程并并行行I／／O接接口口的的扩扩展展，，键键盘盘和和显显示示接接口口电电路路，，数数模模、、模模数数的的转转换换及及接接口口设设计计。。二、、主主要要选选修修课课程程及及其其在在自自动动化化专专业业中中的的应应用用PLC原原理理及及其其应应用用：：以在在工工业业控控制制领领域域中中应应用用广广泛泛的的S7-300系系列列PLC为为样样本本，，加加强强了了LC的的模模拟拟量量处处理理功功能能的的介介绍绍。。西门门子子公公司司的的S7系系列列PLC在在工工业业控控制制领领域域中中有有着着广广泛泛应应用用，，在在我我国国的的PLC市市场场中中占占据据很很大大份份额额，，很很多多高高校校都都开开设设了了相相关关课课程程。。以以S7-300系系列列PLC为为样样本本，，介介绍绍其其组组成成结结构构、、指指令令系系统统、、通通信信联联网网及及在在过过程程控控制制领领域域中中的的应应用用等等内内容容。。二、、主主要要选选修修课课程程及及其其在在自自动动化化专专业业中中的的应应用用主要要包包括括以以下下几几个个方方面面：：S7-300系系列列PLC的的硬硬件件组组成成及及工工作作原原理理；；标标准准STEP7软软件件包包的的使使用用方方法法、、S7-300的的指指令令系系统统及及软软件件调调试试方方法法；；S7-300系系列列PLC的的组组织织块块中中断断管管理理及及结结构构化化编编程程方方法法；；S7-300系系列列PLC的的通通信信网网络络及及应应用用；；S7-300系系列列PLC在在过过程程控控制制领领域域中中的的应应用用。。二、主要选修修课程及其在在自动化专业业中的应用PLC是可编编程逻辑控制制器的英文缩缩写，价格高高，体积相对对较大，但功功能丰富，可可实现各种复复杂的控制，，运行可靠，，可以适应各各种恶劣的环环境，目前广广泛代替了传传统的继电器器控制方式，，在工业生产产上应用广泛泛。单片机是单芯芯片电子计算算机的简称，，也可以实现现自动控制，，与PLC相相比，它的特特点是体积小小、价格低（（只要十几块块甚至几块钱钱就能买到一一片，而PLC动辄上千千甚至更贵）），但对运行行环境的要求求较高。目前前主要用于家家用电器等不不太复杂的控控制。二、主要选修修课程及其在在自动化专业业中的应用PLC实际上上是一个模块块，控制电路路、CPU等等封装在内部部。

主要要用于电气类类产品中，比比如数控机床床、电梯等二、主要选修修课程及其在在自动化专业业中的应用DSP原理及及其应用：数字信号处理理器，也称DSP芯片，，是针对数字字信号处理需需要而设计的的一种具有特特殊结构的微微处理器，它它是现代电子子技术、计算算机技术和信信号处理技术术相结合的产产物。随着信信息处理技术术的飞速发展展，数字信号号处理技术已已逐渐发展成成为一门主流流技术，它在在电子信息、、通信、软件件无线电、自自动控制、仪仪器仪表、信信息家电等高高科技领域得得到了越来越越广泛的应用用。二、主要选修修课程及其在在自动化专业业中的应用数字信号处理理器由于运算算速度快，具具有可编程特特性和接口灵灵活的特点，，使得它在许许多电子产品品的研制、开开发与应用中中，发挥着越越来越重要的的作用。采用用DSP芯片片来实现数字字信号处理系系统更是当前前的发展趋势势。近年来，DSP技术在我我国也得到了了迅速的发展展，不论是在在科学技术研研究，还是在在产品的开发发等方面，其其应用越来越越广泛，并取取得了丰硕的的成果。为了了紧跟DSP技术的发展展，越来越多多的高校开设设了有关DSP技术的课课程和实验。。二、主要选修修课程及其在在自动化专业业中的应用三、单片机、、PLC、DSP的区别别1.单片机的的特点：所谓单片机就就是在一块芯芯片上集成了了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、时钟、定定时/计数器器、多种功能能的串行和并并行I/O口口。如Intel公司的的8031系系列等。除了了以上基本功功能外，有的的还集成有A/D、D/A，如Intel公司司的8098系列。单片机具有如如下特点：具有位处理能能力，强调控控制和事务处处理功能。价价格低廉。如如低档单片机机价格只有人人民币几元钱钱。开发环境境完备，开发发工具齐全，，应用资料众众多。后备人人才充足。国国内大多数高高校都开设了了单片机课程程和单片机实实验。2.PLC器器件的特点PLC可以认认为是“封装装”好了的单单片机。PLC内部也是是具有和单片片机功能相同同的智能控制制部分，对外外来说，则是是扩展了单片片机输入输出出口的驱动能能力，相当与与添加了三极极管和继电器器。还有其他他的比如抗干干扰能力等都都作了比较好好的处理。PLC经常应应用在工作环环境比较恶劣劣的地方，比比如矿山，高高压等地方。。对于PLC来说，有一一套不同于单单片机的指令令，这是各个个厂家在开发发生产时，把把PLC的的指令对应成成了内部单片片机可以识别别的指令。三、单片机、、PLC、DSP的区别别相对来说，PLC可以实实现的功能更更简单，设计计人员可以发发挥的余地比比较小。因为为对于单片机机来说，PLC可以使用用的部分有对对外连接，而而没有连接出出来的部分则则是不能用的的。可以说，，PLC的内内核也是单片片机，但是对对外来说则是是应用于专门门场合的“单单片机”－PLC了。三、单片机、、PLC、DSP的区别别3.DSP器器件的特点与单片机相比比，DSP器器件具有较高高的集成度。。DSP具有有更快的CPU，更大容容量的存储器器，内置有波波特率发生器器和FIFO缓冲器。提提供高速、同同步串口和标标准异步串口口。有的片内集成成了A/D和和采样/保持持电路，可提提供PWM输输出。DSP器件件采用用改进进的哈哈佛结结构，，具有有独立立的程程序和和数据据空间间，允允许同同时存存取程程序和和数据据。内内置高高速的的硬件件乘法法器，，增强强的多多级流流水线线，使使DSP器器件具具有高高速的的数据据运算算能力力。三、单单片机机、PLC、DSP的区区别DSP器件件比16位位单片片机单单指令令执行行时间间快8～10倍倍，完完成一一次乘乘加运运算快快16～30倍倍。DSP器件件还提提供了了高度度专业业化的的指令令集，，提高高了FFT快速速傅里里叶变变换和和滤波波器的的运算算速度度。此此外，，DSP器件件提供供JTAG接口口，具具有更更先进进的开开发手手段，，批量量生产产测试试更方方便，，开发发工具具可实实现全全空间间透明明仿真真，不不占用用用户户任何何资源源。软软件配配有汇汇编/链接接C编编译器器、C源码码调试试器。。三、单单片机机、PLC、DSP的区区别什么是是JTAG呢呢？JTAG(JointTestActionGroup)联合合测试试行动动小组组)是是一种种国际际标准准测试试协议议（IEEE1149.1兼容容），，主要要用于于芯片片内部部测试试。现在多多数的的高级级器件件都支支持JTAG协协议，，如DSP、FPGA器器件等等。标标准的的JTAG接口口是4线：：TMS、、TCK、TDI、TDO，分分别为为模式式选择择、时时钟、、数据据输入入和数数据输输出线线。三、单单片机机、PLC、DSP的区区别目前国国内推推广应应用最最为广广泛的的DSP器器件是是美国国德州州仪器器(TI)公司司生产产的TMS320系系列。。DSP开发发系统统的国国产化化工作作已经经完成成，国国产开开发系系统的的价格格至少少比进进口价价格低低一半半，有有的如如TMS320C2XX开发发系统统只有有进口口开发发系统统价格格的1/5，这这大大大刺激激了DSP器件件的应应用。。三、单单片机机、PLC、DSP的区区别目前，，已有有不少少高校校建立立DSP实实验室室，TI公公司和和北京京闻亭亭公司司都已已制订订了高高校支支持计计划，，将带带动国国内DSP器件件的应应用