第七章-自动化类专业的教学安排

自动化专业学习指导工业化的发展历程机械化大规模使用机器系统电气化加入电机、电网络自动化加入自动控制器实现自动化，就完成工业化自动化技术是工业化的核心技术信息化的发展历程数字化大规模使用数字计算机网络化实现计算机网络先进自动化综合集成了系统、管理实现先进自动化，就完成信息化先进自动化技术是信息化的核心技术自动化面临的挑战回顾一：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：电缆传输协议：扩展；传输速率：加快自动化面临的挑战回顾二：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PLC技术仍然是工业控制系统的主力自动化面临的挑战回顾三：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2010年：智能电网2011年：电动汽车2012年：信息化工业化2013年：工业4.02014年：智能制造/机器人2015年：大数据2016年：工业互联网2017年：人工智能2018年：量子通信/引力波(？)企业对自动化的要求工业4.0/中国制造2025实现产品制造自动化、信息化、智能化满足客户需求、降低制造成本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集成服务能力全局的机器与系统开发能力软件工程项目管理能力进度控制软件质量控制能力工艺Know-How功能组合设计软件保密库的集成能力PLCopen支持C++OPCUAEuromapOMAC/PackMLFDAGamp…开放性软件集成-IE浏览器-MATLAB/SimulinkEPLANAutoCAD软件盈利模式软件服务收费模式增值服务自动化工程师的工作工具工程KPI任务MATLAB/SimulinkAutomationStudioServoSoftUnity…数据库HadoopCloud/Edge需求分析硬件配置选型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IIoTBigData机器学习人工智能RFIDTSNMQTTOPCUAIO-LINKPLC自动化工程师能力与知识结构工程师能力模型

EngineerAbilityModel三层结构的自动化知识体系基础知识层通识知识、数理基础、机电基础、计算机基础·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：传感与检测知识元：传感器与检测技术系统知识层重要专业课简介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C/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Matlab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电路基础中的基础，自动化专业考研科目之一模拟电子技术/数字电子技术基础课，电子电路设计的基础微机原理单片机、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自动控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DSP/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、大学学习的差异大学课程的进度更快大学学习要求学生投入更多的时间进行更有效的学习大学要求学生以批判性思维对待课程内容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）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大学学习要求学生抱有积极主动的态度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）⑴广泛阅读教材和参考书籍，深刻理解理论体系⑵完成大量练习，积极讨论问题⑶理论联系实际，演绎归纳并重实践课的学习大学阶段要特别重视动手能力的培养，包括课程实验、计算机应用特别重视对各种常用元件和工具的熟悉和使用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。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。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。在参观和生产实习中，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。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。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