傳感器綜合應用第一頁，共11頁。任務一工業自動化控制系統簡介【知識要點】傳感器應用技術高等教育出版社【相關知識】【任務測評】第二頁，共11頁。【知識要點】1了解什么是工業自動化。2了解什么是工業自動化技術。3理解工業自動化控制系統由哪些部分組成。4掌握閉環控制的工作原理。傳感器應用技術高等教育出版社任務一工業自動化控制系統簡介第三頁，共11頁。【相關知識】一、什么是工業自動化傳感器應用技術高等教育出版社工業自動化就是工業生產中的各種參數為控制目的，實現各種過程控制，在整個工業生產中，盡量減少人力的操作，而能充分利用動物以外的能源與各種資訊來進行生產工作，即稱為工業自動化生產，而使工業能進行自動生產之過程稱為工業自動化。工業自動化是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下，按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統稱。自動化技術就是探索和研究實現自動化過程的方法和技術。第四頁，共11頁。傳感器應用技術高等教育出版社

工業自動化技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其他信息技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的綜合性高技術，包括工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。自動化系統本身并不直接創造效益，但它對企業生產過程起著明顯的提升作用：（1）提高生產過程的安全性；（2）提高生產效率；（3）提高產品質量；（4）減少生產過程的原材料、能源損耗。據國際權威咨詢機構統計，對自動化系統投入和企業效益方面提升產出比約1：4至1：6之間。二、工業自動化技術第五頁，共11頁。傳感器應用技術高等教育出版社在工業自動化領域，傳統的控制系統經歷了繼基地式氣動儀表控制系統、電動單元組合式模擬儀表控制系統、集中式數字控制系統和集散式控制系統DCS的發展歷程。隨著控制技術、計算機、通信、網絡等技術的發展，信息交互溝通的領域正迅速覆蓋從工廠的現場設備層到控制、管理各個層次。工業控制機系統一般是指對工業生產過程及其機電設備、工藝裝備進行測量與控制的自動化技術工具(包括自動測量儀表、控制裝置)的總稱。今天，對自動化最簡單的理解也轉變為：用廣義的機器（包括計算機）來部分代替或完全取代或超越人的體力。如圖10-1-1所示是正在生產作業中的工業自動化汽車生產線。圖10-1-1工業自動化汽車生產線第六頁，共11頁。傳感器應用技術高等教育出版社三、工業自動化控制系統一個控制系統包括控制器（controller）、傳感器（sensor）、變送器（transmitter）、執行機構（finalcontrollingelement）、輸入輸出接口（I/0interface）五部分組成。控制器的輸出經過輸出接口、執行機構，加到被控系統上；控制系統的被控量，經過傳感器，變送器，通過輸入接口送到控制器，這樣完成了一次正常的運算控制操作。按照自動控制有無針對對象來劃分，自動控制可分為“開環控制”和“閉環控制”。目前工業自動化控制中，“狀態閉環控制”多用于保護類控制，例如汽機的ETS，鍋爐的MFT，化工的ESD，水泵保護等等。其優點是反應比較快，控制器本身不需要復雜的計算，通過邏輯運算基本可以實現；其缺點是一旦收到的反饋信號為假信號，則按照假信號進行動作，工程上多稱之為“誤動”。這樣就可以部分的對其進行提前控制，把誤動的可能性減到最低。如圖10-1-2所示，是一款利用閉環控制的工業縫紉機控制系統的框圖。第七頁，共11頁。傳感器應用技術高等教育出版社圖10-1-2工業縫紉機控制系統框圖第八頁，共11頁。傳感器應用技術高等教育出版社三、工業自動化中的機器人應用工業機器人是集機械、電子、控制、計算機傳感器傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業"制造業重要的自動化裝備。隨著科技日益進步，以前需要人工加工制造的行業開始向自動化技術轉變。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業機器人以來，機器人技術及其產品發展很快，已成為柔性制造柔性制造系統、自動化工廠、計算機集成制造系統的自動化工具。如圖10-1-3所示是一種正在工作生產線上作業的工業機器人。

圖10-1-3生產線上的工業機器人第九頁，共11頁。傳感器應用技術高等教育出版社即使在目前嚴峻的經濟形勢下，仍有面向各個新應用領域的機器人不斷涌現出來。在制造業方面，盡管增長速度受到資金的限制機器人的數量仍在不斷增加。另外，醫療、服務、空間和軍事領域等機器人市場也在增長中。我國工業機器人的市場主要集中在汽車、汽車零部件、摩托車、電器、工程機械、石油化工等行業。中國作為亞洲第三大的工業機器人需求國，市場發展穩定