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在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。
现场总线和分布式控制系统的应用
现场总线（Profibus、FF、Interbus等）是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。
它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/控制软件和PLC的CPU与位于现场的远程I/O站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来,并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。
分布式控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来,将输入/输出模块转换成现场检测器和执行器。
IT技术与电气工业自动化
PC、客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。
正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合,电子商务的普及将加速着这一过程。
信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向:
一是从管理层纵向的渗透。
企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取;
另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。
信息技术已渗透到产品所有的层面,不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表。
Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。
企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。
虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。
信息技术革命的原动力是微电子和微处理器的发展。
随着微电子和微处理器技术应用的增加,原本定义明确的设备界线,如PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。
相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。
软件的重要性在不断提高。
自动化系统的发展策略
采用统一的系统开发平台
统一的系统开发平台应当可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。
这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。
统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。
根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于WindowsNT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。
在这方面,基于PC的自动化产品满足了以上要求。
通用的网络结构
通用的网络结构对于一个成功的自动化系统来说非常重要。
整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。
企业管理层可通过Internet/Intranet对现场设备进行实时监督。
在进行系统网络规划时,无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网,所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。
而且,在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能,即所谓的全集成自动化技术。
标准化的程序接口
成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口。
基于Microsoft的标准和技术,如Windows2000、OPC、ActiveX和WindowsCE,减少了工程时间和费用,方便了自动化系统和办公系统的数据交换与共享。
在与企业的MES系统、ERP系统连接时,基于PC平台的自动化解决方案意义非同寻常。
使用WindowsNT/2000作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。
标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换,不需担心它们之间的通讯问题。
工业自动化的发展趋势
工业自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。
分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络,达到系统危险分散的概念;
开放化则是系统结构具有与外界的借口,实现系统与外界网络的连接;
信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力,与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。
60年前的旧中国，工业是极为落后的。
不仅产品产量低，而且工业部门残缺不全，只有采矿业、纺织业和简单的加工业，许多工业产品不能自己生产，完全依赖进口。
如今，经过60年的建设,工业行业发生根本性变化。
中国已拥有39个工业大类、191个中类、525个小类,联合国产业分类中所列的全部工业门类都有。
一个行业比较齐全的工业体系已经形成,轻重工业结构在反复调整中逐步得到改善,机电、高新技术产品在我国出口贸易中的主导地位日益明显。
60年沧桑巨变，犹如一部科幻大片。
今日之中国，繁荣昌盛、生机勃勃；
今日中国之人民，意气风发、豪情满怀。
中华民族以顽强不屈的精神傲立于世界民族之林。
回望新中国成立以来的历史，展现的是亿万人民战天斗地，求发展、求变革、求振兴的生动画卷。
60年执著不懈地艰苦奋斗，我们走过风云变幻、跌宕起伏的峥嵘岁月，走过了发达国家200-300年的历程，使今天的中国站在了实现千年强国之梦的新起点上。
在工业化的进程中，形形色色的自动化产品扮演着不可或缺的角色。
本文特选PLC、机器人、变频器、伺服与传动、工控机以及自动化仪表等几个非常具有代表性的自动化产品见证着新中国工业领域不凡成就。
PLC
我国开始研制PLC产品是上世纪70年代中期。
由于PLC应用不断深入，国内又掀起研制PLC的高潮，虽然仍是小型PLC，批量亦不大，但其功能、质量和可靠性比70年代的产品有明显的提高。
为尽快提升我国PLC的技术水平，引进PLC的先进生产技术，中外合资或外商独资企业在国内开始批量生产PLC。
西门子公司率先在大连建立PLC生产企业；
欧姆龙公司在上海生产的PLC远销海内外。
PLC崛起于70年代，首先在汽车流水线上大量应用。
80年代PLC走向成熟，全面采用微电子处理器技术，得到大量推广应用，年销售始终以高于20%的增长率上升，奠定了其在工业控制中不可动摇的地位。
90年代，随着工控编程语言IEC61131-3的正式颁布，PLC开始了它的第三个发展时期。
国内开始研制PLC产品是上世纪70年代中期，当时上海、北京、西安、广州和长春等地的不少科研单位、大专院校和工厂，总计20多家单位都在研制和生产PLC（绝大多数都是小型PLC）。
特别值得一提的是国家科委和原机械工业部在仪器仪表重点课题攻关专项中组织了“六五”、“七五”、“八五”的可编程序控制器子项攻关，由部属北京机械工业自动化研究所负责，先后研制开发了MPC-10、MPC-20、MPC-85型PLC。
为了尽快提升我国PLC的技术水平，引进PLC的先进生产技术，中外合资或外商独资企业在国内开始批量生产PLC。
西门子公司首先在大连开办PLC生产企业；
欧姆龙公司在上海生产的PLC远销海内外；
中日合资后又成独资的江苏无锡光洋电子有限公司的PLC已有小、中、大系列产品。
中外合资、引进技术，使国产PLC上了一个新的台阶。
中国加入WTO后，越来越多跨国企业把制造基地转移至中国。
制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选，制造企业为提高劳动生产率和产品质量，必然会大量采用PLC，从而为PLC的应用提供广阔的市场应用前景。
我国工业企业的自动化程度普遍偏低，PLC产品的应用空间还很大。
例如机械行业，80%以上的设备仍使用传统的继电器和接触器控制。
可以说，PLC在我国工业中的应用潜力还远没有得到充分发挥，大部分小型企业尚未完全应用自动化系统和产品。
在未来愈见激烈的市场竞争中，这部分企业势必需要应用自动化系统以提升自身实力，这将是PLC市场壮大的一块良好培养基。
目前，中国PLC市场的95％以上被国外品牌占领。
然而，国内已有具有较强实力的公司开始拓展PLC业务，并在中国PLC市场有了一定响应。
工业机器人
从最初的机械手，到现在的服务机器人，机器人在提高产品质量、发展绿色制造、服务人民生活等方面发挥着越来越重要的作用，解放了人类，使得生产效率大大提高。
上世纪70年代初期，我国科技人员从外文杂志上敏锐地捕捉到国外机器人研究的信息，开始自发地研究机器人。
80年代中期，我国机器人的研发单位大大小小已有200多家，然而，由于多半从事的是低水平、重复性的研究，全国尚无一台机器人产品问世，直至1985年，我国机器人才迎来了“春天”——工业机器人被列入了国家“七五”科技攻关计划研究重点，目标锁定在工业机器人基础技术、基础器件开发、搬运、喷涂和焊接机器人的开发研究等五个方面。
1990年，工业喷漆机器人PJ-1如期完成，这是我国第一台喷漆机器人。
而我国6000米无缆水下机器人试验应用成功，标志着我国水下机器人技术已达到世界先进水平。
从90年代初期起，在国家“863”计划支持下，我国工业机器人又在实践中迈进一大步，具有自主知识产权的点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等7种工业机器人产品相继问世，还实施了100多项机器人应用工程、建立了20余个机器人产业化基地。
90年代中后期，我国开始研究服务机器人。
仿人机器人走出实验室，我国成为继日本之后投入实际展示应用的第二个国家目前，我国的服务机器人主要有吸尘器机器人，教育、娱乐、保安机器人，智能轮椅机器人，智能穿戴机器人，智能玩具机器人，同时还有一批为服务机器人提供核心控制器、传感器和驱动器功能部件的企业。
如今，在国际竞争中，我国工业机器人的优势日益凸显。
伺服与运动控制
伺服系统是个年轻的产业，上个世纪60～70年代是直流伺服电动机诞生和发展的时代，直流伺服系统在工业及相关领域获得了广泛的应用，伺服系统的位置控制也由开环控制发展成为闭环控制。
80年代以来，随着科学技术的快速发展，大大推动了交流伺服驱动技术，使交流伺服系统性能日渐提高，与其相应的伺服传动装置也经历了模拟式、数模混合式和全数字化的发展。
90年代开环伺服系统迅速被交流伺服所取代。
在中国工业自动化不断发展的推动下，我国伺服市场逐渐形成发展，伺服产品也逐渐应用到交通、电力、新能源开发、汽车制造等各个领域，伺服在中国大好的形势下稳定中发展。
在国家863计划、科技部中小型企业创新基金和国家“十五”攻关成果基础上，我国的伺服驱动装置的控制平台技术已经基本成熟，市场呈现快速多元化发展，国内外众多品牌进入市场竞争。
目前交流伺服技术已成为工业自动化的支撑性技术之一。
变频器
早在20世纪40年代在国外就已诞生了异步电动机的变频调速技术，不过那时的变频器是由直流电动机-同步发电机组成的变频机组，50年代在我国的胶片厂等易燃车间已经采用了变频机组实现交流调速。
60年代在国际上才出现用电力电子器件组成的静止变频器，1963年，上海整流器厂就已研制出国内第一只可控硅，比当时的日本还要早一年。
1965年，我国开始了研究可控硅变频器。
直到80年代，国内许多高等学校和研究院所积极开发GTR变频器，后期更进一步研制了IGBT变频器，并将技术转让给企业生产，但由于没有自动化生产线而无法生产出高可靠性的变频器。
90年代中期，国外生产的变频器陆续进入中国市场，改革开放的不断深入也使国外的生产设备迅速涌入中国，国产变频器厂家纷纷崛起，国产的VVVF通用变频器才开始涌现。
一个高压变频器的国产化时代在我们手中拉开帷幕。
目前，国内大约已经有二十几家企业有能力生产高压变频器，国产品牌占市场的50%以上。
最近十年，采用无速度传感器控制的矢量控制和直接转矩控制系统的高动态性能变频控制技术逐渐升温，是否具备无速度传感器控制技术成为高性能通用变频器和一般通用变频器的分水岭。
然而在很长的一段时间里，虽然变频器已经在中国大地遍地开花，但其核心器件IGBT始终依赖进口，成为制约国产变频器发展的瓶颈。
近年来，多位在国外有丰富研制IGBT经验的专家回国办厂，使国内企业具备了IGBT和MOEFET的制造技术，完整的变频器产业链才开始形成。
传感器
随着世界进入信息化时代，自动化、信息化成为世界各国发展重要方向之一。
传感器作为自动化和信息系统的前端器件，是制造业自动化和信息化的基础；
现代传感器技术集约了多种学科的尖端成果、是国际上发展最迅速的高新技术之一；
是传统产业技术改造和升级的“功效倍增器”，成为衡量一个国家科技发展的重要指标。
我国传感器行业发展迅速，传感器市场近些年一直持续增长，势头良好，其中工业制造和汽车产品达到市场份额的三分之一。
传感器给我国的迅速发展带来了无限商机，西门子、霍尼韦尔、凯乐、横河等传感器大企业纷纷进入我国市场，这为我国工业设备制造商和汽车制造业等传感器最终消费者带来了很大便利，但也对国内传感器行业施加了很大压力。
国内传感器产品存在的主要问题是：
品种少，质量较差；
制造工艺技术相对落后；
生产企业不掌握先进的核心制造技术；
高性能传感器的科研成果转化率较低。
大力发展新型传感器已在行业内开展多年，但新型传感器的产业化速度慢仍困扰着众多传感器企业。
产品更新换代是行业持续发展的源泉，传感器正向更多领域拓展，这些领域不断增长的需求，要求新型传感器产品不断的涌现。
网络的应用，IT业的迅速发展，对传感器新品提出更多要求，适应于不同行业的传感器的研发要跟上市场潮流，并创造处新的需求。
只有传感器应用更广泛，产品不断更新，更好的适应市场需求，才能获得新的增长点。
电气工程及其自动化的触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。
本专业生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、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作，是宽口径“复合型”高级工程技术人才。
该领域对高水平人才的需求很大。
据估计，随着国外大企业的进入，在这一专业领域将出现很大缺口，那时很可能出现人才供不应求的现象。
所以说我的专业就业还是可以的。
在七八十年代，一个学生从学校分配到工作岗位上之后，单位会专门安排的师傅带，一直到能独立工作为止，而现在，在很多的企业，当应届毕业生到来之后，会接受一系列的培训才能上岗，更有些外企在这之外还会安排一对一的导师带领新员工进行工作，当然这些导师也只是早一两年进去的员工。
这些都说明，不管是以前，还是现在，刚毕业的学生和公司要求的工作人员是有一定差距的，而弥补这段差距，暂时只能由公司来做。
特别是学自动化技术的人，在学校学的和在公司用的，感觉差距越来越大。
我想很多人都曾经经历过，在学校里学习，特别是在本科阶段，前两年学的是文化基础课和一些基础的工具课，例如计算机基础知识、机械制图之类，从大三才开始学习专业课，但是所谓专业课，主要的一些理论课，当然这也是必要的，到毕业之前，还会学一些应用类的，例如可编程控制器（ＰＬＣ），但是即使是这类课程，一是理论说得多，二是所用的ＰＬＣ非常古老，从那里只能学到ＰＬＣ的简单原理及非常简单的编程。
先不说工作的种类千差万别，即使是从事已经学到的课程完全对应的工作，古老的知识、简单的应用也无法直接应用在工作中。
大学生越来越多，就业竞争越来越激烈，现在的大学生已经从很早就开始为自己做好职业规划，并在课余时间学习更多先进的知识为就业做好准备。
一是考证热，凡是可能有用的，大家都去考，有好过没有；
二是学习新兴的应用技术；
三是利用假期参加实习。
但是不是每个人都会有清晰的职业规划，因此这种准备做得相应的就不足，更有些人甚至不知道该如何入手，直到毕业了还不知道该怎么办。
我始终认为，有一句话是非常正确的，任何事情的发生，绝不是因为单方面促成的，涉及的任何一方都需要从自身寻找原因。
希望学生、学校和社会一起来填满这个差距。
自动化未来创意
子设计流程的复杂性令人难以置信。
想想不到半个世纪，我们就经历了只包含几个晶体管的电路到相同空间几亿个晶体管的时代，工程师通过办公室桌面计算机就可以控制这一复杂性的想法根本不可能实现。
而PC本身增加的功能却极大促进了高级自动化，现在多数工程师都认为这是理所应当的。
设计流程增强的自动化不一定带来电子工业的革新，但却提升了设计师工作的抽象级别，使他们做到最好。
设计时间可以花在更具创造性水平上创造附加值，而不是花在实现的复杂性上。
电子设计流程的复杂性令人难以置信。
随着国家经济建设的高速发展，持续不断地电力投资的市场需求，电力自动化市场的前景是十分喜人的！
随之而来，电气自动化行业的发展前景也是异常有诱惑力的。
在过去发展的基础上，我国电气自动化行业的发展和我国工业自动化行业的发展，同样是取得了骄人的业绩的。
但是，在我国电气自动化行业里面，同样存在低端技术产品多，高端技术产品少；
普通产品生产多，尖端产品生产少；
能耗高的产品多，能耗低的产品少；
企业单打独斗多，形成产业链的少；
为国外企业配套多，企业自主创新少……同样，也存在着从“又快又好”向“又好又快”转型的问题。
—————自然科学发展简史论文
系别：
机电工程学院
专业：
电气工程及其自动化
学号：
070607140
姓名：
赵彬植
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