生产过程自动化控制系统管理办法
2019年10月3日
本管理办法适用于生产过程自动化控制系统（以下简称自动化系统）的管理，维护和使用。为确保自动化控制系统安全、可靠的运行，主管科室及时、准确的判断和排除故障，特制订本办法。
第一节自动化控制系统设备管理职责划分
一、公司的自动化控制系统管理部门为机动部的自动控制办公室，其主要职责是：
1、为所有自动化系统设备（包括备用设备）设立统一编号，建立设备卡片。卡片内容应包括设备编号、安装位置、型号、性能参数、主要用途、上岗时间、生产厂名、维护历史。并在维护历史内详细记录维护原因、时间、方式、验收人、上岗或报废原因。
2、根据自动化设备现场损耗情况及时提出备件计划；
3、为保证现场设备持续可靠的运转，相关部门必须保持设备环境卫生（包括变电所内和现场控制箱内部）。每一年为现场设备离线清洁一次，做到设备内外无积灰，无污渍。检查和紧固接线，做到接线可靠，归整。检查和整理设备和线路标识，保证清晰，准确；
4、有些处理模块，线性可调，自动化管理部门须每年进行一次统一标校，并填写相应的标定记录。
5、自动化管理部门根据自动化系统运行情况和使用部门的要求定期制订优化计划，对操作系统和应用软件进行优化和升级，保证工控系统软件运行最优配置。
使用部门的职责
1、操作员站的微机外表必须用干净、干燥的抹布擦拭。保证机箱和显示器外壳无积灰、无污渍；
2、操作员站微机除进行过程控制操作（或控制组态）外，不得做其他任何应用。尤其不允许在自动化系统上作与工作无关的事情。
第二节自动化图纸资料管理
一、自动化系统相应的各种图纸、各种软件和硬件资料自动化控制办公室专人统一编号保管，保证图纸资料整洁完备以；
二、自动化系统如有改动或扩展，必须由自动化管理部门根据变动情况出具相应的模块安装位置图、网络结构图、外部接线图、控制回路图和变化后的程序逻辑图等，并由自动化负责人验收审核后与原图一同存档。
自动化图纸资料借阅必须填写记录，按时归还，如有缺残，必须原样补还。
第三节自动化系统日常维护管理
一、自动化系统的日常维护工作包括三方面内容：定期巡检、系统优化、故障处理；
二、自动化主管人员必须定期对自动化系统现场设备运行情况进行点检，并认真做好点检记录。点检记录内容包括：时间、项目、设备状态、发现问题、建议、检查人；
三、自动化管理部门根据自动化系统运行情况和使用部门的要求定期制订优化计划，优化计划必须经过自动化负责人批准后方可实行。涉及其他部门的协助和暂停生产的，须经上级部门批准。并由自动化主管认真填写优化记录。记录内容包括：原因、计划形成时间、计划内容、涉及相关部门工作、实施时间、实施结果、主要操作者；
四、自动化维护部门负责系统的故障处理，并认真做好故障处理记录。记录内容：故障发生时间、原因、现象、处理方法、处理时间、处理结果、备注、处理人；
五、自动控制办公室每月根据故障处理记录表统计故障频次。作出相应的优化计划。
办法设备保全处湖云设〔2016〕1号 湖南云峰工业自动化控制系统管理规定1 目的 为规范和加强弋阳海螺工业自动化控制系统的日常管理，保障公司生产的顺利进行，使自动化控制系统管理科学化、制度化，建立相适应的管理体系；根据公司《计算机管理办法》、《报警值修改管理规定》，特制定本规定。 2 适用范围 本规定适用于公司工业自动化控制系统设备从调研、选型验收、安装、使用直至更新全过程的管理。本规定中控制系统主要是指公司内工业自动化控制计算机系统、可编程序逻辑控制器系统。 3 系统管理 3.1 设备保全处是工业自动化控制系统的职能管理部门，主要负责控制系统的软、硬件的维护与运行工作、技术资料管理及各种备件管理,并根据运行状况制订系统检修计划及方案； 3.2 各使用部门严格按操作规程及维护规程使用与维护；确保系统使用运行环境，监控运转状况，发现问题及时与设备保全处联系；并积极配合专业维修人员分析处理系统故障； 3.3 设备保全处应在操作站设立严格的口令管理制度，严格区分维护、操作使用权限。系统管理员应设两人，拥有除用户权限设臵外的所有权限，用户权限设臵口令由保全处分管领导掌握：
3.4 一般情况下系统管理员需了解、熟悉系统设臵及程序时不得在系统操作站和工程师站上进行，以防止不慎错误的修改、下载程序。 3.5 严禁擅自在计算机根目录下删除或存放私有文件，严禁擅自移动系统程序、应用程序的文件和文件夹； 3.6 用户禁止将本岗位口令泄漏给他人，不得擅自修改系统程序、应用程序、控制系统的硬设定及软设定； 3.7 操作或使用人员负责日常清灰、保持清洁；未经许可，不得擅自搬动机房内的设备或变更电源系统，不得将设备随意借出；不得擅自打开微机设备修理，设备运行过程中若发生硬件或系统软件故障,应及时报告,不得擅自处理; 3.8 严格禁止在操作站上使用非系统所带可移动存储媒体（软盘、U盘、光盘等），确保系统的软件安全，杜绝病毒的入侵； 3.9 操作人员严禁在操作站上使用非工艺过程管理软件，严禁在操作站上读写、删 除文件、自行复位、关闭操作站； 3.10 控制系统中生产线控制系统、工控微机及单机设备可编程序控制器由设备保全处负责巡检维护，并负责生产期间内系统正常运行，排除运行过程中发现的设备故障； 3.11 控制系统在线控制时，一般不允许修改软件及报警值等相关数据；特殊情况下，须遵照《报警值修改管理规定》，经由使用单位提出书面申请并办理相关会签手续后，自动化系统管理人员方可修改，修改时应保证各计算机控制系统的一致性； 3.12 对控制程序属于技改性质较大的修改，报专业部
《过程控制系统》习题解答 1-1 试简述过程控制的发展概况及各个阶段的主要特点。 答：第一个阶段50年代前后：实现了仪表化和局部自动化，其特点： 1、过程检测控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合式仪表 2、过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统 3、被控参数主要是温度、压力、流量和液位四种参数 4、控制的目的是保持这些过程参数的稳定，消除或减少主要扰动对生产过程的影响 5、过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论，主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题 第二个阶段60年代来：大量采用气动和电动单元组合仪表，其特点： 1、过程控制仪表开始将各个单元划分为更小的功能，适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统 2、计算机系统开始运用于过程控制 3、过程控制系统方面为了特殊的工艺要求，相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统（串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、选择性控制） 4、在过程控制理论方面，现代控制理论的得到了应用 第三个阶段70年代以来：现代过程控制的新阶段——计算机时代，其特点： 1、对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算系统进行多参数综合控制 2、自动化技术工具方面有了新发展，以微处理器为核心的智能单元组合仪表和开发和广泛应用 3、在线成分检测与数据处理的测量变送器的应用 4、集散控制系统的广泛应用 第四个阶段80年代以后：飞跃的发展，其特点： 1、现代控制理论的应用大大促进了过程控制的发展 2、过程控制的结构已称为具有高度自动化的集中、远动控制中心 3、过程控制的概念更大的发展，包括先进的管理系统、调度和优化等。 1-2 与其它自动控制相比，过程控制有哪些优点？为什么说过程控制的控制过程多属慢过程？ 过程控制的特点是与其它自动控制系统相比较而言的。 一、连续生产过程的自动控制 连续控制指连续生产过程的自动控制，其被控量需定量控制，而且应是连续可调的。若控制动作在时间上是离散的（如采用控制系统等），但是其被控量需定量控制，也归入过程控制。 二、过程控制系统由过程检测、控制仪表组成 过程控制是通过各种检测仪表、控制仪表和电子计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测、自动监督和自动控制。一个过程控制系统是由被控过程和检测控制仪表两部分组成。 三、被控过程是多种多样的、非电量的 现代工业生产过程中，工业过程日趋复杂，工艺要求各异，产品多种多样；动态特性具有大惯性、大滞后、非线性特性。有些过程的机理（如发酵等）复杂，很难用目前过程辨识方法建立过程的精确数学模型，因此设计能适应各种过程的控制系统并非易事。 四、过程控制的控制过程多属慢过程，而且多半为参量控制 因为大惯性、大滞后等特性，决定了过程控制的控制过程多属慢过程；在一些特殊工业生产过程中，采用一些物理量和化学量来表征其生产过程状况，故需要对过程参数进行自动检测和自动控制，所以过程控制多半为参量控制。
神华宁煤集团煤炭化学工业分公司 自动化控制系统管理规定 第一章总则 第一条为了规范神华宁煤集团煤炭化学工业分公司（以下简称“公司”）自动化控制系统的管理，确保自动化控制系统安全经济运行，依据国家相关法律、法规和《神华集团公司煤制油化工仪表及自动化控制设备管理办法》，制定本规定。 第二条本规定明确了自动化控制系统的管理、维护、运行和安全注意事项、自动化控制系统备品备件及UPS的管理、自动化控制系统点检的内容以及外委检修、点检的批准。 第三条各单位应加强自动化控制系统的管理，保证自动化控制系统在安全平稳状态下运行。 第四条各单位应积极采用国内外先进的自动化控制系统管理方法和检维修技术，不断提高工业自动化控制系统管理水平。 第五条本规定适用于公司及所属各单位集散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS、ESD）、可编程控制器（PLC）以及在先进过程控制（APC）和优化过程控制（OPC）系统中使用的上位计算机等的管理。 第二章管理职责 第六条公司机械动力部职责：
(一)对各单位自动化控制系统硬件、软件管理、自动化控制系统运行管理及点检工作的情况进行监督检查； (二)自动化控制系统外委检修、点检的审批，承包方选择 及点检、检修的组织工作。 第七条各单位职责： (一)自动化控制系统硬件管理及日常检查、维护、保养工作； (二)自动化控制系统软件程序、网络文件管理，软件及相关数据修定管理； (三)UPS电源及网络机房管理； (四)自动化控制系统运行管理； (五)自动化控制系统备品备件的管理； (六)自动化控制系统档案的管理； (七)自动化控制系统的点检管理。 第三章自动化控制系统的硬件管理 第八条各单位仪表维护单位应按装置建立自动化控制系统软、硬件设备档案及台帐，档案、台帐应实行微机管理。台帐应说明名称、型号、规格、数量、用途、制造厂、出厂日期等。档案对单台设备而言，其内容包括应用装置和投用时间、通讯速度、安装地点、运行情况、发生的故障、原因、处理和检修经过及结果等。 第九条各单位维护单位根据不同的自动化控制系统各自特点，做好自动化控制系统定期检查、维护、保养及紧急故障处理等
华中科技大学人工智能与自动化学院 2019～2020学年第二学期 “过程控制系统”考试(A 卷) 考试方式： 开卷 考试日期: 2020年6月11日 考试时长: 150 分钟 专业班级： 2017自动化 学号：____________ 姓名：_____________ 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分值 10 5 5 12 20 48 100 分数 一、单选题（每题1分，共10分） 1、若调节阀的引压管线很长，膜头空间又大，则时间常数及滞后时间都会很大，影响调节质量，其改进方法主要考虑（ ）。 A 、增大调节阀膜片 B 、投入或加强微分作用 C 、增大调节阀口径 D 、增设阀门定位器 2、控制参数选择原则下面哪种说法不合理？（ ） A 、控制通道的放大系数要大一些，时间常数要小一些，纯滞后时间要尽量小。 B 、控制参数的选择还应该考虑工艺的合理性和生产的经济性。 C 、干扰通道滞后时间要大些，时间常数要小些。 D 、控制参数应是工艺上允许加以控制的可控变量。 分 数 评卷人
3、定值控制是一种反馈控制，其目的是为了减少或者消除（）。 A、干扰量的变化 B、被控变量的变化 C、测量与给定之间的偏差 D、设定值的变化 4、均匀控制系统参数整定有何特点?下面哪个特点是不正确的？（） A、参数变化应限制在允许范围内； B、与常规系统相比系统结构无特殊性，达到均匀控制目标； C、控制作用较强； D、参数均应缓慢地变化。 5、执行机构为（）作用，阀芯为（）装，则该调节阀为气关阀。 A、反、正 B、正、正 C、正、反 D、正或反、正 6、在设备安全运行的工况下，能够满足气开式控制阀的是（）。 A、锅炉的燃烧油（气）调节系统 B、锅炉汽包的给水调节系统 C、锅炉汽包的蒸汽压力调节系统 D、锅炉炉膛负压调节系统 7、气动调节阀的（）称为阀体（调节机构）。 A、阀杆、阀芯和阀座 B、阀杆和阀芯 C、阀杆和阀座 D、阀芯和阀座
《自动化制造系统》复习题 、名词解释 1?系统 由相互联系、相互作用和相互制约的备个要素组成且具有一定功能的整体。 2.自适应控制 系统木疗能够随着环境条件或结构的不可预计的变化，白行调整或修改系统参量的控制系统。 3.顺序控制 按照预先设定好的顺序使控制动作逐次进行的控制。 4.VR技术 是一种故有效模仿人在白然环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。 5.FMS 在计算机统一控制下，有自动装卸与运输系统将若干台数控机床或加丁?屮心连接起来构成的一种适合多品种，屮小批量生产的先进制造系统。 6.物流系统 对工件、工具和配套装置及材料进行移动与存储的系统,主要完成物料的存储、输送、装卸、管理等功能。 7.产品柔性 系统能经济而迅速地转向生产新产品的能力，及转产能力。 8.自学习控制系统 如果计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验，自行改变和完善控制规律，使控制效果愈來愈好，这样的控制系统即为自学习控制系统。 9.AGV 一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，H动完成运输任务的物料运载工具。10.在线检测 指在设备运行、生产不停顿的情况下，对设备和加工过稈运行状态的信息数据进行采集的方式 11.H动化制造系统 在较少人工宜接或间接干预下，将原材料加T成零件并组装成产品，在加工过稈和装配过稈中实现工艺过程白动化。 12.程序控制 如果计算机控制系统是按照预先编制的固定程序进行自动控制，则这种控制称Z为程序控制。 13.制造过程检测白动化 利用各种自动化检测装置，自动检测被测量对象的有关参数，不断提供各种有价值的信息和数据。 14 ?闭环控制 系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式 15.结构丁艺性 指产品和零件在保证使用的前提下，力求能够采用生产率高，劳动量小，材料消耗少和生产成木低的
PLC控制系统 PLC监控系统包括装有WINCC的上位机及CPU、I/O模块和通讯电缆组成，用于对分散在现场的模拟量信号进行精度测量，系统中现场采集的各路测量信号进PLC系统，PLC系统考虑防爆问题安装在中控制室并通过一根总线电缆和上位机相连。上位机系统可对采集的数据进行各种显示、记录、并同时具有系统诊断等各种功能。上位机与PLC系统之间实行严格的电气隔离，具有较高的传输电平和噪声容限，抗干扰能力强。 作为操作站，其主要功能包括： 画面显示功能 操作站均设有以下几类画面： 1）菜单画面 画面菜单按工艺分区组织，鼠标点击相应的菜单切换到相应的画面或画面组。 2）流程图画面 以类似用户的流程图的形式，显示过程信息，并设有操作窗口，可以对任意控制回路进行操作。系统配有标准符号库，可以根据需要指定符号的颜色、闪烁及显示方式等。支持动态符号，可自定义符号库。组态软件提供编辑工具，通过画面编辑器可编辑用户需要的工艺流程画面。 流程图上显示的过程信息可达20000多条，信息的最低刷新速度<1秒 3）控制分组画面 以类似常规调节表或指示表的形式显示回路和测量指示点的信息，如变量值、设定值、输出值、控制方式（手动/自动）和高低报警限值等。变量可每秒更新一次。分组可任意进行，切可以重叠。每一变量带有16个字符的位号名和80个字符的说明。操作员可从分组画面调出任意变量（数字或模拟）的信息。对模拟回路，可以对设定值、输出值、控制方式等进行操作和切换。对数字回路，可对两状态设备发出开启/关闭命令，或启动/停止顺序，画面应显示出命 令状态和实际状态。 4）回路参数画面
显示出任一指定控制点的全部信息，如变量值、设定值、输出值、操作方式和历史趋势，以及整定参数、报警值、算法类型等由工程师修改的参数。从参数画面也应可以对模拟回路和数字回路进行操作。 5）趋势图曲线显示画面 操作站可用不同的颜色和时间间隔在一画面上显示至少四个变量，变量可以任意选择组合，并放有放大和卷动功能。趋势画面包括有一个移动光标和数据区，显示各趋势曲线与光标线相交处的数字值。趋势画面的X、Y坐标可选择自适应和设定两种，相邻分辨点的时间可设定为1秒，最大趋势记录时间可在一年。趋势图有平均值显示、最大值显示、最小值显示等多种数据形式。 可显示单个或同时显示多个测点的实时趋势和历史趋势。 可显示8小时、24小时、1周、1月、半年等历史趋势。 趋势图上设置拖动功能，可详细显示某时刻具体值。 同一趋势图上不同的测点可以不同的颜色区别。 6）报警汇总画面 包括全部的报警点，并按时间顺序列出最近的所有报警，每条报警信息包括报警信息、位号、确认状态、报警日期、时间、恢复正常的如期时间等。未经确 认的报警点显示鲜艳的红色并闪烁。 操作站具备窗口功能，可同时显示多种窗口，以上几类画面可任意组合。 操作站所有操作画面和显示画面均为全中文显示。 报警功能 系统可以产生以下几类报警： ● 工艺过程报警：包括绝对值报警、偏差报警、变化速度报警等 ● 故障报警：包括诊断报警和后备硬件故障报警等 ● 连锁动作报警 ● 紧急停车报警：当发生紧急情况按紧急停车按钮时报警
生产过程自动化控制系统管理办法 2019年10月3日 本管理办法适用于生产过程自动化控制系统（以下简称自动化系统）的管理，维护和使用。为确保自动化控制系统安全、可靠的运行，主管科室及时、准确的判断和排除故障，特制订本办法。 第一节自动化控制系统设备管理职责划分 一、公司的自动化控制系统管理部门为机动部的自动控制办公室，其主要职责是： 1、为所有自动化系统设备（包括备用设备）设立统一编号，建立设备卡片。卡片内容应包括设备编号、安装位置、型号、性能参数、主要用途、上岗时间、生产厂名、维护历史。并在维护历史内详细记录维护原因、时间、方式、验收人、上岗或报废原因。 2、根据自动化设备现场损耗情况及时提出备件计划； 3、为保证现场设备持续可靠的运转，相关部门必须保持设备环境卫生（包括变电所内和现场控制箱内部）。每一年为现场设备离线清洁一次，做到设备内外无积灰，无污渍。检查和紧固接线，做到接线可靠，归整。检查和整理设备和线路标识，保证清晰，准确；
4、有些处理模块，线性可调，自动化管理部门须每年进行一次统一标校，并填写相应的标定记录。 5、自动化管理部门根据自动化系统运行情况和使用部门的要求定期制订优化计划，对操作系统和应用软件进行优化和升级，保证工控系统软件运行最优配置。 使用部门的职责 1、操作员站的微机外表必须用干净、干燥的抹布擦拭。保证机箱和显示器外壳无积灰、无污渍； 2、操作员站微机除进行过程控制操作（或控制组态）外，不得做其他任何应用。尤其不允许在自动化系统上作与工作无关的事情。 第二节自动化图纸资料管理 一、自动化系统相应的各种图纸、各种软件和硬件资料自动化控制办公室专人统一编号保管，保证图纸资料整洁完备以； 二、自动化系统如有改动或扩展，必须由自动化管理部门根据变动情况出具相应的模块安装位置图、网络结构图、外部接线图、控制回路图和变化后的程序逻辑图等，并由自动化负责人验收审核后与原图一同存档。 自动化图纸资料借阅必须填写记录，按时归还，如有缺残，必须原样补还。
《自动化制造系统》复习题 一、名词解释 1.系统 由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。 2.自适应控制 系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化，自行调整或修改系统参量的控制系统。 3.顺序控制 按照预先设定好的顺序使控制动作逐次进行的控制。 4.VR技术 是一种最有效模仿人在自然环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。 5.FMS 在计算机统一控制下，有自动装卸与运输系统将若干台数控机床或加工中心连接起来构成的一种适合多品种，中小批量生产的先进制造系统。 6.物流系统 对工件、工具和配套装置及材料进行移动与存储的系统，主要完成物料的存储、输送、装卸、管理等功能。 7.产品柔性 系统能经济而迅速地转向生产新产品的能力，及转产能力。 8.自学习控制系统 如果计算机能够不断地根据受控对象运行结果积累经验，自行改变和完善控制规律，使控制效果愈来愈好，这样的控制系统即为自学习控制系统。 9.AGV 一种有蓄电池驱动，装有非接触导向装置，在计算机控制下，自动完成运输任务的物料运载工具。 10.在线检测 指在设备运行、生产不停顿的情况下，对设备和加工过程运行状态的信息数据进行采集的方式 11.自动化制造系统 在较少人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件并组装成产品，在加工过程和装配过程中实现工艺过程自动化。 12.程序控制 如果计算机控制系统是按照预先编制的固定程序进行自动控制，则这种控制称之为程序控制。 13.制造过程检测自动化 利用各种自动化检测装置，自动检测被测量对象的有关参数，不断提供各种有价值的信息和数据。 14.闭环控制 系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式 15.结构工艺性 指产品和零件在保证使用的前提下，力求能够采用生产率高，劳动量小，材料消耗少和生产成本低的方法制造处理。
1：串级控制系统参数整定步骤应为（）。 1.先主环，后副环 2.先副环后主环 3.只整定副环 4.没有先后顺序 2：仪表的精度等级指的是仪表的（） 1.误差 2.基本误差 3.允许误差 4.基本误差的最大允许值 3：串级控制系统主、副回路各有一个控制器。副控制器的给定值为（） 1.恒定不变 2.由主控制器输出校正 3.由副参数校正 4.由干扰决定 4：用K分度号的热偶和与其匹配的补偿导线测量温度。但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表的指示（） 1.偏大 2.偏小
3.可能大,也可能小,要视具体情况而定 5：用4：1衰减曲线法整定控制器参数时得到的TS值是什么数值（） 1.从控制器积分时间旋纽上读出的积分时间 2.从控制器微分时间旋纽上读出的积分时间 3.对象特性的时间常数 4.是4：1衰减曲线上测量得到的振荡周期 6：当高频涡流传感器靠近铁磁物体时（） 1.线圈的震荡频率增加 2.线圈的电阻减小 3.线圈的电感增大 7：某容器控制压力，控制排出料和控制进料，应分别选用的方式为（）。 1.气开式；气开式 2.气关式；气关式 3.气开式；气关式 4.气关式；气开式 8：准确度等级是仪表按（）高低分成的等级。 1.精度 2.准确度
3.限度 9：不属于工程上控制参数的整定方法是（） 1.动态特性法 2.稳定边界法 3.衰减曲线法 4.比较法 10：最常见的控制结构除了反馈控制结构外还有。（） 1.串级控制 2.前馈控制 3.单回路控制 4.多回路控制 11：串级均匀控制系统结构形式与串级控制系统相同，它与串级控制系统有区别也有相同的地方。相同是（） 1.系统构成目的 2.对主、副参数的要求 3.参数整定顺序、投运顺序 4.干扰补偿方式 12：工业现场压力表的示值表示被测参数的（）。 1.动压 2.全压
自动化制造系统 第一次作业 一、论述题； 1.论述人机一体化自动化制造系统的主要特征。 自动化制造系统是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自功化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。 自动化制造系统具有五个典型的组成部分：1.具有一定技术水平和决策能力的人2.一定范围的被加工对象3.信息流及其控制系统4.能量流及其控制系统5.物料流及物料处理系统。 2.应该从哪些方面评价自动化制造系统？ 任何一个人造系统都是为某一特定目的而设计建造的。为了对设计方案进行优化选择，评价是否达到预定目标，就需要对系统进行评价。我们从六个方面进行评价，这六个方面称为制造系统的六要素。 1）生产率生产率是自动化制造系统的主要衡量指标之一。提高生产率也是建造自动化制造系统的主要目的之一。 2）产品质量制造系统的输出应是高质量的产品，否则系统就失去其存在价值。自动化制造系统在产品质量方面追求的最高目标是实现"零缺陷”生产。 3）经济性提高制造系统的经济性可以提高企业的经济效益；可以降低产品的销售价格；减轻用户的负担。 4）寿命周期可靠性自动化制造系统在其寿命周期内应能够可靠地工作，经常出故障的系统会给企业带来很大的损失。 5）制造柔性未来自动化制造系统面对的是多品种、小批量生产。这种生产模式要求系统具有很大的柔性，才能适应外部环境快速改变的需求。 6）可持续发展特性在制造系统规划和运行过程中实施"清洁化生产”战略，追求的对环境的"零污染”和对资源的"零浪费”，实现资源的优化利用。 制造系统的可持续发展特性已成为自动化制造系统的主要评价指标。 二、名词解释题： 1.制造：是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。 2.制造业：是所有与制造有关的企业机构的总体。它一方面创造价值，生产物质财富和新知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。 3.制造系统：是为了达到预定的制造目的而构造的物理或组织系统，制造系统具有构成系统的一切特征。 4.自动化制造系统：是由一定范围的被加工对象，一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体，它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等作为输入，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自动化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。 5.加工中心：是在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置而形成的一类更复杂，但用途更广，效率更高的数控机床。加工中心机床具有工序集中、可以有效缩短调整时间和搬运时间，减少在制品库存，加工质量高等优点。 第二次作业 一、判断题： 1.在自动化制造系统中，人主要从事控制、感知、决策和切屑加工等方面的工作。（错） 2.自动化制造系统中，机器系统可以精确感知系统输入信息，比如微波、红外、超声波等。（对） 3.在自动化制造系统中，人机工程学评价方法有总体模糊综合评价法、人体模型评价法、图表法等。（对） 4.机一体化制造系统中，不再强调人在系统中的主导作用，更加重视机器的作用。（错） 5.自动化制造系统的作业空间就是指空位。（错） 第三次作业 一、填空题： 1.柔性制造系统的基本组成部分包括自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统、多层计算机控制系统。 2.一般数控机床的特点有柔性高、自动化程度高、加工精度高、生产效率高、具有刀具寿命管理功能、具有通信功能。
工业自动化控制系统 工业自动化控制系统一般用于监控生产流程或生产环境。这些自动化系统不断从生产线上的传感器接收连续数据(电荷耦和传感器相机)，然后在通过客户专用的图像识别算法之前过滤这些数据。这些图像识别模块允许自动化系统识别生产过程中的不同状态。例如生产线上没有产品或者是存在缺陷的产品。这些信息被传送到主机。由主机控制加速或者减慢生产线速度，或在生产线上对特定部分生成产生阻碍。 图1显示了一个典型的工业自动化系统。包含有具有自主知识产权(IP)核的Altera器件，可以帮助减少开发所需的成本、增加设计的灵活性并且缩短工业自动化应用的开发周期。设计工程师还可以轻松的放置32位的Nios? 软核处理器于Cyclone?器件中，可以帮助他们灵活的实现应用中所需的外设功能。并达到所需要的内核性能。工程师可以灵活的配置系统的成本和性能，以获得一个低端、低成本的从系统或是一个在速度和外设需求上经过优化的高端的、高性能的系统。 图1.典型的工业自动化系统 注释 1. FIR = 有限脉冲响应 2. UART = 通用异步收发器 Cyclone器件能够在工业自动化系统中实现多种不同的应用。32位Nios嵌入式处理器可以作为控制器组件应用，减轻主机系统的任务。根据系统的要求实现各种接口控制系统，例如以太网媒体存储控制器(MAC)、局域网控制器(CAN)或是Profibus控制器。用Altera提供了IP来实现10/100M以太网媒体存取控制(MAC)和局域网控制器，更进一步的缩短了设计周期。Cyclone器件中的M4K M-RAM块可以实现缓冲器功能应用，并且应用Cyclone器件中的Altera的IP核可以实现FIR过滤器和UART功能，最终得到一个完整的工业自动化解决方案。设计工程师可以应用Altera的IP核结合Nios来加速他们的设计使他们可以花更多精力去关注在系统设计的其他部分。除此之外，将独立器件的功能集成到单一的Cyclone器件中还可以减少电路板上的独立器件的数量，减少开发时间，而且有效的降低了产品的成本。 Cyclone器件凭借其高效的器件结构在对成本敏感的工业应用中达到了性能和成本的统一。Cyclone系列器件和Altera的其一系列功能互补的产品和方案为工业应用的设计师提供了用超低价格来实现超高性能应用的可能性。
多年质保操作简单方便快捷—————————————————————————————————————————————我们人类每天的工作时间都有一定的限制，正常为8小时工作制，在有些工业生产领域，人工工作速度赶不上生产需要，但是机器可以不停歇的工作，能够大大提高生产效率。因而自动化控制系统的逐步完善也是社会发展的产物，接下来由安徽泰珂森智能装备科技有限公司为您简单介绍其应用，希望能给您带来一定程度上的帮助。 1，过程自动化：石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理的自动化控制。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统，对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。 2，机械制造自动化：这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或
多年质保操作简单方便快捷————————————————————————————————————————————— 电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统（FMS）。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统（CIMS）的工厂自动化控制系统。 3，管理自动化：工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理的自动化控制，是以信息处理为核心的综合性技术，涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。 安徽泰珂森智能装备科技有限公司集机械手、工业机器人系统集
本次课程设计采用MATLAB仿真完成。设计题目分为二个部分。 答疑时间：15周周四（12月13日）下午2：00-4：30；地点：工学二号馆501； 有问题可以发邮件或者打电话。 课程设计报告：按照设计题目的要求完成报告； 答辩时间：自动化0901：16周周五上午8：30-12：00，地点：工学二号馆513； 自动化0902：16周周五下午1：30-5：00，地点：工学二号馆513； 答辩要求：（1）长学号（如3109001440）末位数相同的若干位同学一起答辩； （2）要求演示仿真程序； （3）答辩时交课程设计报告。 第一部分： 要求：按照长学号（如3109001440）的末位数选做下列题目。 采用MATLAB仿真；所有仿真，都需要做出以下结果： （1）超调量 （2）峰值时间 （3）过渡过程时间 （4）余差 （5）第一个波峰值 （6）第二个波峰值 （7）衰减比 （8）衰减率 （9）振荡频率 （10）全部P、I、D的参数 （11）PID的模型 （12）设计思路 0、精馏塔塔内温度的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化50 ?=。试根据实验 u δ≤的无差控制系统。 数据设计一个超调量25% p 具体要求如下： （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
1、锅炉汽包液位的阶跃响应曲线数据如下表所示，控制量阶跃变化5 ?=。试根据实验数 u 据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。 p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 2、加热炉出口温度控制系统，测取温度对象的过程为：当系统稳定时，在温度调节阀上做 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下： p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 δ≤的无差控制系统。具体要求如下： 试根据实验数据设计一个超调量25% p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。
02211自考自动化制造系统全集（附试卷） 一、名词解释 1、机械化：执行制造过程的基本动作是由机器（机械）代替人力劳动来完成。 2、PLC：可编程序控制器。 3、自动化：操纵机器（机械）的动作也是由机器来完成的过程。 4、开环控制：系统的输出量对系统的控制作用没有影响的控制方式。 5、物流：物料的流动过程。 6、模型：系统的抽象形式。 7、闭环控制：系统的输出信号对系统的控制作用具有直接影响的控制方式。 8、RGV：有轨导向小车。 9、机器人：能完成通常由人才能完成工作的一种自动装置。 10、适应控制：系统本身能够随着环境条件或结构的不可预计的变化，自行调整或修改系统参量的控制系统。 11、AGV：自动导向小车。 12、集成：将被称为系统的有机整体再次彼此之间协调而形成一个更大的有机整体的方式。 13、设备诊断：对设备的运行状态做出判断。 14、NC：数控机床。 15、MC：加工中心。 16、FMC：柔性制造单元。 17、FMS：柔性制造系统。 18、CIMS：计算机集成制造系统。 19、CNC：计算机数控。 20、FTL：柔性自动线。 21、A TC：自动换刀装置。 22、AE：声发射。 23、FAS：柔性装配系统。 24、AI：人工智能。 25、ES：专家系统。 26、CAPP：计算机辅助工艺设计。 27、系统：由相互联系、相互作用和相互制约的各个要素组成且具有一定功能的整体。 28、程序控制：按照预定的程序来控制各执行机构，使之自动进行工作循环的系统。 29、在线测量：指在设备运行、生产不停顿的情况下，对设备和加工过程运行状态的信息数据进行采集的方式。 30、仿真：利用模型对实际系统进行实验研究的一种方法。 31、制造（狭义和广义）：是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。狭义：生产车间与物流有关的加工和装配过程 32、自动化制造系统：是由一定围的加工对象、一定的制造柔性、一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。 33、加工中心：是在一般数控机床的基础上增加刀库、自动换刀装置甚至零件更换装置而形成的一类更复杂，但用途更广，效率更高的数控机床。 34、柔性制造系统
1、（15分）如图所示为加热炉的两种控制方案。试分别画出（a）、（b）所示两种 情况的方框图，说明其调节过程并比较这两种控制方案的特点。 （a）图： 给定 —— 调节过程：选择炉膛温度作为主控参数构成主回路，燃料油压力作为副控参数构成副回路。副回路根据燃料油压力的变化起着对炉口温度的粗调作用，主回路根据炉温的变化起着细调作用。 （b）图 F（S） 给定 — 调节过程：通过对炉温的检测控制燃料油阀门的开度，构成反馈控制。通过对燃料油压力的检测控制其阀门开度，构成前馈环节，在扰动出现之前进行控制。 特点分析：串级控制系统使被控过程的时间常数减小，改善了系统的动态性能。前馈-反馈控制能及时消除扰动对被控量的影响，但前馈控制只适合用来克服可测不可控的扰动。 2、（20分）（用MATLAB仿真实现）某液位控制系统，在控制阀开度增加10%后，液位的响应数据如下： t(s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 h(mm) 0 如果用具有延迟的一阶惯性环节近似，确定其参数K,T和 ，并根据这些参数TC FC 调节阀 AOJIE 燃料油炉温 FT 温度测量变送器 温度测量变送器 FT TC 燃料油炉温 孔板 开方器 开方器孔板
整定PI控制器的参数，用仿真结果验证之。 T0=2*(T2-T1)=16，"δ=T2?T1=10" ，K=y(∞) μ% =6.3 0.1 =63 W0(S)=K 1+T0(S) e?τs=63 16S+1 e?10s, δ=1.1?τ T =0.6875 T i=*τ=33 在PID调节器中，PI调节表示为：W c(s)=1 δ (1+1 sT I )=+1 S * 在simulink中，K P设置为，T I=，T D=0，去下图所示： 经过小范围修改PI参数后，可得其响应曲线为：
四、选择题 1. 当执行制造过程的（C)均由机械（机器）来完成，则可以认为这个制造过程是“自动化”了。 A. 基本动作 B. 控制动作 C. 基本动作及其控制机构的动作 D. 辅助动作 2. 机械制造过程中的自动化技术主要有（B）自动化技术等。 A. 机械加工与物料储运过程 B. 机械加工、装配、质量控制和物料储运过程 C. 机械加工与装配 D. 机械加工与质量控制 3. 用自动化技术的主要效益在于可以有效缩短零件（A）的无效时间，从而有效缩短生产周期。 A. 98.5% B. 50% C. 15% D. 1.5% 4. 从系统的观点来看，一般地机械制造自动化系统主要有（D）等部分所构成。 A. 加工系统和工件支撑系统 B. 加工系统、刀具支撑系统和工件支撑系统 C. 加工系统和刀具支撑系统 D. 加工系统、工件支撑系统、刀具支撑系统和控制与管理系统 5. 刚性自动化生产线是用工件输送系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成（A）零件加工的复杂大系统。 A. 单个 B. 多个 C. 组合 D. 二个 6. 刚性综合自动化系统常用于（B）的零部件的自动化制造。 A. 产品比较单一但工序内容多 B. 产品比较单一但工序内容多、加工批量特别大
C. 产品比较单一、加工批量特别大 D. 工序内容多、加工批量特别大 7. 数控机床用来完成零件（C）的自动化循环加工。 A. 一个工艺 B. 多个工艺 C. 一个工序 D. 多个工序 8. 数控机床是用代码化的（D）来控制机床按照事先编好的程序，自动控制机床各部分的运动。 A. 模拟量 B. 标量 C. 复合量 D. 数字量 9. 柔性制造系统内部一般包括两类不同性质的运动，即（A）。 √A. 一类是系统的信息流，另一类是系统的物料流 B. 一类是系统的信息流，另一类是系统的能量流 C. 一类是系统的能量流，另一类是系统的物料流 D. 一类是系统的工具流，另一类是系统的物料流 10. 自18世纪中叶瓦特发明蒸汽机而引发工业革命以来，自动化技术就伴随着机械化得到了迅速发展，大约经历了（C）发展阶段。 A. 二个 B. 三个 C. 四个 D. 五个 11.（B）是零件整个机械加工工艺过程自动化的基本问题之一，是实现零件加工自动化的基础。 A. 物流供输的自动化 B. 加工设备的自动化 C. 刀具的自动化 D. 检测过程的自动化 12. 只有实现了加工过程自动化，并且有（D）能力的设备，才能称为自动化加工设备。 A. 自动检测 B. 自动装配 C. 自动监控 D. 自动装卸 13. 为了取得良好的效果，应当在（A）工艺基础上实现机床自动化。 A. 先进的 B. 相对落后的 C. 落后的 D. 固定的 14. 由自动车床组成的自动生产线可用于加工（A）工件。
工业自动化软件系统技术及其发展 分类：工控杂谈工控仿真图形2008-12-23 09:24 259人阅读评论(0) 收藏举报1,引言 随着计算机软硬件技术,信息技术与制造业工业技术的高速发展和企业信息化进程的推进,工业自动化系统变得越来越复杂,对自动化系统的要求也越来越高.在大型复杂系统中,如大型工业生产过程,计算机集成制造系统,工业流程对象控制系统等,具有多种形式的复杂性,在整体结构上表现为非线性,不确定性,无穷维,分布式及多层次等;在被处理信息上,表现为信号的不确定性,随机性和不完全性,图象及符号信息的混合等;在计算机上,表现为数量运算与逻辑运算的混合;随着管理的深化和细化,表现为管理方式的日渐扁平化等等,可见对复杂大系统不但在系统辨识,分析,设计等方面与常规不同,更重要的是在系统建模,控制策略方面也有不同.设计系统着重点在于以全软件方式实现管理与控制的一体化 .由于复杂系统结构复杂,变量众多,信息交错,按什么原则将大系统科学合理地分解为相对小的子系统,而子系统之间又如何协调,才能保证系统的优化运行和控制,这些都是急待解决的热点问题,也是控制工程界热切关注的焦点,许多问题至今尚无定论.复杂大系统控制对工业自动化软件系统提出了越来越高的要求,因此如何提供更加有效的先进软件系统受到广泛的关注.随着技术的进步,工业自动化软件技术正在向智能化,网络化和集成化方向飞速发展,复杂大系统在网络环境下运行,在网上实现复杂系统的优化控制与管理已经不是遥遥无期,而是指日可待.本文从软件系统技术发展角度对此作某些探讨. 2,监控组态软件系统 2.1 组态软件的主要功能 "监控"是对被控过程的监视与控制,从工业自动化控制角度一般将监控软件称为工业组态软件或组态控制软件.自20世纪80年代初期诞生至今,组态软件已有20年的发展历史.应该说组态软件作为一种应用软件,是随着PC机的兴起而不断发展的.80年代的组态软件,像Onspec,Paragon 500,早期的FIX等都运行在DOS环境下,图形界面的功能不是很强.自1987年Wonderware公司开发出第一套基于微软的Windows下的工业及过程自动化领域的人机视窗界面组态软件InTouch以来,以Intouch为代表的人机界面软件开创了Windows 下运行工控软件的先河,并随作计算机硬软件技术的高速发展,使基于PC及其兼容机的组态软件的不管是功能和还是其性能都有了质的飞跃和提高.目前的InTouch作为一种典型的工业自动化组态软件,具有良好的实时性,更具有高性能的图形界面功能,因而Wonderware公司也因此称InTouch为过程可视化软件,这样命名也似乎更为确切.监控组态软件是面向监控与数据采集(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)的软件平台工具,具有丰富的设置项目,使用方式灵活,功能强大.监控组态软件最早出现时,HMI(Human MachineInterface)或MMI(Man Machine Interface)是其主要涵,即主要解决人机交互图形界面问题.组态软件系统包含有实时数据库,实时控制,SCADA,通讯及联网,开放数据库接口,对I/O设备的驱动等容.随着软件技术的发展,监控组态软件不断地被赋予新的容,在社会信息化
过程自动化控制系统 PCS7在华新水泥生产过程控制系统中的应用[日期：2009-12-14] [字体：大中小] 一、工程概述： 水泥生产过程控制系统在功能分配上同时又是分级式层次 结构，高层次是过程控制级，低层次是基础自动化级。 基础自动化级，主要进行电气自动控制和仪表自动控制，对工艺设备过程信息进行检测、显示、记录及数据初步处理，执行设备运转控制及工艺设备过程自动调节、超限报警。 过程控制级，主要完成生产过程优化控制、操作指导、数据处理和存储，与上级管理计算机及其它计算机之间的数据通信。 在华新水泥，过程自动化控制系统采用4级网络系统：·以太网――批量控制服务器和操作站的数据传输 ·工业以太网――系统总线，操作站和控制器间的数据传输 ·PROFIBUS-DP――系统I/O总线，控制器与I/O站
间的数据传输 ·PROFIBUS-PA――系统与PA智能仪表的数据传输 华新水泥生产过程自动化控制系统依照水泥生产工艺流程，按如下子系统控制站分布（以下WINCC画面截屏，以华新水泥（阳新）公司一期6000T/D熟料生产线为例）： 1．石灰石破碎控制站：石灰石破碎及输送； 2．原料磨控制站：原料进厂均化及输送、原料配料、原料粉磨、电收尘、生料入库、水泵房； 3．窑尾控制站：废气处理（高温风机、增湿塔）、生料均化、生料入窑、窑尾塔架（预热器、分解炉）、烧成窑中、空压机站；
4．窑头控制站：熟料冷却（篦冷机）、熟料入库、原煤输送、煤磨、煤粉秤； 5．水泥磨控制站：熟料配料、水泥粉磨、水泥入库、； 6．包装控制站：水泥输送、水泥包装、散装输送、袋装输送、外运码头； 上位机采用WINCC进行组态。人机界面主要设计有以下内容: (1) 系统工艺流程显示:依据设备系统工艺流程图，按照功能组区域划分; (2) 调节系统、调节画面:回路手操站，调节参数与参数趋势的集中显示; (3) 重要参数趋势显示:有实时趋势与历史趋势两种显示; (4) 全局报警显示:系统按照功能区分为若干个报警组，各个报警组的报警窗口分布于相应功能显示窗口的上方，全局报警显示提供集中查看系统所有报警的能力，或按优先级、报