自動(dòng)化碩士畢業(yè)論文

自動(dòng)化碩士畢業(yè)論文自動(dòng)化碩士畢業(yè)論文摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國現(xiàn)有的工業(yè)自動(dòng)化水平已無法滿足現(xiàn)代化的工業(yè)智能控制的需求，這就要求我們對其進(jìn)行一場技術(shù)變革，通過引入當(dāng)前流行的“大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”、“數(shù)據(jù)挖掘”以及“云計(jì)算”等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和思想理念，使得我國的工業(yè)自動(dòng)化水平能取得跨越式的進(jìn)步，力爭使其達(dá)到或接近國外一流水平。關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)挖掘；云計(jì)算Abstract:Withthedevelopmentandsocialprogress,China'scurrentlevelofindustrialautomationhasbeenunabletomeettheneedsofmodernindustrialintelligentcontrol,whichrequiresustobeatechnologicalchange,throughtheintroductionofthepopular"bigdatastorage,datamining,"and"cloudcomputing"andotheradvancedcomputertechnologiesandideas,makingChinathelevelofindustrialautomationcanachieveprogressbyleapsandbounds,andstrivetoreachornearthefirst-classforeign.Keywords:industrialautomation;datastorageanddatamining;cloudcomputing2095-2104（2012）一、我國工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術(shù)，主要包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，它對我國工業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展起了極大的促進(jìn)作用。我國的工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程起步較晚，起初大多是在引進(jìn)國外成套設(shè)備的同時(shí)進(jìn)行消化吸收，然后進(jìn)行二次開發(fā)和應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，我國工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展，我國工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成，正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化主要包含三個(gè)層次，從下往上依次是基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和智能自動(dòng)化，而核心是基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化。眾所周知，中小型企業(yè)以及準(zhǔn)大型企業(yè)在我國整個(gè)工業(yè)占絕大多數(shù)比重，而這部分企業(yè)又多由于資金投入等原因，大多數(shù)還是選擇的基于基礎(chǔ)自動(dòng)化或者過程自動(dòng)化階段的低成本工業(yè)自動(dòng)化控制的道路。雖然它也從很大程度上推動(dòng)了我國工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但也暴露了各種亟待解決的問題，值得我們?nèi)ヌ接懛治霾⒓右愿倪M(jìn)。二、我國工業(yè)自動(dòng)化目前存在的主要問題隨著工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的新設(shè)備、新工藝的引進(jìn)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用日趨成熟，我國傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)（即基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化）已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，急需我們對這些自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，使其得到飛速發(fā)展。1、傳統(tǒng)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)功能單一、依賴性強(qiáng)由于我國的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)還多處于基礎(chǔ)自動(dòng)化或過程自動(dòng)化階段，其最顯著的特點(diǎn)就是能從根本上滿足工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)需要，功能比較單一、對人依賴性也較強(qiáng)。隨著近幾年計(jì)算機(jī)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的日趨成熟，計(jì)算機(jī)高級語言（如SCL語言及VBA、VBS腳本）、計(jì)算機(jī)大型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、模糊控制算法等先進(jìn)的技術(shù)及思想理念也逐步與我們這些傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)相融合，雖然也使其有了長足的進(jìn)步，但這些仍與我們現(xiàn)代社會(huì)的智能自動(dòng)化的控制要求是有很大差距的。2、傳統(tǒng)自動(dòng)化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、開放性不足目前，我國的自動(dòng)化產(chǎn)品仍多以國外產(chǎn)品為主，如德國西門子公司（SIEMENS）、日本歐姆龍（OMRON)、三菱（MITSUBISHI）以及美國通用電氣（GE）、羅克韋爾（AB）等公司的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在我國工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用，也逐漸被廣大用戶所認(rèn)可。但由于我國自動(dòng)化行業(yè)沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各公司產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不同品牌自動(dòng)化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)整合問題成為行業(yè)的一大難題。3、傳統(tǒng)儀器儀表技術(shù)陳舊，跟不上時(shí)代步伐目前我國儀器儀表行業(yè)產(chǎn)品大多屬于中低檔水平，無論是自主研發(fā)的國產(chǎn)儀器儀表產(chǎn)品，還是引進(jìn)國外的進(jìn)口儀表設(shè)備，大多數(shù)都是采用的滿足基本測量控制要求的產(chǎn)品，在數(shù)據(jù)傳輸方面，則多采用現(xiàn)場一對一的4～20mA模擬信號等模擬信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸方式已無法滿足現(xiàn)代自動(dòng)化控制的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化及高精度要求。4、傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)已無法跟上計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展步伐作為工業(yè)自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分，組態(tài)軟件研制方面近幾年取得了較大進(jìn)展，先進(jìn)的軟件技術(shù)和可靠的硬件架構(gòu)相結(jié)合，為企業(yè)測、控、管一體化提供了比較完整的解決方案。在此基礎(chǔ)上，工業(yè)控制軟件將在很大程度上依靠先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，如：自適應(yīng)控制；預(yù)測控制；魯棒控制；智能控制（專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）等。目前，我國的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展步伐，這就需要我們對自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)來一場技術(shù)變革，以適應(yīng)現(xiàn)代自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要。當(dāng)然，我國現(xiàn)有的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)還存在其他諸多問題，這里不再一一贅述。三、我國工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢隨著工業(yè)信息化深入發(fā)展，我國的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)將由模仿向自主創(chuàng)新、由中國制造向中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變。我國“十五”期間工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)化升級，其主要目的是提高工業(yè)體系結(jié)構(gòu)的合理化，更加適應(yīng)市場的需求，同時(shí)采用新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中自動(dòng)化控制和信息系統(tǒng)列為工業(yè)化范圍，而信息業(yè)的發(fā)展則重點(diǎn)放在網(wǎng)絡(luò)、通信和電子商務(wù)等概念和產(chǎn)業(yè)上。其實(shí)，信息化和傳統(tǒng)工業(yè)之間有著相互提高和依存的關(guān)系。例如，應(yīng)用信息化和電子技術(shù)可以大大提高工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測水平和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精確度與速度等，還可以提高整個(gè)生產(chǎn)裝置的整體自動(dòng)化控制和裝置間的物料平衡，達(dá)到優(yōu)化裝置和過程的效果；應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以把整個(gè)企業(yè)的資金信息、物流信息、生產(chǎn)裝置狀態(tài)信息、生產(chǎn)效率信息、生產(chǎn)能力信息、市場信息、采購信息等實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面、系統(tǒng)地提供給決策者和管理者，幫助企業(yè)決策者和管理者提高決策的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，提高管理者的效率，給用戶提供管理—控制一體化系統(tǒng)和服務(wù)，為自動(dòng)化產(chǎn)品的制造商和應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)帶來了很大的發(fā)展市場空間。1、計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)的大規(guī)模引用近年來，隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，一系列先進(jìn)的思想理念不斷涌現(xiàn)，比如，當(dāng)前最流行的'“大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”、“數(shù)據(jù)挖掘”以及“云計(jì)算”等高科技名詞，相信大家一定如雷貫耳。這些從表面看來，貌似跟工業(yè)自動(dòng)化扯不上關(guān)系，其實(shí)恰恰相反；現(xiàn)代化的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)多是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)來發(fā)展的，二者息息相關(guān)，缺一不可，這些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)在一定程度上可以融入到我們的工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展路程上來，能夠?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化的跳躍式發(fā)展提供充足的動(dòng)力。舉個(gè)例子來說，各污水處理廠的當(dāng)前進(jìn)出水指標(biāo)需要實(shí)時(shí)上傳至市環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，而由于工廠數(shù)量較多，訪問用戶過多，容易造成服務(wù)器響應(yīng)緩慢，甚至宕機(jī)，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)有效性；而如果該平臺(tái)通過當(dāng)前最流行的云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)，則將從根本上解決這一難題，既保證了服務(wù)的質(zhì)量，又節(jié)約了投資成本，何樂而不為。2、基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)逐漸向以太網(wǎng)過渡近幾年，工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)已被工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)廣泛接受?，F(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)可以進(jìn)行平滑過渡，保護(hù)制造商與用戶自動(dòng)化產(chǎn)品和解決方案問題。以Profinet工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議為例，該協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)制造過程最佳化，直接訪問控制和生產(chǎn)級自動(dòng)化數(shù)據(jù)，提供生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)，滿足不同的應(yīng)用技術(shù)需求。通過設(shè)備描述和控制器邏輯分配，使用指定的PC工程工具實(shí)現(xiàn)集成，支持將自動(dòng)化功能分散于各個(gè)智能子系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可用性，這種能夠不受限制的轉(zhuǎn)移現(xiàn)場總線為工業(yè)以太網(wǎng)通信，能發(fā)揮高動(dòng)態(tài)性能、本地化診斷、無需設(shè)置設(shè)備系統(tǒng)自動(dòng)組態(tài)等功能。3、工業(yè)有線自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)向無線通信技術(shù)轉(zhuǎn)變工業(yè)無線技術(shù)通過無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。無線通信技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高性價(jià)比優(yōu)良、區(qū)域廣泛、抗干擾性強(qiáng)、系統(tǒng)維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，是有線通信系統(tǒng)發(fā)展的重要補(bǔ)充，將成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的又一熱