中考化學(xué)準(zhǔn)點(diǎn)備考復(fù)習(xí)-第一部分-教材系統(tǒng)復(fù)習(xí)-第2講-我們周圍的空氣復(fù)習(xí)作業(yè)名師精編課件-新人教版

計(jì)算機(jī)技術(shù)

與工業(yè)革命廣東科技學(xué)院戴永

計(jì)算機(jī)技術(shù)

與工業(yè)革命廣東科技學(xué)簡(jiǎn)要討論兩個(gè)內(nèi)容1.工業(yè)4.0及中國(guó)制造20252.計(jì)算機(jī)專業(yè)的同學(xué)進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域就業(yè)的認(rèn)知內(nèi)容從三個(gè)方面討論一、工業(yè)版本的升級(jí)及其與計(jì)算機(jī)技術(shù)關(guān)系二、計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)對(duì)接的基本內(nèi)容三、就業(yè)認(rèn)知簡(jiǎn)要討論兩個(gè)內(nèi)容1.工業(yè)4.0及中國(guó)制造2025一、工業(yè)版本的升級(jí)及其與計(jì)算機(jī)技術(shù)關(guān)系工業(yè)1.0工業(yè)2.0工業(yè)3.0工業(yè)4.0工業(yè)5.0蒸汽動(dòng)力電氣動(dòng)力信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智慧技術(shù)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)動(dòng)力形式改變導(dǎo)致工業(yè)升級(jí)，與計(jì)算機(jī)技術(shù)無(wú)關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)介入導(dǎo)致工業(yè)升級(jí)，模擬工業(yè)技術(shù)向數(shù)字工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的智慧技術(shù)導(dǎo)致工業(yè)升級(jí)拭目以待，望您成為推動(dòng)大軍的一員模擬工業(yè)時(shí)代數(shù)字工業(yè)時(shí)代智慧工業(yè)時(shí)代一、工業(yè)版本的升級(jí)及其與計(jì)算機(jī)技術(shù)關(guān)系工業(yè)1.0工業(yè)2.0工1.1工業(yè)4.0的背景德國(guó)政府提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，并在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出，其目的是為了提高德國(guó)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)。一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者；1.1工業(yè)4.0的背景德國(guó)政府提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，并在三是“智能物流”，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持?！肮I(yè)4.0”是大數(shù)據(jù)革命、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代背景下，對(duì)企業(yè)進(jìn)行智能化、工業(yè)化相結(jié)合的改進(jìn)升級(jí)，也是中國(guó)企業(yè)更好的提升和發(fā)展的一條重要途徑。三是“智能物流”，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資1.2中國(guó)制造2025中國(guó)制造2025，是中國(guó)政府實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。（2015年中國(guó)編制的中長(zhǎng)期十年規(guī)劃）《中國(guó)制造2025》提出堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針；堅(jiān)持“市場(chǎng)主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當(dāng)前、著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，整體推進(jìn)、重點(diǎn)突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則。1.2中國(guó)制造2025中國(guó)制造2025，是中國(guó)政府實(shí)施制造通過(guò)“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)：第一步，到2025年邁入制造強(qiáng)國(guó)行列；第二步，到2035年中國(guó)制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)中等水平；第三步，到新中國(guó)成立一百年時(shí)，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列。2016年4月6日國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，會(huì)議通過(guò)了《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》，要求對(duì)接《中國(guó)制造2025》?！爸袊?guó)制造2025”與德國(guó)“工業(yè)4.0”都是在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革背景下針對(duì)制造業(yè)發(fā)展提出的一個(gè)重要戰(zhàn)略舉措。通過(guò)“三步走”實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)：1.3我們所處的時(shí)代由于我國(guó)不同地域的經(jīng)濟(jì)、科技、文化等發(fā)展不平衡，工業(yè)技術(shù)發(fā)展也是不平衡的。我國(guó)將較長(zhǎng)時(shí)間處于工業(yè)2.0、工業(yè)3.0、工業(yè)4.0發(fā)展時(shí)代并存的格局。到2025年上海、北京、深圳、廣州、西安等將率先進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代。（目前仍處于工業(yè)3.0的后期或臨界工業(yè)4.0階段）沿海中等發(fā)達(dá)地區(qū)及中部地區(qū)將較長(zhǎng)時(shí)間處于工業(yè)3.0時(shí)代。（逐步減少勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)）一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或信息技術(shù)欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍將處于工業(yè)2.0時(shí)代。（勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位）工業(yè)3.0時(shí)代有利于計(jì)算機(jī)專業(yè)的同學(xué)就業(yè)。1.3我們所處的時(shí)代由于我國(guó)不同地域的經(jīng)濟(jì)、科技、文化等發(fā)二、計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)對(duì)接的基本內(nèi)容

2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)分類硬件計(jì)算機(jī)技術(shù)軟件工程軟件各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域教學(xué)醫(yī)療政務(wù)氣象農(nóng)業(yè)·········本體技術(shù)外延技術(shù)CPU存儲(chǔ)器接口BIOS操作系統(tǒng)編譯系統(tǒng)診斷系統(tǒng)外設(shè)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工程商業(yè)各類應(yīng)用娛樂(lè)影視二、計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)對(duì)接的基本內(nèi)容

2.1計(jì)算機(jī)技術(shù)分類硬2.2工業(yè)分類工業(yè)機(jī)械制造冶金建筑紡織石化電子通信交通能源··········采礦水利航空航天機(jī)械制造或裝備制造能力和水平是一個(gè)國(guó)家是否發(fā)達(dá)的標(biāo)志性工業(yè)2.2工業(yè)分類工業(yè)機(jī)械制造冶金建筑紡織石化電子通信交通能源2.3計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)類工業(yè)應(yīng)用技術(shù)集成制造（CIMS）檢測(cè)（監(jiān)測(cè)）輔助設(shè)計(jì)（CAD）輔助制造（CAM）控制········間接控制直接控制集散控制現(xiàn)場(chǎng)總線控制工業(yè)仿真工業(yè)現(xiàn)實(shí)虛擬（工業(yè)機(jī)器人）大數(shù)據(jù)工業(yè)分析與決策云計(jì)算控制網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智慧控制······嵌入式控制2.3計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)類工業(yè)應(yīng)用技術(shù)集成制造（C2.4工業(yè)用計(jì)算機(jī)類型1.大型機(jī)：主要用于石油、化工、冶煉等工業(yè).2.PC機(jī)：主要用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行集中(集成)測(cè)控.3.專用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)：用于專用設(shè)備工作狀態(tài)的測(cè)控.4.嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：可適用于小規(guī)模不同工業(yè)對(duì)象的操作、測(cè)控。5.單片微型計(jì)算機(jī)：可適用于點(diǎn)層次的不同工業(yè)對(duì)象的操作、測(cè)控。6.DSP(類單片機(jī))：可適用于點(diǎn)層次的不同工業(yè)對(duì)象的操作、測(cè)控。7.PLC(類單片機(jī))：用于取代原機(jī)電設(shè)備繼電器控制邏輯.2.4工業(yè)用計(jì)算機(jī)類型1.大型機(jī)：主要用于石油、化工、冶煉2.5計(jì)算機(jī)與工業(yè)設(shè)備的連接總線1．S-100總線標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)控制系統(tǒng)專用總線）含8組信號(hào)線：（1）24位ABUS，（2）DBUS為16位；（3）狀態(tài)線8根；（4）輸出控制線5根；（5）輸入控制線6根；（6）8條DMA控制（4個(gè)通道）；（7）8根向量中斷線；（8）其他用途線25根。2．STD總線（通用標(biāo)準(zhǔn)總線）共56條：ABUS16條；8條DBUS線；CBUS有22條（含3條雙向控制線）；此總線信號(hào)定義明確，適用性好，可與任何8位機(jī)匹配3．IEEE-488通用標(biāo)準(zhǔn)總線8條DBUS線，8條ABUS，3條應(yīng)答線，5條控制線。主要用于計(jì)算機(jī)控制的儀器之間通訊及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外設(shè)通訊4．串行總線標(biāo)準(zhǔn)RS-232C，CRS－422，CRS－485，USB，IIC等。5.現(xiàn)場(chǎng)總線：FF(基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線)、LONWORKS、PROFIBUS（適用于一般自動(dòng)化的中速數(shù)據(jù)傳輸，主要用于傳感器、執(zhí)行器、電氣傳動(dòng)、PLC、紡織和樓宇自動(dòng)化等）6.自行設(shè)計(jì).2.5計(jì)算機(jī)與工業(yè)設(shè)備的連接總線1．S-100總線標(biāo)準(zhǔn)（工2.6計(jì)算機(jī)與工業(yè)對(duì)象的聯(lián)接方式聯(lián)接方式由測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定，一般有（1）開環(huán)連接：對(duì)應(yīng)開環(huán)控制系統(tǒng)（2）閉環(huán)連接：對(duì)應(yīng)閉環(huán)測(cè)控系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)包括純計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)及純計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)兩大類。閉環(huán)系統(tǒng)類型很多，如一階閉環(huán)、二階閉環(huán)、······、N階閉環(huán)。以一階最多。2.6計(jì)算機(jī)與工業(yè)對(duì)象的聯(lián)接方式聯(lián)接方式由測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決2.7常見的微機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng)類型1.數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)功能：分時(shí)檢測(cè)，收集，記錄，統(tǒng)計(jì)，運(yùn)算,生產(chǎn)資料保存,報(bào)警等。結(jié)構(gòu)如下生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通道外設(shè)主機(jī)接口2.直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)用計(jì)算機(jī)的輸出直接控制生產(chǎn)對(duì)象，且是以數(shù)字形式的控制算式來(lái)代替模擬信息的組合。2.7常見的微機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng)類型1.數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)生產(chǎn)DDC系統(tǒng)的功能可分為四大類:一類是檢測(cè)輸入功能，這類功能與數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)基本相同；二類是運(yùn)算決策功能，即微機(jī)可將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定控制規(guī)律的運(yùn)算、決策；三類是調(diào)節(jié)被控參數(shù)的執(zhí)行功能，多體現(xiàn)在功率驅(qū)動(dòng)及其控制方面；四類是操作控制臺(tái)功能，主要體現(xiàn)于調(diào)整被控參數(shù)的給定值，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)緊急情況的直接處置以及顯示、保存和打印采樣值，聲光報(bào)警等。生產(chǎn)過(guò)程或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)輸入通道接口控操臺(tái)主機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出通道接口DDC系統(tǒng)的功能可分為四大類:檢測(cè)輸入通道接口執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出通3.監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC)兩級(jí)計(jì)算機(jī)的工作分配一般為第一級(jí)是DDC系統(tǒng)，微機(jī)完成生產(chǎn)過(guò)程的直接數(shù)字控制。第二級(jí)為SCC系統(tǒng)，微機(jī)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的工藝信息和預(yù)定的給定值計(jì)算方法，進(jìn)行優(yōu)化分析，產(chǎn)生最優(yōu)化給定值，送給DDC系統(tǒng)。SCC級(jí)微機(jī)承擔(dān)高級(jí)控制與管理任務(wù)，要求數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)，存儲(chǔ)容量大等，一般采用較高檔微機(jī)。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程DDC計(jì)算機(jī)SCC計(jì)算機(jī)模擬輸入通道模擬輸出通道給定值控制操作臺(tái)圖1-24SCC系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)3.監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC)兩級(jí)計(jì)算機(jī)的工作分配一般為工業(yè)生4.集散控制系統(tǒng)（TDC）第一層：各局部控制器，可看成是單片機(jī)、單板機(jī)、或一機(jī)一用系統(tǒng)，用DDC系統(tǒng)技術(shù)。第二層為SCC。第三層：補(bǔ)償，校正等。第四層：計(jì)劃，管理。SCC1對(duì)象1,1SCC2對(duì)象1,2SCCn對(duì)象n,2…對(duì)象2,1對(duì)象2,2…對(duì)象n,1…DDC1,1DDC1,2DDCn,2…DDC2,1DDC2,1…DDCn,1…………………生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)圖1-25一般性TDC系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)4.集散控制系統(tǒng)（TDC）第一層：各局部控制器，可看成是單2.8計(jì)算機(jī)用于工業(yè)的常用算法語(yǔ)言1.匯編語(yǔ)言

2.C語(yǔ)言（C++）

3.FORTRAN語(yǔ)言4.JAVA5.matlab6.多語(yǔ)言嵌套2.8計(jì)算機(jī)用于工業(yè)的常用算法語(yǔ)言1.匯編語(yǔ)言2.9計(jì)算機(jī)用于工業(yè)的主要硬件技術(shù)1.用于工業(yè)控制的專用計(jì)算機(jī)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。2.非編程過(guò)程通道電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試。3.可編程過(guò)程通道電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試。4.功率變換電路設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試。下圖為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的模擬信息采集系統(tǒng)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)傳感器傳感器多路轉(zhuǎn)換開關(guān)放大器采樣保持A/D接口主機(jī)控制器2.9計(jì)算機(jī)用于工業(yè)的主要硬件技術(shù)1.用于工業(yè)控制的專用以下是DDC系統(tǒng)的一般硬件結(jié)構(gòu)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程D/A多路轉(zhuǎn)換開關(guān)量輸入系統(tǒng)總線采樣裝置A/D接口變送保持開關(guān)量輸出CPURAMROM操作控制臺(tái)過(guò)程通道主機(jī)保持變送接口接口接口接口微機(jī)I/O設(shè)備接口

微機(jī)控制系統(tǒng)硬件的一般組成圖以下是DDC系統(tǒng)的一般硬件結(jié)構(gòu)D/A多路轉(zhuǎn)換開關(guān)量輸入采樣A2.10計(jì)算機(jī)用于工業(yè)控制的主要軟件技術(shù)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件BIOS監(jiān)測(cè)軟件外設(shè)管理程序控制算法程序自檢程序等控制軟件交互軟件人機(jī)交互軟件（仿真界面軟件）機(jī)機(jī)交互軟件（虛擬現(xiàn)實(shí)軟件）2.10計(jì)算機(jī)用于工業(yè)控制的主要軟件技術(shù)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件2.11計(jì)算機(jī)用于工業(yè)的主要技術(shù)類別1.采樣技術(shù):模擬,數(shù)字.2.調(diào)節(jié)技術(shù):形成新的控制量,如PID調(diào)節(jié)技術(shù).3.順序控制技術(shù):按工藝順序控制相關(guān)部件有序動(dòng)作,如注塑機(jī)、總裝生產(chǎn)線等。4.數(shù)字程序控制技術(shù):在原材料上加工工具按照程序的指示,加工出相應(yīng)形狀的工件.5.智能控制技術(shù):智能控制是自動(dòng)控制和人工智能相結(jié)合的學(xué)科,即具有仿人的學(xué)習(xí)、推理等功能；智能控制技術(shù)有三大基本內(nèi)容：模糊控制技術(shù)，遺傳控制技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。6.各類總線技術(shù)：串行、并行、集散、現(xiàn)場(chǎng)等。7.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)等。8.嵌入式控制技術(shù)：新一代智能設(shè)備，即高性能微硬件電腦與設(shè)備的一體化。2.11計(jì)算機(jī)用于工業(yè)的主要技術(shù)類別1.采樣技術(shù):模擬,數(shù)三、就業(yè)認(rèn)知3.1問(wèn)題提出計(jì)算機(jī)學(xué)科屬前端學(xué)科，其發(fā)展主要受半導(dǎo)體材料與應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)計(jì)算理論、軟件技術(shù)等的發(fā)展的約束。當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件、網(wǎng)絡(luò)工程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信息管理等計(jì)算機(jī)范疇內(nèi)的專業(yè)所開設(shè)課程似乎不涉及非計(jì)算機(jī)的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)容。計(jì)算機(jī)范疇內(nèi)的專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生能否進(jìn)入非計(jì)算機(jī)的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)工作，并有所作為呢？計(jì)算機(jī)范疇內(nèi)的專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)入非計(jì)算機(jī)的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)工作應(yīng)具備哪些思想基礎(chǔ)和業(yè)務(wù)素質(zhì)？三、就業(yè)認(rèn)知3.1問(wèn)題提出3.