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从《常用低压电器原理及其控制技术 第3版》看工业自动化技术发

发布时间: 2022-07-18 12:31:55 来源:雷竞技信誉认证 作者:雷竞技ios指数

  原标题:从《常用低压电器原理及其控制技术 第3版》看工业自动化技术发展有多“卷”!

  随着工业4.0的到来,电气工程有了新的发展,尤其是工业自动化技术赋能了许多新内容,数字工厂、机器人、虚拟(增强)现实和云端制造生态体系等已成为工业自动化的主流,物联网、泛在网络、移动互联网、5G工业互联网、CPS(信息物理系统)、边缘控制器、云计算、区块链和大数据等已成为工业自动化的使能技术,推动着电气工程技术的变革,专业界限越趋模糊,多学科交叉已是大势所趋,传统上的电气控制技术的概念逐渐被边缘化,显而易见,多学科交叉日趋紧密,单一学科思维难以适应智能社会的发展。

  原来我们视工业计算机、变频器(伺服驱动)和PLC为工业自动化的三大支柱硬件,在层级体系结构下运行,从“逻辑控制”方面思考问题。现在,这三大支柱硬件已经变身为嵌入式系统、执行器、传感器和边缘控制器,“控制”问题是“CPS和数字孪生”,需要从“数据”方面考虑问题,工业自动化的层级体系结构扁平化,垂直和横向高度集成,端到端集成是广泛的分布式体系,在体系框架下数据共享,高度重视信息安全。

  进入2021年后,我国已经开始进入一个万物互联的智能时代。未来的工业控制系统是将云、网、端叠加到原有技术之上,可视化、数据化、智能化、云端控制等深度融合,由数字化控制向数据化控制转变,其中,多接入边缘计算、雾计算、云计算、泛在网络、嵌入式系统、CPS、数字孪生、区块链等将广泛应用,以CPS为核心的智能系统,将使包括电气工程领域在内的新技术发生巨变,推动智能制造的快速发展。

  《常用低压电器原理及其控制技术》一书的作者王仁祥老师认为,基础研究是创新的源头,标准蕴藏着最先进的技术。除传统电气工程基础知识外,应以智能制造使能技术为主线参考体系架构模型RAMI 4.0[智能制造系统架构(IMSA)]的层次结构,强化电气自动化控制技术相关的“采标”内容。如:重点强调PLC相关的IEC 61131、IEC 61499和IEC 61804三个重要的国际标准,以及PLC的集成开发环境(IDE),EcoStruxure Machine Expert 1.1和CODESYS V3.5 SP16工程工具的使用,RAMI 4.0的技术内容,CPS和数字孪生的工程应用等等。

  这里所称的常用低压电器是指在智能制造技术中,常用于工业自动化控制领域和各种成套设备的基础配套元件,泛指低压开关电器,其中的智能化电器是指智能化了的低压开关电器,这些电器的数据被传送到云端,则称其为云控电器、远程电器或物联网电器,如WiFi控制电器、远程PLC、边缘控制器等。在万物互联时代,控制端将从就地转移到云端,就地控制端的数据会存储在“云”上,传统意义上的设备变为云设备、远程设备,承担承上启下作用的载体将是镶嵌了CPS技术的PLC。传统上PLC应用是“编程”的概念,现在PLC应用是“建模”的概念,是一个分布式系统,而不是一个独立的程序。

  学科发展已进入了数字化转型时代,为工程技术教育带来了新的视角,墨守成规已是过去。教育创新、终身学习、重构知识、数字流利、数字素养、数学技能、数字工作、数字业务、数字大脑、技术创新、数据存储等是未来发展和增强的关键,STEAM教育是支柱。

  以工业4.0为背景,倡导采用国际标准与技术创新,升华工业自动化的基础概念,导航传统系统的迁移方法。传统系统是基础,需迁移而不是取代。新的通用技术不是拿来就用,需要进行研究。

  数字化转型需要基本概念、现代技能和智力能力三种知识和数学抽象思维能力。基本概念是理解新技术的原始材料;现代技能是畅通数字应用程序的能力;智力能力是流利数字化的能力。

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