自动化工作有关的文章【一】:工业自动化文章
从计算机技术的发展看工业自动化的发展现状和趋势
中国长沙 长沙职业技术学院 阳文辉 410111
摘要：随着科学技术的发展，机械设备的自动化程度越来越高，不仅减轻了工人的劳动负担，提高了企业的经济效益，还极大地加快了社会的工业化进程，促进了国家的城市化。如今，随着企业竞争的加剧以及市场需求的变化，各个国家都加大了对自动化技术的研发力度，新设备、新技术以及新工艺层出不穷。本文将从数字程序控制技术、PLC设备、工业以太网等方面探讨计算机技术的发展对工业自动化的影响。
关键词：自动化；数控；以太网；趋势
Abstract: with the development of the technology, the automation level of machine equipment becomes higher and higher. This not only reduces the labor’s burden and improves the economic efficiency of enterprises, also greatly speeds up the process of industrialization of society, and promotes the country's urbanization. Now, as the business competition and the changes in market demand, all countries have increased investment in research and development of automation technology, new equipment and new technology constantly emerging. This article discusses that the development of computer technology impacts industrial automation from the technology of digital process control, PLC equipment, industrial Ethernet, and so on. Keywords: automation; NC; Ethernet trend
工业自动化是指在整个工业生产过程中，通过应用相应的机器设备，以工业生产中的各种参数为控制目的，按预期的目标实现计算、测量、操作等信息处理和过程控制，尽量减少人工操作的生产过程。随着社会的发展以及高科技的不断涌现，工业自动化的程度也越来越高，几乎遍布机械制造、建筑、电力、交通运输等各个领域，成为提高劳动生产率和企业效益的重要手段。工业自动化也不是从工业诞生以来就有的，它的发展和普及是多种因素相互作用的结果，工业革命的出现，直接促使了自动化技术的诞生。正是由于工业革命在欧美等国的迅速普及，以及对国外市场的急剧扩张，使得企业对工业生产的要求提高，从而促进了工业自动化技术的发展。以自动化技术的发展为标准，一般可将工业自动化的发展分为三个阶段。
20世纪40年代到60年代初为第一阶段，由于计算机技术的限制，难以实
现生产过程的半自动化或全自动化，此阶段主要是单机自动化，即以数控机床为代表的单机自动化加工设备逐步渗入到工业生产的各个领域。第二阶段为60年代中后期到70年代初期，在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线开始出现，同时，CAD、CAM等各种计算机辅助技术开始用于工程或有关机械的设计、制造中。由于自动生产线的出现，这一阶段的硬件加工设备主要用于产品的大、中批量的生产和加工，比如用于钻、镗等加工的自动生产线。70年代中期至今为第三阶段，由于市场环境的变化、用户需求的多元化，企业的生产开始朝多品种、中小批量方向发展，对自动化技术的要求也越来越高。为此，美国学者提出了CIM概念，Computer Integrated Manufacturing译为计算机集成制造，是一种实现集成的相应技术，也就是在所有与生产有关的企业部门中集成地用电子进行数据处理，包括了在计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助质量管理等信息技术之间的协同工作。此外，并行工程与逆向工程技术于80年代末开始应用于相关工业，进一步促进了单元自动化技术的集成。
工业自动化的发展与计算机技术的进步密切相关，计算机技术的革新都会为自动化领域带来新的契机，比如自动化数控机床的出现就是建立在计算机数控系统的基础之上。1938年由香农进行的数据快速运算与传输奠定了现代计算机（包括计算机数字控制系统）的基础，1952年，世界上第一台数控机床在麻省理工学院的伺服机构实验室开发出来，成为世界机械史上的划时代事件。当时研发的主要动机是为了满足高精度、高效率加工复杂零件的需要，如今，随着数控技术的不断发展和完善，它开始广泛应用于汽车制造、轮船、医疗等各个领域，并在推动这些行业装备的数字化方面起着举足轻重的作用。早期的数控系统是以数字电路技术为基础，数控装置由硬件逻辑电路组成，随着小型、微型计算机的出现，20世纪70年代初期在数控系统中实现了用计算机代替控制装置，被称之为计算机数控（CNC），这种技术可用计算机完成输入数据的存储、处理和运算等各种控制机能。用数控系统实施加工生产的机床，或者安装了数字控制程序的机床都被叫做数控机床，可以说，没有计算机技术的飞速发展，就没有数控机床的革命性变革。
数控机床的优点包括：对加工对象改变的适应性强，要想在数控机床上加工不同的零件，只需要重新编制数控程序即可；加工精度高，近几年来，普通级数
控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级数控机床则从3～5μm，提高到1～1.5μm，由于数控机床是按照数字形式给出的指令进行加工，因而具有较高的加工精度；加工生产率高，由美国CINCINNATI公司生产的Hyper Mach机床，其进给速度最大为60m/min，主轴转速为60000r/min，加工一个薄壁飞机零件，只需30分钟就可完成，节省了机动时间，提高了生产效率。此外，由多台数控机床组成的，受计算机控制和管理的柔性制造系统，可自动地切换工件和道具，具有灵活性、高效率等优点，大大提高了生成过程的自动化程度。计算机数控程序对生产过程的控制方式主要三种：第一种是点位控制，此控制系统只要求确定工件加工点，无需规定刀具的行走路径和移动速度，钻床、冲床等多采用这种控制方式；第二种是直线切削控制，要求刀具相对于工件平行的某一直角坐标轴作直线运动，并在运动过程中进行切削和加工；第三种是轮廓的切削控制，要求控制刀具沿工件的轮廓曲线进行运动，并根据运动路径将工件加工成某一形状。
数控技术的广泛应用不仅给传统制造业带来了革命性变革，促进了建筑、石油、化工等行业的发展，还对促进社会的工业化进程起着重大作用。 可编程计算机控制器技术也是推动工业自动化的重要动力。早期的可编程控制器被称作可编程逻辑控制器（PLC），主要为了代替继电器实现逻辑控制，如今，随着技术的发展，PLC的功能已大大超过了逻辑控制的范围，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，实现了实时控制与操作的目标。1987年国际电工委员会对PLC的定义为：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”PLC的实质就是专用于工业控制的计算机，硬件结构基本与微型计算机相同，主要包括CPU、I/O模块、底板或机架等。
世界上第一台PLC由美国数字设备公司于1969年研制成功，由于受到当时计算机水平的限制，这时的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，因而只能完成简单的逻辑控制和定时、计数功能。20世纪70年代初，微型计算机
的出现，使PLC增加了数据传输、处理等功能，真正成为了具有计算机特征的工业控制装置。之后，随着计算机技术的更新换代，可编程控制器也被不断完善，生产PLC的企业大量出现，产量日益上升。80年代到90年代中期是PLC的大发展时期，此时，PLC在数字运算能力、模拟量处理能力等方面得到大幅度提高，进入20世纪末，不仅出现了PLC的大型机和超小型机，还生产了与使用PLC的工业控制设备相配套的通信单元、人机界面单元等，使其更加适应现代工业自动化发展的需要。
可编程控制器发展至今，其性能、功能已很完善，使用范围也越来越广。它的特点主要包括四个方面。第一、具有较强的抗干扰能力，目前生产的PLC除了采用大规模集成电路外，还加入了先进的抗干扰技术，比如由三棱公司生产的F系列PLC，平均无故障时间可高达30万小时，大大减少了停机检验时间。第二：配套齐全、适用性强，随着工业自动化要求的提高，PLC的功能单元大量出现，与工业控制设备的配套能力增强，可以用于压力、温度、位移等各种各样的控制场合，因而提高了其自身的适用性。第三：易学易用，可编程控制器采用的编程语言是与继电器电路图相似的梯形图语言，这种编程语言能被熟悉继电器、接触器系统的技术人员很快掌握，只要学会操作PLC的少量开关量逻辑控制指令，就能很快地实现继电器电路的功能，而且PLC的设计者还将用于数据运算及处理的计算机存储元件都以继电器里的元件命名，方便了他们的使用。
早在20世纪80年代初，欧美等先进工业国家就开始广泛使用可编程控制器，我国对可编程控制器的引进和应用是伴随着改革开放开始的，因而在可编程控制器的应用程度及研发水平上远远落后于发达国家。正如和时利自动化驱动技术有限公司总经理徐昌荣所说，PLC在中国市场有很大的发展空间，五六十亿的规模足以支撑起几家成规模的国内PLC生产厂家，但国产的PLC在品牌知名度、行业应用业绩以及应用经验上与国际跨国公司相比存在较大差距。因而，加强PLC的国产化、摆脱国外PLC技术的垄断现状，对提高我国工业的自动化水平、增强我国自动化技术的自主研发能力具有重大意义。
在今天的工业自动化控制系统中，以太网的应用几乎与PLC一样普及，而且由于它采用的是IEEE802.3数据传输协议这一统一、开放的通信标准，从而被PLC和DCS厂家广泛接受。控制系统的网络一般被分为三层：信息层、控制层和
设备层，以太网大都应用于信息层，但随着新技术的不断涌现，工业以太网的兼容性和开放性越来越强，并且已经渗透到了控制层和设备层，从而使得各层之间的信息实现无缝连接成为可能。随着企业对工业自动化要求的提高，对工业以太网的可靠性、实时性等性能的要求也随之提高，目前，德国的赫斯曼公司在以太网的研发方面一直处于领先地位，并在上世纪80年代末就拥有了“环形以太网冗余”的专利，由它生产的集线器和交换机都可形成环形拓扑的网络结构，以满足所需的容错功能。以赫斯曼公司的导轨系列交换机为例，嵌入到该交换机中的智能控制功能允许实现多网段间的冗余连接，当主链路发生故障时便可迅速切换到冗余链路，保证网络的正常运行。
此外，工业以太网还具有实时性、可靠性高、网络传输确定性强等特点。毫无疑问，以太网在工业自动化网络方面扮演着十分重要的角色，对现代制造业的最新研究结果表明，至少有70%的现场网络都在使用以太网，而且随着以太网在工业领域的进一步应用，不仅会使企业的控制系统发生巨大变化，还会对企业的运营和管理方式产生重大影响。
从上文的分析可知，计算机技术的发展对工业自动化的进程具有重大意义，不论是世界上第一台数控机床的出现，还是PLC的不断完善，都离不开计算机技术的推动。可以预言，随着计算机技术新成果的不断出现，工业自动化的程度将越来越高，并朝着更加智能化、便利化的方向发展。
参考文献：
史培乐：《PLC国产化，在路上—访北京和时利自动化驱动技术有限公司总经理徐昌荣博士》 [J] 《装备制造》 2010年第5期
杨建：《工业以太网在自动化物流仓库控制系统中的广泛应用》 [J] 《中国高新技术产业》 2010年第21期
王学明：《机车控制系统自动化模式的研究》 [J] 《长春理工大学学报》 2010年第5卷第7期
作者：阳文辉 生于1971.11 毕业于湖南师范大学职业技术学院 所学专业为机电一体化 主要研究方向：机电一体化技术 汽车电控技术
自动化工作有关的文章【二】:关于自动化的未来
1、电厂（包括各个公司，工厂的配电室）
2、软件开发（特别是单片机或EDA等）
3、PLC（大体是工控方向，搭建操作平台等）
4、各个矿山，或金属冶炼场所（进行自动化设备的维护，操作等）
5、去学校当老师
6、做销售工作（专门卖自己专业相关的东西）
7、公务员，每个专业都可以的
8、各种什么研究所
9、产品设计，就是硬件电路设计了
10、自动化就业方向很广的，仔细观察生活就知道很多自动化设备的。不过做设计有前途，做销售有“钱”途，做维护就是工薪阶层，属于服务行业...... 应届生招聘求职54yjs.cn
11、自动化选择面广，学好单片机和PLC哪都吃得开，英语好的话外企也不是不可能......
12、自动化本科学出来基本上和没学差不多，什么都懂，但是什么也不精，但是上研以后那就不得了了，硬件方面的发展不可限量。自动化工作有关的文章。
但硬件的东西不一定要到读研究生的时候才能做!本科生完全可以染指最新的技术;不要觉得那些东西很高深,做过之后;也就是平常的知识(或者工具)一样!鼓励现在的大学生参加全国学科竞赛,到公司寻找实习机会；不要觉得这是一道屏障,这只是心理屏障!
13、自动化的强势在于软件和硬件的结合;相比来说做硬件开发的提高更快,基本呈指数型增长!做软件开发最多是线型增长,希望大家能积极投身到这个行业中!
Freecale在中国举办"智能汽车大赛",希望都能争取参加；这是针对自动化专业方向的,绝好的锻炼机会!
14、东南大学自动化考研：东大自动化学院的模式识别、电力电子与电力传动就业怎么样？实力如何？模式识别很难考, 导师都会提前被免试的学生抢个精光, 电力电子一般般拉,很枯燥的~~~
15、自动化专业见解，各学科就业情况及方向：
⑴ 自动控制是今年来的热门专业，考研的数量居计算机和通信之下排里工科的第三，当然与时下的就业热有很大的关系的。我觉得现在自动控制很热的，工作好找，因为需求量很大，在电子和IT领域等很多地方都有用武之地的！当然这些领域的薪水很高的。说是控制理论，但很多都是在应用上的。还可以在信息处理领域工作的。本人就是这方面毕业的，现在在上海阿尔卡特，做手机软件的，薪水也不错，5000k+/m把，做工程主管助理，经常随主管出去校园招聘，进行专业面试，所以对这方面多少有点了解吧~~
⑵ 检测，现在的很多的工业产品生产线需要，很多要检测工程师，比如生产线运行故障诊断和处理，当然在这些工业生产领域里薪水不会太高的了，工作环境也不是很好了！有些是搞传感器的和信息检测的，怎么说呢，干的出色也可以不错的！
⑶ 模式识别，这个学科是一门很重视理论研究的学科，对你的概论和数学分析的能力要求很高的，如果这方面的能力不是很强的话，很难搞出名堂的，在实际的工程应用上很少的，很多都是理论研究及工程应用~~有的东西是信号处理领域的，但只能是了解不可能象他们一样深入研究的，有的学小有人工智能方向的，也不会很深入的研究的！因为是个新兴的领域，从现在的需求来看，不是很多，没有自动控制热，可能以后会很热把？
16、看了这么多人的迷茫，我这个过来人也说点心得吧：最初也和大家一样的迷茫，搞不懂学这玩艺到底干嘛用，不过呢就业范围还真的光，基本上呢重点就是单片机（涉及到硬件设计及软件编程，比如c语言和汇编语言），意义上的一个小的微型电脑，另外一个重要的就是PLC了，学好这两个方面对于本科生来说意义重大，至于就业方面基于如下： ⑴ 专业的就业方向主要是制造企业的设备方面的维护或者设计方面的工作 ⑵ 任何其他行业中基于电子部件的控制部分（包括硬件设计基础，软件实现控制），都会有人才需求。
整体来说，偏向于弱电电子元器件方面的东西，虽然一般是做技术支持类的工作，相对个人的学习层次及技术含量起步要高点，当然对于喜欢搞设计研发来说又另当别论。我毕业后是去了一家继电保护产品公司做产品的调试和维护方面的工作，现在却在国外做建筑商务方面的工作。对于这样巨大转变，中间的过程一言难尽。
在辞职后的求职中发现，无论你打算从技术相关类工作做起的话，最好是去做工业自动化中的PLC系统，不然以后求职中很尴尬的，归其原因还是因为专业的问题，做技术的人最好是专业从一开始就要对口。
当然这些都是我一点个人感受，仅代表个人观点。如果学自动化的学弟学妹们有什么需要咨询的，随时乐意提供个人意见，只是希望和我同专业的你们以后不像我完全的懵懵懂懂地走了很多弯路。如果有谁有兴趣，可以联系QQ:39002426(注:仅限于自动化专业(即工业自动化)的朋友，验证请注明：自动化，我一般是周五可能在线，因为这边是周五放假:) 应届生网上求职
17、2007年自动化专业的就业形势如何？
答：相对来说还算理想，一般来说找到工作不成问题，很多中小公司有很大的学习和发展空间，如果你是擅长交际并有自己的人脉关系，可选择做市场，如果性格内向则选做技术，总之都有很好的发展前途!
18、还有很多信息，看客要学会自己检索.....
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⑷ 系统工程，我觉得现在很不错，特别是在IT领域里面有很大的用途！因为这方面的人才现在很少，很热!在软件领域里有可以作到主管之类的职位，薪水很高的！ 2002年11、12月份之间的一个多月时间里，我走访了全国各地的十几所大学，接触了300多个应届本科生与硕士生。面试的结果实在有点出人意外，至今令人仍然感慨万千，我的内心久久不能平静。作为过来人，思前想后，我感到完全有责任将发自心底的感受传递给年轻一代：“一个企业家心灵深处渴望优秀人才的卓越追求和深层次的叹息痛苦和感受”。您们千万不要等到毕业求职时才觉得自己能力太差，世界上从来就没有后悔药。当然如果您现在看了我写的这篇文章可能还不算晚，因为您还有机会在以后的岁月里奋起直追，亡羊补牢尤未为晚。
对于现在刚进入大学的学生，您应该更加珍惜这美好的求学机会。因为眨眼之间，几年就过去了，您很快就会感到来自全社会生存竞争的压力。您面临的对手再也不仅仅是您身边的同学，今天您在班上的成绩的确是前几名，但走到社会上去，才感到是多么地脆弱而又多么地不堪一击。
在面试大多数本科生时，我仅仅是询问了一些有关MCS-51系列单片机的基本原理，但却几乎很少有人能够完全答对，简直是五花八门。很多作为一个即将毕业的自动化专业本科生，至今还不知道单片机是这个专业的核心基础。难道不可悲吗？您的水平不高，我完全心中有底。其实我只要求这些学生能够掌握单片机应用开发的基本技能，用汇编和C51写过一些基本的程序，真正动手做过一些简单的项目，然后将自己做过的项目写成比较规范的文档。我想这种形式的自我介绍肯定要比让别人看您那写的千遍一律的八股文简历不知要强多少。古人言：一叶知秋。讲的就是这个道理。平心而论只有具备这样基础的学生，才配得上企业花钱对您进行二次开发。事实上很多学生根本就不管老师平时是多么地劝导都听不进去。我认为您只要平时善于做一个有心人，主动一些多找老师请教，然后从大三开始帮老师打打下手干一些活，还有一个途径就是自己花钱购买一些学习开发实验板以加强动手能力的训练。但也有很多学生说没有钱，可事实上并非如此。现在的学生购买手机成风，我不知道手机对您们现在来说到底有多大的用途。事实上现在的学生家庭条件普遍都不太好，可这些孩子们的攀比心里却十分地严重和可怕。到今天即将毕业之际，才感到
找工作太难，父母个子儿地攒下一些辛苦钱给您购买电脑容易吗？望子成龙──可怜天下父母心。他们是希望您能够学到一些真本事，而您可能很多时间都在玩游戏、上网聊天。实际上对于您来说，仅仅是举手之劳只要花几百元买一块实验板，辛苦一个暑假的时间强化实践，可能您就会与众不同。与此同时，可能您的信心大增，前途一片光明。俗话说得好，仓库有粮心中不慌。如果您平时没有准备，那么临时匆匆忙忙地上阵面试，肯定是要败下来的。从2003年开始是全国第一次扩招之后毕业人数最多的第一年，以后的毕业生还会更多，同时还有更多的研究生与本科生抢饭碗。面对就业的困境压力，不能说不大痛苦在其中。
还有就是我每天都要面临那些看不完的自我介绍简历，很可惜几乎都是清一色的八股文，令人讨厌。其实只要您的成绩不是太差，分数不是应聘成功的关键，重要的是做人要踏实，不要有水分。实际上只要将您平时做过的小制作，写成一篇心得，再带上您的作品，事实胜于雄辩，这样更能打动人。
还有很多经历了四年本科又三年研究生阶段学习行将毕业的硕士生，不仅不知道嵌入式操作系统是什么东西，而且连C++都不能熟练掌握，驱动程序开发的能力就更不容提了。仅仅做了一个单片机的应用设计就拿到硕士文凭了，术业缺乏，专攻泛泛。谈说句实在话，怎么样也教人无法接受啊。对于我来说，如果您没有特别的才能，我宁愿用三年时间培养一个好的本科生，给更高的待遇，他肯定不比一般的硕士生差。
所以考上了研究生之后，您要时刻明白加强动手能力的培养和前沿科学技术的学习至关重要的。这是您将来面试的杀手涧，因为在您以后毕业之后要求的工资待遇起码是一般本科生的两倍。但是这个钱不是那么好拿的。顶多3-5年的时间大家肯定能够看到一个现实，那就是如果您还不能熟练地掌握嵌入式操作系统应用开发技术的话，您只能拿2000元的月薪。即便您是研究生或是博士，那又有什么稀奇的呢？邓伯伯有句名言：不管白猫还是黑猫，抓住老鼠就是好猫。我们知道企业家是要赚钱的，否则这个企业就留不住人才，无情的市场竞争机制将会毫不犹豫地将这个老板淘汰出局。一个可持续发展的企业如果，离开了富有聪明
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