传统自动化控制系统增强工业边缘计算的途径和编程问题

OT和IT融合的趋势是推动开放自动化发展的重要因素。传统的工业控制系统的专用性和封闭性导致了数据无法自由流动,开放自动化的体系架构从根本上摒弃了这些弊端,为促进OT和IT的融合开辟了成功的路径。近些年来,工业互联网和工业物联网迅速发展,开放自动化的方向依然受到特别的关注。OT和IT的加速融合对未来自动化架构的影响将是巨大的。越来越多的关键功能正在变成基于软件,而硬件正在变得更加标准化和更加商品化(或者叫做开放硬件),虚拟化正在加固硬件中的软件。工业边缘计算正在整合经典的自动化系统,成为边缘自动化平台,这将使这些应用随着OT和IT在边缘的融合而变得更具有IT的特性。

基于智能系统的自动化类专业跨课程层次化实践教学改革——以“传感技术”课程为例

“传感技术”是一门理论性、实践性、综合性很强的自动化类专业基础课程,但目前普遍存在理论授课与实践环节脱节、各专业课程整体性不强的问题,针对自动化基础知识教学和技术技能训练的特点,提出从基础验证、综合设计、研究创新的不同层次推进实践教学模式的改革,构建研究型学习的跨课程层次化实践教学体系。以传感技术应用作为切入点,搭建智能系统实验平台,探索“基础实验—课程设计—科创大赛—二课科研”的层级式实践教学模式,开发不同主题的赛课融合创新项目,建立贯穿全程的需求与项目引领的工程实践能力培养体系,把传统的学生被动学习转变为主动学习,提高自动化类专业人才的培养质量。

面向高校专业特色的课程思政教学探索——以航空航天类院校检测技术与自动化课程为例

在所有高校、所有学科专业全面推进课程思政建设,是培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人的重要举措。对于行业特色鲜明的理工科优势高校,思政教育应突出行业特色。以航空航天类院校检测技术与自动化课程为例,探讨具有空天特色的思政育人目标、特色思政元素、改革举措等关键问题,使该课程成为具特色、有灵魂、能传承的思政引领课堂。

以开放推动工业自动化的全新变革 加速迈向未来工业

随着数字化与自动化技术正在全面重塑工业体系,中国制造业亟需通过新技术实现更高的效率与抗风险能力,加快建设新型工业化。在快速迭代的数字技术的强力驱动下,企业正面临着一个关键命题——如何才能让新技术在工厂场景发挥优势,进而带动整个工业领域迈向更开放、高效、有韧性、可持续且以人为本的“未来工业”。在此过程中,以“开放”为重要特征的数字技术、生态力量与发展理念,将成为解锁新质生产力、推进新型工业化建设的关键所在。

国际领先的箱式自动化技术路线与创新思路——访科纳普自动化系统(苏州)有限公司市场经理Audrey Dong

科纳普长期深耕箱式自动化技术,提供以拆零拣选为核心的一站式软硬件解决方案。其首创的OSR Shuttle;TM;多穿系统全面集成了存储、拣选、排序、缓存及补货等功能,是目前箱式自动化解决方案中的重要技术实现方式,为企业提高仓库作业效率和准确性提供强大支持。

基于PID控制技术的电力系统运行自动化控制系统

为保证电力系统的调度效果,实现电力系统智能化管控,设计基于PID控制技术的电力系统运行自动化控制系统。系统的基础层通过数据采集设备采集电力系统运行状态数据,通过通信接口将其传送至数据层;数据层依据数据分层传输结构和数字签名机制,存储以及调度接收的数据;控制层调用数据层中的数据,利用模糊级联PID控制器完成电力系统运行自动化控制,并向基础层的现场控制器下达协调控制指令,实现电力系统现场控制,并回传控制结果。测试结果显示,该系统的数据调度能力较好,RPS系数结果均在0.942以上,电力系统运行的失效率和修复率均在92.7%以上,绝对误差积分结果均在0.025以下,控制响应能力较好。

基于PLCSIM Advanced和Simulink的自动化生产线仿真实训平台设计

为解决自动化生产线实训线下课程实验硬件套数不足、实验时长和场地受限等问题,提升教学质量,设计了一种基于PLCSIM Advanced和Simulink的自动化生产线仿真实训平台。该仿真平台以实训设备为依托,使用Simulink搭建被控对象仿真模型,在PLCSIM Advanced仿真控制器中编写控制算法,通过应用程序接口(application programming interface,API)通信实现对象模型与控制器间数据的实时交换和仿真。以纸张张力控制设备为例,介绍了仿真实训平台搭建和实施过程。实践教学表明,该仿真平台提高了自动化生产线实训课程的教学成效,激发了学生实践学习的兴趣,提升了学生发现、解决复杂工程问题的能力,让学生深刻体会到团队合作和有效沟通的重要性。

考虑负荷停电差异化的配电自动化终端混合优化配置方法

成本低且安装灵活的故障指示器(FI)常与具备远程遥控能力的馈线远程终端单元(FRTU)协同完成配电网的故障定位和隔离,以缩减负荷停电时间。在配电网各开关位置或分支线路上,有选择性地部署配电自动化终端的FRTU和FI,可减少故障停电损失费用。为此,提出了考虑各供电负荷停电差异化的FRTU和FI的混合优化配置新方法。首先,根据待分析负荷、故障点、上级110 kV/35 kV变电站以及联络开关的相对位置,考虑FRTU和FI协同作用下的故障定位、故障隔离和供电恢复全过程,建立基于FRTU和FI混合配置方案的各供电负荷差异化停电时间关系式。然后,构建了以FRTU和FI的全生命周期成本费用和故障停电损失费用之和最小为目标的混合优化配置数学模型,并完成优化求解。最后,在CSG 53节点测试系统上验证了所提方法的有效性。

基于零信任的馈线自动化5G网络访问控制方法

针对能源物联网背景下,5G场景下的馈线自动化系统网络安全边界模糊、合法终端被利用作为跳板攻击内网的问题,文章提出一种基于零信任的馈线自动化5G网络访问控制方法。首先,选取能准确反映5G场景下馈线终端特性行为的数据作为信任评价指标,使得馈线终端信任值计算更加可靠;其次,采用多元线性回归模型预测馈线终端的信任值,并提出被访问资源的信任阈值计算方法;最后,根据馈线终端信任值与被访问资源的信任阈值进行访问决策,实现了更细粒度的访问控制。实验结果表明,相较于随机森林模型、支持向量机模型和径向基神经网络模型,多元线性回归模型在信任值预测准确性方面具有优势,并且其信任值预测时延能够满足馈线终端间对等通信对时延的要求。

基于遗传算法的自动化立体仓库储位优化研究

针对自动化立体仓库中货物储位分配策略研究关于多目标数学模型关键性问题。根据立体仓库中货物最佳位置分配的原则和策略,建立合理的货物出入库效率、货架稳定性和货物周转率的3个目标函数模型。根据立体仓库高效性能构建货物存取效率的调整优化模型,借助MATLAB程序对实际货物储位布局实例进行计算和求解并利用遗传算法获得了最优迭代解。仿真结果表明:采用遗传算法可以有效地优化货物储位分配,降低货架质心来提高稳定性,提高存储效率,改善和提高仓库智能化性能。

虚实协同的“配电网自动化技术”实验项目建设

为了加强配电网自动化技术课程建设,提出基于虚实协同配合的实验教学方案。以“情景互动、探究创新”为实验教学理念,将课堂理论、虚拟仿真和物理仿真三者紧密结合。从需求导向出发,设计了四个渐进式实验,通过沉浸式教学,让学生了解配电网和开关设备的结构形态,掌握配电网运行、故障与保护算法的原理,培养学生的创新思维和创新设计能力。最后,建立主、客观评价相结合的综合评价体系,对学生参与实验的每个环节进行评价,通过收集反馈信息,持续改进评价体系。

工科类课程思政体系与教学实践体系构建——以自动化专业为例

在新工科建设和立德树人的时代背景下,工科类课程思政建设已成为工程教育改革的重点。文章首先探析了工科类课程思政建设中存在的问题,主要有系统性不足、缺乏专业教育和思想政治教育融合的方法、思想政治教育与生活分离等;其次,根据自动化专业不同课程模块的知识结构、思维模式的特点挖掘其所蕴含的思政元素,从而在专业教育的基础上构建课程思政体系;最后,为保证课程思政体系的实施,构建了专业教育和思想政治教育相融合的教学实践体系与保障体系。

基于云边自动化的工业控制系统关键技术及前景展望

本文探讨了基于云边自动化的工业控制系统的关键技术和未来发展前景。随着网络技术和人工智能的发展,工业控制系统正在从传统的分层、封闭架构向开放、平台化架构转变。云边自动化结合了云计算和边缘计算,优化了通信效率、系统灵活性和资源利用率。本文还讨论了虚拟化技术、网算控互动机制、新一代通信技术等方面的挑战和解决方案。最后,本文展望了云边自动化在设计制造一体化、IT/OT融合等领域的应用前景。

推进剂药柱自动化装袋技术

针对药柱装袋依赖人工操作,存在人机不隔离、有安全隐患等问题,在民用产品自动化包装技术基础上,选择合适的自动化包装设备进行相应技术改造,实现推进剂药柱包装自动化。对比2种自动化包装设备用于推进剂药柱内包装的优缺点,确定改造点,进行相应的技术改造,并通过实际生产验证。应用结果表明:改造后的设备能够成功实现推进剂药柱装袋,各项安全隐患被消除。

智能无功补偿技术在电力自动化中的应用

本文首先介绍了智能无功补偿的概念,然后对智能无功补偿技术在电力自动化中的应用优点进行了详细介绍,最后对智能无功补偿技术在电力自动化中的应用要点进行了深入分析。一定程度上降低了系统的无功能耗,保证电网供电质量的同时也提高了电网的经济效益,促进了电力行业的健康发展。

冶金转炉炼钢自动化控制技术研究

现阶段,国家对工业发展进程越来越关注,并鼓励应用更为先进的技术手段提高工业生产质量与效率。随着信息技术手段的成熟,自动化控制技术应运而生。其中,冶金转炉炼钢自动化控制技术成为炼钢产业当中的核心技术手段,使得炼钢的效率大幅提升,并拥有了更高质量的精确度。冶金转炉炼钢自动化控制技术的顺利应用对生产工艺提出了更高的要求。因此,文章将针对冶金转炉炼钢自动化控制技术展开具体研究,分析其中的主要技术类型,并探讨该技术中的核心要点,以期为冶金企业提供相关的参考。

基于5G通信时延的配电网馈线自动化切换方法

针对5G通信不确定时延导致数据传输时间难以预测,从而影响馈线自动化(FA)系统故障响应及时性和决策准确性的问题,提出一种基于5G通信时延的配电网FA切换方法。首先,建立馈线终端之间的拓扑关系,根据FA系统中每一分支的最大通信时延计算得到FA系统的实时通信时延;其次,针对不同时延下不同FA策略故障处理速度的历史数据,通过层堆叠长短时记忆神经网络(LSTM)模型进行训练,学习出不同通信时延下故障处理速度最快的FA策略;最后,根据层堆叠LSTM模型的学习结果,选择切换到当前通信时延下故障处理速度最快的FA策略。试验结果表明:该方法能有效应对5G通信的不确定性时延对FA系统的影响,保障FA系统可靠运行;此外,与其他机器学习方法相比,层堆叠LSTM模型在预测准确性和预测时延方面具有优势,能够有效提高馈线终端系统的自适应能力和故障响应速度。

人工智能在工业自动化系统中的应用

随着技术的飞速发展,人工智能在工业自动化系统中的应用日益广泛。通过深度学习、机器学习等技术,人工智能不仅提高生产效率,还优化设备维护和管理。在生产线上,人工智能可以实时监测设备状态,预测潜在故障,并及时进行维护,从而避免生产中断。此外,人工智能还能优化生产流程,提高产品质量。通过分析生产数据,人工智能可以找出生产过程中的“瓶颈”,提出改进建议。总的来说,人工智能在工业自动化系统中的应用不仅提高生产效率和产品质量,还降低维护成本,为工业发展注入新的活力。

自动化纸箱码垛流水线的数字技术研究

本文致力于探讨纸箱自动化码垛流水线的设计,涵盖智能技术的整合、生产效率的提升、劳动成本的降低以及从手动到自动化的转变。首先分析了当前自动化系统的挑战,随后提出了创新解决方案,以增强托盘稳定性和流程的流畅性。本文还详细讨论了自动化设计对整体生产线效率的影响,并从技术实施的角度出发,分析了系统实施过程中的技术挑战及其解决方案。最后,探讨了未来技术趋势对系统升级的潜在影响。

基于电气自动化安全分析的西门子工业控制PLC应用

本文旨在探讨基于电气自动化安全分析的西门子工业控制PLC应用策略,以提高工业自动化系统的可靠性。详细介绍电气自动化分析的方法和工具,在讨论西门子PLC系统中的特点后,提出改进策略,包括电磁干扰抑制、标准遵循等方面的建议。通过本文的研究,旨在为工业自动化领域的从业者和研究人员提供有价值的参考,以进一步提高工业控制系统的稳定。