自動(dòng)化專業(yè)課程體系

自動(dòng)化專業(yè)課程選修課程體系鄭征一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)

1）培養(yǎng)目標(biāo)：

能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域工作的寬口徑“復(fù)合型”高級(jí)工程技術(shù)人才。

2）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)要求：

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)電工技術(shù)、電子技術(shù)、電氣控制、電力系統(tǒng)、繼電保護(hù)等方面較寬領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí)。其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合、電工技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件結(jié)合、元件與系統(tǒng)結(jié)合，學(xué)生將受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練、具有解決電氣控制技術(shù)問題及電力系統(tǒng)分析的基本能力。

一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別3）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)主要課程：

電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)(語(yǔ)言、軟件基礎(chǔ)、硬件基礎(chǔ)、單片機(jī)等)、自動(dòng)控制理論、電力系統(tǒng)分析、電氣控制技術(shù)、繼電保護(hù)、廣場(chǎng)供電、檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)等。

電氣工程及其自動(dòng)化也有兩個(gè)方向：電力工程和電氣工程，屬?gòu)?qiáng)電領(lǐng)域。可以就業(yè)于電廠、電業(yè)局等單位，待遇頗高，也比較辛苦。一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別

2.自動(dòng)化專業(yè)

1)

自動(dòng)化專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)目標(biāo)：

自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動(dòng)檢測(cè)與儀表、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用、系統(tǒng)工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等較寬領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)，能在電力電子技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制、檢測(cè)與自動(dòng)化儀表、工業(yè)過程控制、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行、科技開發(fā)及研究等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。

一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別2)自動(dòng)化專業(yè)業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求：

較好地掌握電力電子技術(shù)與運(yùn)動(dòng)控制、自動(dòng)化儀表與工業(yè)過程控制、信息處理等方面的知識(shí)，具有本專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能，了解本專業(yè)學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢(shì)；

獲得較好的系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)開發(fā)方面的工程實(shí)踐訓(xùn)練；

在自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。

一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別學(xué)生畢業(yè)后，可在各類工業(yè)、事業(yè)單位從事自動(dòng)化專業(yè)方面的技術(shù)工作和管理工作，以及從事工業(yè)裝置、生產(chǎn)過程控制等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、研究、運(yùn)行和技術(shù)改造工作，也可從事教學(xué)與科研方面的工作。一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別

自動(dòng)化專業(yè)主要課程：電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)自動(dòng)控制理論、電機(jī)與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)現(xiàn)代控制理論、信號(hào)與系統(tǒng)分析、檢測(cè)及轉(zhuǎn)換技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、控制系統(tǒng)仿真等。一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別自動(dòng)化專業(yè)有兩個(gè)方向：過程控制和運(yùn)動(dòng)控制，基本上是弱電領(lǐng)域。就業(yè)面比較廣，工礦企業(yè)車間流水線都可以，也可以搞科研，比如機(jī)器人。一、電氣工程自動(dòng)化與自動(dòng)化區(qū)別自動(dòng)控制的基本框圖控制量給定值控制器執(zhí)行器對(duì)象檢測(cè)裝置二、主主要選選修課課程及及其在在自動(dòng)動(dòng)化專專業(yè)中中的應(yīng)應(yīng)用1）計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)控制制技術(shù)術(shù)：以PC總線線工業(yè)業(yè)控制制機(jī)、、單片片機(jī)為為控制制工具具，系系統(tǒng)地地講述述計(jì)算算機(jī)控控制系系統(tǒng)的的設(shè)計(jì)計(jì)和工工程實(shí)實(shí)現(xiàn)方方法。。內(nèi)容容包括括：計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)控制制系統(tǒng)統(tǒng)的組組成、、特點(diǎn)點(diǎn)及發(fā)發(fā)展趨趨勢(shì)；；輸入入輸出出接口口與過過程通通道；；數(shù)字字程序序控制制技術(shù)術(shù)；數(shù)數(shù)字控控制器器設(shè)計(jì)計(jì)方法法；控控制系系統(tǒng)軟軟件設(shè)設(shè)計(jì)方方法；；網(wǎng)絡(luò)絡(luò)控制制系統(tǒng)統(tǒng)；智智能控控制基基礎(chǔ)；；計(jì)算算機(jī)控控制系系統(tǒng)工工程設(shè)設(shè)計(jì)與與實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。檢測(cè)與與轉(zhuǎn)換換技術(shù)術(shù)：信號(hào)的的檢測(cè)測(cè)及方方法，系統(tǒng)統(tǒng)講解解檢測(cè)測(cè)技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)，介介紹測(cè)測(cè)量及及測(cè)量量誤差差的基基本概概念，，過程程檢測(cè)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的基基礎(chǔ)知知識(shí)。。主要講講述了了壓力力、物物位、、流量量、溫溫度、、成分分等工工業(yè)過過程檢檢測(cè)儀儀表的的工作作原理理、結(jié)結(jié)構(gòu)性性能、、基本本技術(shù)術(shù)參數(shù)數(shù)及儀儀表的的安裝裝使用用和基基本維維護(hù)。。通過過對(duì)過過程檢檢測(cè)系系統(tǒng)的的講述述，明明確工工業(yè)過過程檢檢測(cè)參參數(shù)的的顯示示方式式和顯顯示裝裝置的的結(jié)構(gòu)構(gòu)、使使用特特點(diǎn)等等。二、主主要選選修課課程及及其在在自動(dòng)動(dòng)化專專業(yè)中中的應(yīng)應(yīng)用單片機(jī)機(jī)原理理及應(yīng)應(yīng)用：：《單單片機(jī)機(jī)原理理及應(yīng)應(yīng)用》》以MCS—51單單片機(jī)機(jī)為主主線，，闡述述計(jì)算算機(jī)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)知識(shí)識(shí)；單單片機(jī)機(jī)的硬硬件結(jié)結(jié)構(gòu)與與功能能；Mcs—5l單單片機(jī)機(jī)的指指令系系統(tǒng)和和匯編編語(yǔ)言言程序序設(shè)計(jì)計(jì)方法法；中中斷和和定時(shí)時(shí)器／／計(jì)數(shù)數(shù)器；；串行行通信信。MCS—51單單片機(jī)機(jī)的擴(kuò)擴(kuò)展與與接口口技術(shù)術(shù)，包包括存存儲(chǔ)器器的擴(kuò)擴(kuò)展，，可編編程并并行I／O接口口的擴(kuò)擴(kuò)展，，鍵盤盤和顯顯示接接口電電路，，數(shù)模模、模模數(shù)的的轉(zhuǎn)換換及接接口設(shè)設(shè)計(jì)。。二、主主要選選修課課程及及其在在自動(dòng)動(dòng)化專專業(yè)中中的應(yīng)應(yīng)用PLC原理理及其其應(yīng)用用：以在工工業(yè)控控制領(lǐng)領(lǐng)域中中應(yīng)用用廣泛泛的S7-300系系列PLC為樣樣本，，加強(qiáng)強(qiáng)了LC的的模擬擬量處處理功功能的的介紹紹。西門子子公司司的S7系系列PLC在工工業(yè)控控制領(lǐng)領(lǐng)域中中有著著廣泛泛應(yīng)用用，在在我國(guó)國(guó)的PLC市場(chǎng)場(chǎng)中占占據(jù)很很大份份額，，很多多高校校都開開設(shè)了了相關(guān)關(guān)課程程。以以S7-300系列列PLC為為樣本本，介介紹其其組成成結(jié)構(gòu)構(gòu)、指指令系系統(tǒng)、、通信信聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)及在在過程程控制制領(lǐng)域域中的的應(yīng)用用等內(nèi)內(nèi)容。。二、主主要選選修課課程及及其在在自動(dòng)動(dòng)化專專業(yè)中中的應(yīng)應(yīng)用主要包包括以以下幾幾個(gè)方方面：：S7-300系系列PLC的硬硬件組組成及及工作作原理理；標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)STEP7軟軟件包包的使使用方方法、、S7-300的指指令系系統(tǒng)及及軟件件調(diào)試試方法法；S7-300系列列PLC的的組織織塊中中斷管管理及及結(jié)構(gòu)構(gòu)化編編程方方法；；S7-300系系列PLC的通通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及及應(yīng)用用；S7-300系列列PLC在在過程程控制制領(lǐng)域域中的的應(yīng)用用。二、主主要選選修課課程及及其在在自動(dòng)動(dòng)化專專業(yè)中中的應(yīng)應(yīng)用PLC是可可編程程邏輯輯控制制器的的英文文縮寫寫，價(jià)價(jià)格高高，體體積相相對(duì)較較大，，但功功能豐豐富，，可實(shí)實(shí)現(xiàn)各各種復(fù)復(fù)雜的的控制制，運(yùn)運(yùn)行可可靠，，可以以適應(yīng)應(yīng)各種種惡劣劣的環(huán)環(huán)境，，目前前廣泛泛代替替了傳傳統(tǒng)的的繼電電器控控制方方式，，在工工業(yè)生生產(chǎn)上上應(yīng)用用廣泛泛。單片機(jī)機(jī)是單單芯片片電子子計(jì)算算機(jī)的的簡(jiǎn)稱稱，也也可以以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)控制制，與與PLC相相比，，它的的特點(diǎn)點(diǎn)是體體積小小、價(jià)價(jià)格低低（只只要十十幾塊塊甚至至幾塊塊錢就就能買買到一一片，，而PLC動(dòng)輒輒上千千甚至至更貴貴），，但對(duì)對(duì)運(yùn)行行環(huán)境境的要要求較較高。。目前前主要要用于于家用用電器器等不不太復(fù)復(fù)雜的的控制制。二、主主要選選修課課程及及其在在自動(dòng)動(dòng)化專專業(yè)中中的應(yīng)應(yīng)用PLC實(shí)際際上是是一個(gè)個(gè)模塊塊，控控制電電路、、CPU等等封裝裝在內(nèi)內(nèi)部。。主主要要用于于電氣氣類產(chǎn)產(chǎn)品中中，比比如數(shù)數(shù)控機(jī)機(jī)床、、電梯梯等二、主主要選選修課課程及及其在在自動(dòng)動(dòng)化專專業(yè)中中的應(yīng)應(yīng)用DSP原理理及其其應(yīng)用用：數(shù)字信信號(hào)處處理器器，也也稱DSP芯片片，是是針對(duì)對(duì)數(shù)字字信號(hào)號(hào)處理理需要要而設(shè)設(shè)計(jì)的的一種種具有有特殊殊結(jié)構(gòu)構(gòu)的微微處理理器，，它是是現(xiàn)代代電子子技術(shù)術(shù)、計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)術(shù)和信信號(hào)處處理技技術(shù)相相結(jié)合合的產(chǎn)產(chǎn)物。。隨著著信息息處理理技術(shù)術(shù)的飛飛速發(fā)發(fā)展，，數(shù)字字信號(hào)號(hào)處理理技術(shù)術(shù)已逐逐漸發(fā)發(fā)展成成為一一門主主流技技術(shù)，，它在在電子子信息息、通通信、、軟件件無(wú)線線電、、自動(dòng)動(dòng)控制制、儀儀器儀儀表、、信息息家電電等高高科技技領(lǐng)域域得到到了越越來(lái)越越廣泛泛的應(yīng)應(yīng)用。。二、主要選選修課程及及其在自動(dòng)動(dòng)化專業(yè)中中的應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處處理器由于于運(yùn)算速度度快，具有有可編程特特性和接口口靈活的特特點(diǎn)，使得得它在許多多電子產(chǎn)品品的研制、、開發(fā)與應(yīng)應(yīng)用中，發(fā)發(fā)揮著越來(lái)來(lái)越重要的的作用。采采用DSP芯片來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信信號(hào)處理系系統(tǒng)更是當(dāng)當(dāng)前的發(fā)展展趨勢(shì)。近年來(lái)，DSP技術(shù)術(shù)在我國(guó)也也得到了迅迅速的發(fā)展展，不論是是在科學(xué)技技術(shù)研究，，還是在產(chǎn)產(chǎn)品的開發(fā)發(fā)等方面，，其應(yīng)用越越來(lái)越廣泛泛，并取得得了豐碩的的成果。為為了緊跟DSP技術(shù)術(shù)的發(fā)展，，越來(lái)越多多的高校開開設(shè)了有關(guān)關(guān)DSP技技術(shù)的課程程和實(shí)驗(yàn)。。二、主要選選修課程及及其在自動(dòng)動(dòng)化專業(yè)中中的應(yīng)用三、單片機(jī)機(jī)、PLC、DSP的區(qū)別1.單片機(jī)機(jī)的特點(diǎn)：：所謂單片機(jī)機(jī)就是在一一塊芯片上上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、時(shí)鐘、、定時(shí)/計(jì)計(jì)數(shù)器、多多種功能的的串行和并并行I/O口。如Intel公司的8031系系列等。除除了以上基基本功能外外，有的還還集成有A/D、D/A，如如Intel公司的的8098系列。單片機(jī)具有有如下特點(diǎn)點(diǎn)：具有位處理理能力，強(qiáng)強(qiáng)調(diào)控制和和事務(wù)處理理功能。價(jià)價(jià)格低廉。。如低檔單單片機(jī)價(jià)格格只有人民民幣幾元錢錢。開發(fā)環(huán)環(huán)境完備，，開發(fā)工具具齊全，應(yīng)應(yīng)用資料眾眾多。后備備人才充足足。國(guó)內(nèi)大大多數(shù)高校校都開設(shè)了了單片機(jī)課課程和單片片機(jī)實(shí)驗(yàn)。。2.PLC器件的特特點(diǎn)PLC可以以認(rèn)為是““封裝”好好了的單片片機(jī)。PLC內(nèi)部也也是具有和和單片機(jī)功功能相同的的智能控制制部分，對(duì)對(duì)外來(lái)說(shuō)，，則是擴(kuò)展展了單片機(jī)機(jī)輸入輸出出口的驅(qū)動(dòng)動(dòng)能力，相相當(dāng)與添加加了三極管管和繼電器器。還有其其他的比如如抗干擾能能力等都作作了比較好好的處理。。PLC經(jīng)常常應(yīng)用在工工作環(huán)境比比較惡劣的的地方，比比如礦山，，高壓等地地方。對(duì)于于PLC來(lái)來(lái)說(shuō)，有一一套不同于于單片機(jī)的的指令，這這是各個(gè)廠廠家在開發(fā)發(fā)生產(chǎn)時(shí)，，把PLC的指令令對(duì)應(yīng)成了了內(nèi)部單片片機(jī)可以識(shí)識(shí)別的指令令。三、單片機(jī)機(jī)、PLC、DSP的區(qū)別相對(duì)來(lái)說(shuō)，，PLC可可以實(shí)現(xiàn)的的功能更簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)計(jì)人員可以以發(fā)揮的余余地比較小小。因?yàn)閷?duì)對(duì)于單片機(jī)機(jī)來(lái)說(shuō)，PLC可以以使用的部部分有對(duì)外外連接，而而沒有連接接出來(lái)的部部分則是不不能用的。。可以說(shuō)，，PLC的的內(nèi)核也是是單片機(jī)，，但是對(duì)外外來(lái)說(shuō)則是是應(yīng)用于專專門場(chǎng)合的的“單片機(jī)機(jī)”－PLC了。三、單片機(jī)機(jī)、PLC、DSP的區(qū)別3.DSP器件的特特點(diǎn)與單片機(jī)相相比，DSP器件具具有較高的的集成度。。DSP具具有更快的的CPU，，更大容量量的存儲(chǔ)器器，內(nèi)置有有波特率發(fā)發(fā)生器和FIFO緩緩沖器。提提供高速、、同步串口口和標(biāo)準(zhǔn)異異步串口。。有的片內(nèi)集集成了A/D和采樣樣/保持電電路，可提提供PWM輸出。DSP器件件采用改進(jìn)進(jìn)的哈佛結(jié)結(jié)構(gòu)，具有有獨(dú)立的程程序和數(shù)據(jù)據(jù)空間，允允許同時(shí)存存取程序和和數(shù)據(jù)。內(nèi)內(nèi)置高速的的硬件乘法法器，增強(qiáng)強(qiáng)的多級(jí)流流水線，使使DSP器器件具有高高速的數(shù)據(jù)據(jù)運(yùn)算能力力。三、單片機(jī)機(jī)、PLC、DSP的區(qū)別DSP器件件比16位位單片機(jī)單單指令執(zhí)行行時(shí)間快8～10倍倍，完成一一次乘加運(yùn)運(yùn)算快16～30倍倍。DSP器件件還提供了了高度專業(yè)業(yè)化的指令令集，提高高了FFT快速傅里里葉變換和和濾波器的的運(yùn)算速度度。此外，，DSP器件件提供JTAG接口口，具有更更先進(jìn)的開開發(fā)手段，，批量生產(chǎn)產(chǎn)測(cè)試更方方便，開發(fā)發(fā)工具可實(shí)實(shí)現(xiàn)全空間間透明仿真真，不占用用用戶任何何資源。軟軟件配有匯匯編/鏈接接C編譯器器、C源碼碼調(diào)試器。。三、單片機(jī)機(jī)、PLC、DSP的區(qū)別什么是JTAG呢呢？JTAG(JointTestActionGroup)聯(lián)合測(cè)試試行動(dòng)小組組)是一種種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議議（IEEE1149.1兼容），，主要用于于芯片內(nèi)部部測(cè)試?，F(xiàn)在多數(shù)的的高級(jí)器件件都支持JTAG協(xié)協(xié)議，如DSP、FPGA器器件等。標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口口是4線：：TMS、、TCK、TDI、TDO，分別為為模式選擇擇、時(shí)鐘、、數(shù)據(jù)輸入入和數(shù)據(jù)輸輸出線。三、單片機(jī)機(jī)、PLC、DSP的區(qū)別目前國(guó)內(nèi)推推廣應(yīng)用最最為廣泛的的DSP器器件是美國(guó)國(guó)德州儀器器(TI)公司生產(chǎn)產(chǎn)的TMS320系系列。DSP開發(fā)發(fā)系統(tǒng)的國(guó)國(guó)產(chǎn)化工作作已經(jīng)完成成，國(guó)產(chǎn)開開發(fā)系統(tǒng)的的價(jià)格至少少比