流程自动化中的实时控制策略 · 课程目录

🧩 友好色系 ⚡ 实时策略 · 从基础到前沿 📁 点击卡片跳转章节

01

实时控制基础

实时系统定义、硬实时与软实时区别、实时控制应用场景

02

流程自动化概述

流程自动化定义、自动化金字塔模型、ISA-95标准简介

03

传感器与执行器

常见工业传感器类型、执行器工作原理、信号调理与接口

04

PLC定义与历史、PLC硬件架构、PLC工作原理（扫描周期）

05

PLC编程入门

梯形图基础、指令表、功能块图、结构化文本简介

06

DCS系统架构、SCADA系统组成、DCS与SCADA的区别与联系

07

实时操作系统

RTOS核心概念、任务调度策略（优先级、时间片）、中断管理

08

任务调度算法

速率单调调度（RMS）、最早截止时间优先（EDF）、固定优先级调度

09

实时通信协议

Modbus TCP/RTU、PROFINET、EtherCAT、OPC UA

10

数据采集与处理

采样定理、抗混叠滤波、数据平滑与滤波算法（移动平均、中值滤波）

11

PID控制基础

比例、积分、微分作用、PID参数整定方法（Ziegler-Nichols）

12

先进控制策略

前馈控制、串级控制、比值控制、Smith预估器

13

状态机与顺序控制

有限状态机（FSM）设计、Petri网基础、顺序功能图（SFC）

14

实时数据库

实时数据库特点、PI System简介、数据压缩与存储策略

15

人机界面设计

HMI设计原则、报警管理、趋势图与报表生成

16

安全仪表系统

SIL等级概念、安全生命周期、冗余架构（1oo1、1oo2、2oo3）

17

故障检测与诊断

基于模型的故障诊断、专家系统、机器学习在故障诊断中的应用

18

实时优化（RTO）概念、模型预测控制（MPC）基础、经济优化与约束处理

19

工业物联网

IIoT架构、边缘计算与雾计算、OPC UA over TSN

20

数字孪生定义、虚实映射技术、在流程自动化中的应用案例

21

OPC UA服务器/客户端开发、数据库集成（SQL Server、InfluxDB）、Web服务集成

22

硬件在环（HIL）仿真、软件在环（SIL）仿真、实时仿真工具（Simulink Real-Time）

23

实时系统性能指标（延迟、抖动、吞吐量）、WCET分析、响应时间分析

24

可靠性设计

冗余设计（冷备、热备）、看门狗定时器、故障安全设计

25

工业控制系统安全威胁、纵深防御策略、防火墙与VPN配置

26

标准与规范

IEC 61131-3编程标准、IEC 61508功能安全、ISA-99网络安全标准

27

化工过程控制案例、水处理自动化案例、电力系统调度案例

28

需求分析、系统设计、实施与调试、验收测试

29

5G在工业控制中的应用、AI驱动的自适应控制、云原生控制

30

课程总结与展望

核心知识点回顾、行业发展趋势、学习路径建议