工業(yè)自動化早已不是陌生詞匯，工業(yè) 4.0 等都是工業(yè)自動化的具體表現(xiàn)。為增進大家對工業(yè)自動化的了解，本文將對工業(yè)自動化中的機器視覺予以介紹，并對工業(yè)自動化儀器儀表的種類加以闡述。如果你對工業(yè)自動化具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、機器視覺在工業(yè)自動化中的應(yīng)用

機器視覺長期以來用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中，以通過取代傳統(tǒng)上的人工檢查來提高生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量。從拾取和放置、對象跟蹤到計量、缺陷檢測等應(yīng)用，利用視覺數(shù)據(jù)可以通過提供簡單的通過失敗信息或閉環(huán)控制回路，來提高整個系統(tǒng)的性能。

視覺的使用并不僅僅在工業(yè)自動化領(lǐng)域;我們也看到了相機在日常生活中的大量應(yīng)用，例如用于計算機、移動設(shè)備，特別是在汽車中。攝像頭僅僅是在幾年前才被引入到汽車中，但是現(xiàn)在汽車中已經(jīng)配備了大量攝像頭，以為駕駛員提供完整的 360°車輛視圖。

但是談到機器視覺領(lǐng)域的最大技術(shù)進步，可能一直是處理能力。隨著處理器性能每兩年翻一番，以及對多核 CPU、GPU 和 FPGA 等并行處理技術(shù)的持續(xù)關(guān)注，視覺系統(tǒng)設(shè)計人員現(xiàn)在可以將高度復(fù)雜的算法應(yīng)用于視覺數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建更智能的系統(tǒng)。

處理技術(shù)的發(fā)展帶來了新機會，而不僅僅是更智能或更強大的算法。讓我們看看為制造機器增加視覺功能的應(yīng)用案例。這些系統(tǒng)傳統(tǒng)上設(shè)計為形成協(xié)作分布式系統(tǒng)的智能子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)允許模塊化設(shè)計(見圖 1)。

圖 1：智能子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，其設(shè)計為構(gòu)成協(xié)作分布式控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許模塊化設(shè)計，但采用這種以硬件為中心的方法可能導(dǎo)致性能瓶頸。

然而，隨著系統(tǒng)性能的提高，采用這種以硬件為中心的方法可能遇到困難，因為這些系統(tǒng)通常采用時間關(guān)鍵和非時間關(guān)鍵協(xié)議的混合來聯(lián)接。通過各種通信協(xié)議將這些不同的系統(tǒng)聯(lián)接在一起，會導(dǎo)致延遲、確定性和吞吐量方面出現(xiàn)瓶頸。

例如，如果設(shè)計者試圖利用這種分布式架構(gòu)開發(fā)應(yīng)用，并且必須在視覺和運動系統(tǒng)之間保持緊密集成，例如在視覺伺服中所需要的，那么可能遇到由于缺乏處理能力而帶來的主要性能挑戰(zhàn)。此外，由于每個子系統(tǒng)都具有自己的控制器，這實際上會降低處理效率。

最后，由于這種以硬件為中心的分布式方法，設(shè)計人員不得不使用不同的設(shè)計工具來設(shè)計視覺系統(tǒng)中每個子系統(tǒng)的特定視覺軟件，以及用于運動系統(tǒng)的運動專用軟件等。這對于規(guī)模較小的設(shè)計團隊而言尤其具有挑戰(zhàn)性，因為一個小團隊甚至是一名工程師，需要負責設(shè)計中的許多部分。

二、工業(yè)自動化儀器儀表種類

控制儀表。控制儀表一方面接受過程檢測儀表及變送器的測量信號進行顯示，另一方面發(fā)出調(diào)節(jié)信號控制執(zhí)行器(執(zhí)行機構(gòu)及調(diào)節(jié)閥)的動作組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

執(zhí)行器。執(zhí)行器又稱控制閥，由執(zhí)行機構(gòu)和閥門兩部分組成。按照執(zhí)行機構(gòu)的動力源分類有氣動控制閥，電動控制閥，液動控制閥和混合型控制閥四大類。氣動控制閥按照其執(zhí)行機構(gòu)形式又分為薄膜式控制閥，活塞式控制閥和長行程控制閥。

集中監(jiān)測與控制裝置。集中檢測裝置即利用檢測元件或探測器將被測變量或報警接點信號予以集中顯示的裝置;集中控制裝置則是將一系列被測變量信號按設(shè)定程序?qū)?zhí)行器進行控制的裝置。集中監(jiān)測與控制裝置包括各種數(shù)據(jù)采集裝置、巡回檢測裝置、信號報警裝置、安全檢測裝置及工業(yè)電視及遠動裝置和順序控制裝置等。

自控其他設(shè)備。此類設(shè)備主要有各式(通道式、柜式、框架式、屏式)儀表盤、儀表箱、操作臺，以及保溫(保護)箱和供電箱等。

自控材料。自控材料指儀表安裝所需要的材料，其品種繁多如導(dǎo)壓配管(無縫鋼管、不銹鋼管、高壓管)、供氣配管(鍍鋅鋼管、黃銅管)，氣信號配管(紫銅管、銅管纜、尼龍管纜，接管箱)，電氣配管材料(焊接鋼管、鍍鋅鋼管)，各類配管中的閥門、法蘭及管件，自控用電氣設(shè)備材料(電纜、導(dǎo)線、接線箱、電氣設(shè)備及元件)，儀表電纜橋架，用于制作儀表設(shè)備支架、托架的角鋼、槽鋼等型鋼金屬材料，伴熱隔熱材料及防腐刷油材料等。
編輯：hfy