工业数字化转型 — 工业 4.0

工业4.0,又称第四次工业革命,源自德国,以数据驱动和人工智能为核心,强调网络化智能工厂。它包括工业大数据、AI分析、物联网、3D打印等9大支柱技术,实现生产过程的数字化、集成化和创新。工业4.0的目标是建立互联、数据驱动、高度集成的智能工厂,实现个性化定制和生产过程的柔韧性。

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工业

工业(Industry),即:加工制造产业,分为轻工业和重工业两大类,可再细分为原材料工业、装备制造业、消费品工业、电子信息工业等子行业。

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工业 4.0

工业 4.0(Industrie 4.0)的概念来源于德国,又称为第四次工业革命,指:数据驱动的、人工智能型的、网络化的智能工厂。

第一次工业革命(1750~1850):

  • 机械化:蒸汽动力带动机械化生产。产业经济创新包括:以工厂制造代替了手工制造。

第二次工业革命(1870~1914):

  • 电气化:电器动力带动自动化生产。产业经济创新包括:电力工厂、电器制造、铸铁、铁路和化学品等重工业兴起。

第三次工业革命(1970~2010):

  • 信息化:电子设备及 IT 技术带动数字化生产。产业经济
内容概要:本文详细介绍了基于FPGA的144输出通道可切换电压源系统的设计与实现,涵盖系统总体架构、FPGA硬件设计、上位机软件设计以及系统集成方案。系统由上位机控制软件(PC端)、FPGA控制核心和高压输出模块(144通道)三部分组成。FPGA硬件设计部分详细描述了Verilog代码实现,包括PWM生成模块、UART通信模块和温度监控模块。硬件设计说明中提及了FPGA选型、PWM生成方式、通信接口、高压输出模块和保护电路的设计要点。上位机软件采用Python编写,实现了设备连接、命令发送、序列控制等功能,并提供了一个图形用户界面(GUI)用于方便的操作和配置。 适合人群:具备一定硬件设计和编程基础的电子工程师、FPGA开发者及科研人员。 使用场景及目标:①适用于需要精确控制多通道电压输出的实验环境或工业应用场景;②帮助用户理解和掌握FPGA在复杂控制系统中的应用,包括PWM控制、UART通信及多通道信号处理;③为研究人员提供一个可扩展的平台,用于测试和验证不同的电压源控制算法和策略。 阅读建议:由于涉及硬件和软件两方面的内容,建议读者先熟悉FPGA基础知识和Verilog语言,同时具备一定的Python编程经验。在阅读过程中,应结合硬件电路图和代码注释,逐步理解系统的各个组成部分及其相互关系。此外,实际动手搭建和调试该系统将有助于加深对整个设计的理解。
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