电气工程师（自动化）的发展趋势
2013年4月，德国提出工业4.0的概念，看似遥远，其实发展已经趋于成熟。不知道大家有没有感触，传统的自动化设备，并不智能，这也不是PLC擅长做的。PLC擅长的是逻辑处理、运动控制，少部分数据处理也可以。
以我以前做过的项目举例，物流自动化的立体库项目。两个立体库，一个新库，一个老库，两套WCS系统，主PLC用于控制整个库的输送线（20-30条）。CPU1510SP-1PN各控制每个库四条输送线，要实现两个库之间物料运转，使用AGV小车搬运，任何一条输送线既可以出库也可以入库。
出库任务流程：输送线清空—>上位下达出库任务—>申请堆垛机放货完成—>物料信息读取及处理—>组料（AGV运载能力决定）—>申请AGV并发送物料数据。
入库任务流程：输送线清空—>上位下达入库任务—>等待AGV放货完成—>物料信息读取及处理—>组料（货架装载能力决定）—>申请堆垛机并发送物料数据。
各位同行可以在我头条主页上上条动态看到此项目运动控制的视频。
信息交互拓扑图如下：
工业4.0在此项目中得以体现，WCS对立体库中的堆垛机、输送线、AGV小车进行任务调度。而WMS则是对输送线发送的物料信息进行仓储管理，比如物料在哪个货架、何时出入库的，一旦出现质量事故可以进行追朔，降低因生产不合格导致的损耗。
MES系统则可以从WCS、WMS获取相关生产信息，比如设备状态，产量信息等等，这里不再对MES系统的其它用途做赘述。
如此庞大的系统，如果仅用梯形图，一方面是程序效率低，另一方面数据处理很不方便，而结构文本确是很擅长数据处理。所有数据都是数组型变量（一维数组和二维数组），这里再用for循环就能把同类数据进行处理。好的程序是看不到M和TON的，因为所有全局变量都在DB块中，以数组型、结构体等形式存在。
自动化越发展，对相关人员的要求会越来越高。所以电气工程师是一定要会高级语言编程的，而且要有编程思维。比如这里的四条输送线，功能、逻辑完全一致，将每个工位都封装成FB块，每条输送线再调用所有工位的FB，就会生成每条输送线的DB块实例。对编程感兴趣的可以去搜索一下“高内聚，低耦合”的意思。
其实各PLC厂家在很早就意识到，PLC程序也需要标准化、模块化，比如西门子、倍福、AB等这些厂家都在引导电气工程师往标准化上靠拢，这里推荐一下王前厚编著的《PLC标准化编程原理与方法》。
电子工程专业的学习和电子工程师的就业前景
引言
电气和电子工程师设计、维护和开发电气控制系统和设备。他们在工作中注重方法的经济性和精确性，以建立可靠的系统，这些系统适用于各种领域，包括交通、电信、发电、信号传输和分配以及科学研究。电气工程师负责开发电路以及发电、分配和使用电能。而电子工程师则关心这些电路的行为以及如何操纵它们自动工作。电气/电子工程的应用非常广泛，从家庭到商业办公室再到工业。随着全球电子行业的蓬勃发展，寻求在这一工程分支领域获得专业的人才可能会拥有非常好的未来前景。
电子工程专业就业前景广阔
电子工程专业涉及电力、通信等领域，就业前景广阔。国内外多所大学在电子工程领域享有盛誉。学习要求涵盖电路、信号处理等课程，参考学习书籍丰富。该专业毕业生可在通信、电子设备设计、科研等领域就业，电子工程专业领域方兴未艾，属于新兴发展领域。
本文介绍电子工程专业的学习和电子工程师的就业前景；
电子工程专业的历史和发展现状
电子力学又称为电子学。电子学利用电子运动的科学技术来使电子受控工作。电子学的发展非常迅速。电子学在计算机科学、通信、控制、仪器仪表、信息技术方面取得了巨大的进步。虽然计算机、手机或电视等电子设备众所周知，但这些设备的内部结构却是一个谜。电子工程是与电子设备功能相关的知识。
电子学的发展始于 1897 年的真空二极管和 1906 年的真空三极管。半导体电子学始于 1948 年晶体管的发明，它取代了电子管电子学。开发的电子元件有二极管、晶体管、场效应晶体管 (FET)。
集成电路 (IC) 于 1958 年开发。IC 基本上是在单个半导体芯片上实现的整个电子电路。单个芯片在制造过程中集成了所有有源和无源元件及其互连。IC 大大降低了电子设备的尺寸、重量和成本。
高密度 IC 的设计和制造被称为微电子学。小规模集成电路 (SSI，small-scale integration) 的元件少于 100 个，中规模集成电路 (MSI) 的元件有 100 到 1000 个，大规模集成电路 (MSI) 的元件有 1000 到 10,000 个，超大规模集成电路 (VLSI) 的元件超过 10,000 个。新的 IC 概念导致了基于速度、功耗和元件密度的新计算机架构。因此，数字集成电路应运而生，产生了晶体管-晶体管逻辑 (TTL)、发射极耦合逻辑 ECL 等。最新的电子元件制造采用互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术。
电子工程专业之半导体芯片
基于电子的存储器是随机存取存储器 (RAM)，它既能存储数据，也能检索数据。RAM 存储大约 100 bits位的信息。使用金属氧化物半导体 (MOS) 技术已经开发了 1600 位、64,000 位和 288,000 位 RAM。现在有超过十亿位的 RAM 芯片可用。此外，还有只读存储器 (ROM)、可编程 ROM (PROM)、可擦除 PROM (EPROM)。微处理器 (MP) 的发展催生了“单片计算机”。MOS 技术的其他发展包括电荷耦合器件 (CCD)，它被用于相机制造、图像处理和通信。开发的模拟集成电路包括运算放大器 (op-amp)、数模 (D/A)、模数 (A/D) 转换器、模拟多路复用器和有源滤波器。
电子工程的新兴应用广阔电子工程师就业前景光明
进入新世纪，电子工程开始进入能源、电信和自动化领域，具有广阔的发展空间，与电信、电子、信息技术和电气工程相关的研究正在全球各地蓬勃发展，不断取得各种技术进步的同时也面临着前所未有的挑战。
电子工程的新兴应用主题包括：
i) 智能电网，
ii) 电力系统建模和仿真，
iii) 部署用于规划和运营电力系统的新技术，
iv) 可再生能源和储能，
v) 自动化，
vi) 机器人技术，
vii) 电力电子技术，
viii) 控制，
ix) 无线技术，
x) 射频，
xi) 雷达应用，
xii) 移动通信。
显然电子工程专业的毕业生和工程师将在这些领域中大有可为。
电子工程（Electronics Engineering）专业毕业生的就业岗位
电子工程专业是一个广泛且不断发展的领域，提供了众多的就业机会。以下是一些主要的就业方向：
电子工程师 ：他们负责设计、开发和维护电子设备和系统，如电路板、传感器、嵌入式系统等。这些设备广泛应用于通信、医疗、汽车和航空航天等行业。软件工程师/开发人员 ：电子工程专业的毕业生通常具备编程和软件开发技能，可以参与各种软件应用、系统或平台的设计与开发。通信工程师 ：他们专注于通信系统的设计、开发和维护，确保信息的有效传输。随着5G、物联网等技术的发展，通信工程师的需求日益增加。自动化工程师 ：他们负责设计和管理自动化系统，以提高生产效率和质量。自动化技术在制造业、能源、物流等领域的应用日益广泛。嵌入式系统工程师 ：嵌入式系统是现代电子设备的重要组成部分，如智能手机、汽车控制系统和医疗设备。嵌入式系统工程师负责设计、开发和优化这些系统。硬件测试工程师 ：他们负责测试电子设备的硬件性能，确保设备的质量和稳定性。技术支持与销售 ：电子工程专业的毕业生也可以从事技术支持和销售等非技术职业。他们可以在电子设备制造公司或技术咨询公司担任销售代表、产品经理或技术支持工程师。此外，电子工程专业的毕业生还可以选择进入研究机构或高校从事科研或教学工作，或选择创业，利用所学的专业知识和技能创办自己的公司。
随着科技的不断发展，特别是在人工智能、物联网、大数据等领域，电子工程专业的就业机会将会更加广阔。然而，也需要注意的是，就业市场的具体情况会受到经济发展、行业趋势和政策法规等多种因素的影响，因此，在选择职业方向时，需要综合考虑个人兴趣、能力和市场需求等因素。
开设有比较好的电子工程（Electronics Engineering）专业的中国大学
在中国，许多知名大学都开设了优质的电子工程专业，这些大学在师资力量、科研实力、教学设施等方面都具备较高的水平，为学生提供了良好的学习和研究环境。以下是一些在电子工程专业方面表现较好的中国大学：
清华大学 ：清华大学的电子工程专业在国内享有很高的声誉，其学科实力和教学水平都处于领先地位。该专业的课程设置丰富，注重理论与实践相结合，培养了大量优秀的电子工程人才。北京大学 ：北京大学电子工程专业同样具有很强的影响力。学校拥有先进的实验室和研究机构，为学生提供了广阔的科研和实践平台。同时，该专业还注重培养学生的创新能力和国际视野。浙江大学 ：浙江大学的电子工程专业也是国内一流水平。学校拥有一支高水平的师资队伍和先进的教学设施，注重培养学生的专业素养和实践能力。该专业还与国内外众多知名企业合作，为学生提供了丰富的实习和就业机会。上海交通大学 ：上海交通大学的电子工程专业在学术研究和工程应用方面都有很高的成就。学校注重培养学生的创新精神和实践能力，为学生提供了丰富的实践机会和科研平台。东南大学 ：东南大学的电子工程专业也颇具实力。学校拥有完善的课程体系和实验设施，注重培养学生的综合素质和实践能力。同时，该专业还与国内外众多企业和研究机构建立了广泛的合作关系。除了以上几所大学，还有许多其他高校在电子工程专业方面也有很好的表现，如西安电子科技大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等。这些大学在电子工程领域都有着较高的知名度和影响力，为广大学子提供了优质的教育资源和广阔的发展空间。
《工程电子学：实用方法》
请注意，虽然这些大学在电子工程专业方面表现出色，但每所大学的特色和优势可能略有不同。因此，在选择大学时，建议考生根据自己的兴趣、职业规划以及学校的师资力量、科研实力、教学设施等方面进行综合考虑。
开设有比较好的电子工程（Electronics Engineering）专业的外国大学
开设有优秀的电子工程（Electronics Engineering）专业的外国大学数量众多，其中一些在全球范围内享有极高的声誉。以下是一些在电子工程专业方面表现卓越的外国大学：
麻省理工学院（MIT） ：麻省理工学院的电子工程专业一直是全球领先，其科研实力和教学水平都处于顶尖水平。学校拥有先进的实验室和研究设施，为学生提供了广阔的学术和实践机会。斯坦福大学 ：斯坦福大学的电子工程专业同样非常出色，其在多个电子工程子领域都有深入的研究和突出的成果。学校注重培养学生的创新思维和实践能力，为学生提供了良好的学术氛围和丰富的学习资源。加州大学伯克利分校 ：加州大学伯克利分校的电子工程专业也是世界闻名，其师资力量雄厚，教学质量高。学校的研究重点涵盖了电子工程的多个方向，为学生提供了多样化的学术选择。剑桥大学 ：剑桥大学的电子工程专业历史悠久，其教学质量和科研实力都非常强大。学校注重培养学生的理论素养和实践能力，为学生提供了丰富的课程学习和实践机会。苏黎世联邦理工大学 ：苏黎世联邦理工大学的电子工程专业在国际上享有很高的声誉，其科研水平和教学质量都达到了世界顶级水平。学校拥有先进的实验室和研究机构，为学生提供了卓越的学术环境。此外，新加坡国立大学 、洛桑联邦理工学院（EPFL） 、哈佛大学 和牛津大学 等也在电子工程专业方面有着出色的表现。这些大学不仅拥有卓越的师资力量和研究设施，还注重培养学生的实践能力和创新思维，为学生提供了广阔的发展空间和就业机会。
需要注意的是，以上仅为部分在电子工程专业方面表现优秀的外国大学，实际上还有很多其他优秀的大学也提供了高质量的电子工程专业教育。在选择大学时，建议根据自己的兴趣、职业规划以及学校的师资力量、科研实力、教学设施等方面进行综合考虑。
电子工程专业学生需要接收动态、跨学科、实践性的教育（图片来源：伯克利大学）
全球优秀大学对电子工程专业的学生培养目标（以新国立为例）
新加坡国立大学 (NUS) 技术学士（电子工程）课程与电气与计算机工程系合作提供。该课程旨在培养在相关科学和技术方面具有扎实基础的专业电子工程师，他们能够通过创新、企业家精神和领导力为社会做出贡献。该课程为学生提供增强和补充其知识和经验的教育，为专业电子工程教育提供广度和深度的必要平衡，并致力于为电子工程师在整个职业生涯中终身学习奠定坚实的基础。
该项目由三部分组成：数学、计算机和工程方面的强核心课程；通过最少的广度和深度课程培养必要的技术能力以及通识教育。核心课程包括小组项目、产品设计和创新项目以及个人研究和设计项目，提供电子工程师必备的知识和技能。最少数量的广度课程确保每个学生都能接触到最先进领域的许多方面；此外，学生还可以深入学习自己选择的一两个领域。通识教育课程通过广泛的人文、社会科学和职业素养课程补充技术教育，使我们的毕业生成为全球社会受过良好教育的成员。
该项目已获得新加坡工程师学会 (IES) 工程认证委员会 (EAB) 的认证。通过此项认证，《华盛顿协议》的所有签署国均承认该项目在满足加拿大、美国、英国、香港、新西兰、澳大利亚等许多国家专业工程实践的学术要求方面具有实质上的等效性。
新加坡国立大学 (NUS) 的BTech（电子工程）学士课程的结构旨在实现以下教育目标，培养具有以下属性的工程师：
· 技术技能： 具有技术能力和创新能力，能够解决电子工程中的复杂问题，并能够在快速变化的环境中有效适应。
· 批判性思维： 能够批判性地思考、分析并做出决策，充分考虑商业、道德、社会和环境等全球问题。
· 领导力和团队建设： 能够有效沟通、诚信行事，并具备参与、领导和培养多元化团队所需的人际交往技能。
· 态度： 致力于终身学习，踏实智慧，坚韧不拔，拥抱全球挑战和机遇，对社会产生积极影响。
上述目标是通过为达到以下学习成果的学生设计的课程来实现的：
· 工程知识： 应用数学、自然科学、工程基础和工程专业知识来解决复杂的工程问题。
· 问题分析： 使用数学、自然科学和工程科学的第一原理来识别、制定、研究文献和分析复杂的工程问题并得出有根据的结论。
· 解决方案的设计/开发： 为复杂的工程问题设计解决方案，并设计满足特定需求的系统组件或流程，同时适当考虑公共健康和安全、文化、社会和环境因素。
《Wiley 电气与电子工程百科全书》
电子工程专业的学生和从业者需要掌握的基础知识
如今，电子工程的发展速度令人惊叹；因此，了解电子学的基础知识变得至关重要。
电路与电子学的基础知识包括：
1,介绍和集总元件
2，基本电路分析方法
3，叠加、戴维南和诺顿定理
4，数字电路介绍
5，数字门电路
6，非线性分析
7，增量分析
8，受控源和放大器
9， MOSFET放大器大信号分析
10，放大器-小信号模型
11，小信号电路
12，电容器和一阶系统
13，数字电路速度
14，状态和记忆
15，二阶系统
16，正弦稳态
17，阻抗模型
18，滤波器
19，运算放大器介绍
20，运算放大器电路
21，运算放大器正反馈
22，能量和功率
23，能量，CMOS
24，电源转换电路和二极管
《电子原理》
电子工程专业和电子工程师的参考学习书籍：
1，Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering，作者，John G. Webster
2，Basic Electrical and Electronics Engineering，作者，D. P. Kothari, I.
3，Electronics and Radio Engineering，作者，Frederick Emmons Terman
4，Principles of Electronics ，作者，V. K. Mehta
5，Music Engineering: The Electronics of Playing and Recording，作者，
Richard Brice
6，Basic Electrical and Electronics Engineering，作者，R. K. Rajput
7，Engineering Electronics: A Practical Approach，作者，Robert Mauro
8，Managing Concurrent Engineering: Buying Time to Market: A Definitive Guide to Improved Competitiveness in Electronics Design and Manufacturing，作者，Jon L. Turino
9，Engineering Electronics: With Industrial Applications and Control，作者，John Douglas Ryder
10，Electronics: A Survey of Electrical Engineering Principles，作者，Robert L. Boylestad
11，Problems in Electrical Engineering (Power Engineering and Electronics) With Answers，作者，S. P. Smith, Stanley Parker Smith
12，Concurrent Engineering and Design for Manufacture of Electronics Products，作者，Sammy G. Shina
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