采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來,而且能擴(kuò)展人的器官功能,極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。因此,自動(dòng)化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。
概述
自動(dòng)化的概念是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展過程。過去,人們對(duì)自動(dòng)化的理解或者說自動(dòng)化的功能目標(biāo)是以機(jī)械的動(dòng)作代替人力操作,自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。這實(shí)質(zhì)上是自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)的觀點(diǎn)。后來隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展,特別是隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,自動(dòng)化的概念已擴(kuò)展為用機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))不僅代替人的體力勞動(dòng)而且還代替或輔助腦力勞動(dòng),以自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。
自動(dòng)化的廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點(diǎn):在形式方面,制造自動(dòng)化有三個(gè)方面的含義:代替人的體力勞動(dòng),代替或輔助人的腦力勞動(dòng),制造系統(tǒng)中人機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。在功能方面,自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)或腦力勞動(dòng)僅僅是自動(dòng)化功能目標(biāo)體系的一部分。自動(dòng)化的功能目標(biāo)是多方面的,已形成一個(gè)有機(jī)體系。在范圍方面,制造自動(dòng)化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程,而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過程。
研究內(nèi)容
自動(dòng)化是一門涉及學(xué)科較多、應(yīng)用廣泛的綜合性科學(xué)技術(shù)。作為一個(gè)系統(tǒng)工程,它由5個(gè)單元組成:
1、程序單元
2、作用單元
3、傳感單元
4、制定單元
5、控制單元
過程自動(dòng)化:石油煉制和化工等工業(yè)中流體或粉體的化學(xué)處理自動(dòng)化。一般采用由檢測儀表、調(diào)節(jié)器和計(jì)算機(jī)等組成的過程控制系統(tǒng),對(duì)加熱爐、精餾塔等設(shè)備或整個(gè)工廠進(jìn)行最優(yōu)控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優(yōu)控制等。
機(jī)械制造自動(dòng)化:這是機(jī)械化、電氣化與自動(dòng)控制相結(jié)合的結(jié)果,處理的對(duì)象是離散工件。早期的機(jī)械制造自動(dòng)化是采用機(jī)械或電氣部件的單機(jī)自動(dòng)化或是簡單的自動(dòng)生產(chǎn)線。20世紀(jì)60年代以后,由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、自動(dòng)化倉庫等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)(FMS)。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化車間,加上信息管理、生產(chǎn)管理自動(dòng)化,出現(xiàn)了采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的工廠自動(dòng)化。
管理自動(dòng)化:工廠或事業(yè)單位的人、財(cái)、物、生產(chǎn)、辦公等業(yè)務(wù)管理自動(dòng)化,是以信息處理為核心的綜合性技術(shù),涉及電子計(jì)算機(jī)、 通信 系統(tǒng)與控制等學(xué)科。一般采用由多臺(tái)具有高速處理大量信息能力的計(jì)算機(jī)和各種終端組成的局部網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)代已在管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制出決策支持系統(tǒng)(DSS),為高層管理人員決策提供備選的方案。
對(duì)社會(huì)的影響自動(dòng)化是新的技術(shù)革命的一個(gè)重要方面。自動(dòng)化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣,對(duì)人類的生產(chǎn)、生活等方式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。生產(chǎn)過程自動(dòng)化和辦公室自動(dòng)化可極大地提高社會(huì)生產(chǎn)率和工作效率,節(jié)約能源和原材料消耗,保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動(dòng)條件,改進(jìn)生產(chǎn)工藝和管理體制,加速社會(huì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會(huì)信息化的進(jìn)程。
常見種類
全集成
無論是針對(duì)過程工業(yè)還是針對(duì)生產(chǎn)工業(yè):也不論處于哪個(gè)領(lǐng)域,全集成自動(dòng)化都是實(shí)現(xiàn)完全符合各種具體需要的自動(dòng)化解決方案的唯一基礎(chǔ)。將我們?cè)谄渌袠I(yè)應(yīng)用中不斷嘗試后獲得的經(jīng)驗(yàn),連同我們成熟的產(chǎn)品線,直接應(yīng)用于當(dāng)前的開發(fā)工作中,進(jìn)而為水工業(yè)帶來諸多好處。
全集成自動(dòng)化可以為在整個(gè)工廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、高效的自動(dòng)化奠定基礎(chǔ)。針對(duì)污水處理工廠的情況:從泵站到活化池,從頭到尾,直到排水站。
全集成自動(dòng)化在機(jī)器或工廠的整個(gè)生命周期(從最初的規(guī)劃階段、到安裝和調(diào)試、操作和維護(hù),一直到擴(kuò)展和現(xiàn)代化)內(nèi)提供了大量的優(yōu)勢。
在全集成自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,我們可實(shí)施針對(duì)水工業(yè)特殊要度身定制的、具有卓越集成性能的解決方案。VarSuv節(jié)能計(jì)算器為優(yōu)化工廠的能源配置做出了重要的貢獻(xiàn)。由于TIA具有面向系統(tǒng)的工程環(huán)境以及集成的通訊和診斷選項(xiàng),因此,工廠在整個(gè)生命周期都會(huì)從中受益。此外,西門子不斷創(chuàng)新,確保您在工廠改造方面的投資安全性。
全集成自動(dòng)化的優(yōu)勢:
安裝和調(diào)試:在工廠范圍內(nèi)使用相同的通信標(biāo)準(zhǔn)(如 PROFIBUS 和PROFINET),將接口需求降至最低,同時(shí)簡化了安裝與調(diào)試過程。即使是結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的工廠,實(shí)現(xiàn)起來不費(fèi)吹灰之力。
運(yùn)行:集成通訊可以在整個(gè)工廠范圍內(nèi)最大限度地提高透明性。這表明,在需求變更時(shí)工廠可以更快速靈活地作出響應(yīng),并采取十分有效的診斷措施。通過這種方法可以計(jì)劃外停車事故降至最低。集成全集成自動(dòng)化,還意味著:無論是直接操作控制系統(tǒng)還是通過操作面板,對(duì)所有站都進(jìn)行統(tǒng)一操作。
維護(hù):智能維護(hù)策略使您能夠更快地檢測、分析和消除可能的錯(cuò)誤源,甚至是在使用遠(yuǎn)程維護(hù)的情況下也是如此。在我們的許多系統(tǒng)操作過程中,都可以更換模塊。組件的統(tǒng)一也減輕了維修工程師的負(fù)擔(dān)。
現(xiàn)代化和擴(kuò)展:現(xiàn)有工廠很輕松地適應(yīng)不斷變化的要求,通常不用中斷運(yùn)行。由于我們的產(chǎn)品和系統(tǒng)的不斷深入開發(fā)具有持續(xù)性,從而避免了系統(tǒng)中諸多不必要的變更,因此在最大程度上確保了投資安全。
銀行辦公
在銀行的經(jīng)營管理中,憑借先進(jìn)的計(jì)算機(jī)手段,進(jìn)行組織協(xié)調(diào)、指揮調(diào)度、監(jiān)督調(diào)控、輔助決策,以提高銀行的現(xiàn)代化管理水平和工作效率,已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)心和重視。
銀行的各項(xiàng)業(yè)務(wù)和各類工作都是相互聯(lián)系、互為依存的,是一個(gè)有機(jī)的整體,不能割裂分開。因此,在金融電子化的進(jìn)程中,在辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,要通盤考慮,統(tǒng)籌規(guī)劃,不能顧此失彼,畸重畸輕。銀行辦公自動(dòng)化,應(yīng)是業(yè)務(wù)處理、綜合管理、通訊聯(lián)接三位一體,主要有四個(gè)方面的內(nèi)容。
1、是管理決策環(huán)節(jié)。該部分為領(lǐng)導(dǎo)層提供閱批公文、查詢信息、輔助決策、發(fā)布政令、指揮調(diào)度等全方位電腦服務(wù)。
2、業(yè)務(wù)處理。按專業(yè)建立數(shù)據(jù)庫、信息庫、情報(bào)庫、文檔庫積累資料,為數(shù)據(jù)共享,系統(tǒng)查詢提供信息來源。
3、信息加工。專業(yè)數(shù)據(jù)庫的信息資料,多帶有原始、零星的痕跡。因此,要按著一定的數(shù)學(xué)模型、格式標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)口徑進(jìn)行采集、加工、整理,使其,條理化、系統(tǒng)化、規(guī)范化,再以表格、圖形、曲線、文字等直觀方式進(jìn)行顯示,為領(lǐng)導(dǎo)層分析研究、預(yù)測監(jiān)控、制定政策提供依據(jù)和參考。
4、是網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)環(huán)節(jié),徹底打破條塊分割,解決傳輸滯后、流通不暢的瓶頸問題,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)群的一體化、網(wǎng)絡(luò)化,溝通業(yè)務(wù)與管理方面的聯(lián)系,使通訊系統(tǒng)四通八達(dá),暢通無阻,信息傳遞“瞬間”完成。
銀行辦公自動(dòng)化系統(tǒng)特殊功能:特殊功能是因辦公需要,開發(fā)中要重點(diǎn)考慮的。一是對(duì)領(lǐng)導(dǎo)同志的原稿、手跡、批示、簽名如何采集,如何保存。二是大量文件、資料、數(shù)據(jù)如何進(jìn)入計(jì)算機(jī),由紙張信息轉(zhuǎn)換為電子信息。三是信息的存貯,辦公自動(dòng)化系統(tǒng)涉及全行各個(gè)部門,信息量十分龐大。無論是暫時(shí)存放,還是長年保存,系統(tǒng)都要提供足夠的存貯空間。四是高效率的郵件處理功能。這是行長與各部門聯(lián)系的橋梁和紐帶,是行長發(fā)布政令、通知、講話,行使組織管理職能的主要手段,也是部門負(fù)責(zé)人請(qǐng)示、匯報(bào)的信息載體。我們?cè)陂_發(fā)中采用了以下手段,即電子筆手寫方式,多媒體語音功能,公文信息原稿掃描技術(shù)、鍵盤錄入,大容量光盤存貯,激光打印機(jī)輸出。這些技術(shù)的綜合運(yùn)用,較好地滿足了以上各類功能需要。
辦公自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)綜合項(xiàng)目,涉及面廣,耗資量大,建設(shè)周期長。在開發(fā)中以分步實(shí)施,逐步推進(jìn)為宜,這樣可以少走彎路,避免浪費(fèi)。在總體設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、組建網(wǎng)絡(luò)、軟件配制上要從長考慮,力求一次投資長期受益;在程序開發(fā)上要分段進(jìn)行,先易后難,滾動(dòng)前進(jìn),預(yù)留接口,以備擴(kuò)充。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要立足現(xiàn)有條件,盡量利用已有技術(shù)設(shè)備,不能一味追求高檔次、高投入。微機(jī)聯(lián)網(wǎng)具有投資省,開發(fā)周期短,軟硬件選擇余地大,擴(kuò)充方便的特點(diǎn)。微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)可保證已有機(jī)具的充分利用,使系統(tǒng)分步投資,逐步擴(kuò)展,最終完成基層行處全面電子化進(jìn)程。
衛(wèi)生管理
公共場所是人類社會(huì)的重要組成部分,改善和提高公共場所環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量是直接關(guān)系到人民群眾身體健康的大事,因此,尋找一種集監(jiān)測、監(jiān)督為一體的公共場所衛(wèi)生的自動(dòng)化管理體系勢在必行。便利的沙灘清潔車,將公共場所衛(wèi)生的管理體系的結(jié)合公共場所衛(wèi)生的特點(diǎn),其整個(gè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)由三大部分組成,即處于衛(wèi)生監(jiān)督部門的中央處理控制機(jī)構(gòu)、工作于公共場所現(xiàn)場的分機(jī)測控機(jī)構(gòu)和通信網(wǎng)絡(luò)等。由于分機(jī)是工作于不同區(qū)域、環(huán)境、地點(diǎn)、距離的智能化測控設(shè)備,這就提出了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)問題,而計(jì)算機(jī)通信又離不開通信線路(信道),但衛(wèi)生監(jiān)督部門要想在所轄區(qū)域內(nèi)建立起自己的專用通信網(wǎng),不論是從經(jīng)濟(jì)上,還是從技術(shù)上講都是不現(xiàn)實(shí)的,因此,利用現(xiàn)成的公眾網(wǎng)(郵電網(wǎng))作為中繼傳輸設(shè)備是最佳選擇。這不但能極大降低建設(shè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)的成本投資,而且還具有設(shè)備(中繼傳輸設(shè)備)技術(shù)維護(hù)的保障性和可靠性,公共場所衛(wèi)生自動(dòng)化管理系統(tǒng)中,主機(jī)(IBM PC)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,也是整個(gè)系統(tǒng)的控制和管理中心。它不但負(fù)責(zé)衛(wèi)生監(jiān)督部門的所有管理工作,而且還負(fù)責(zé)控制其他分機(jī)的任務(wù),也是所有場所的監(jiān)督中心和監(jiān)督數(shù)據(jù)的處理、分析、管理中心。由于IBM PC的數(shù)據(jù)處理和管理事務(wù)的工作量很大,并承擔(dān)著隨時(shí)與所有分機(jī)的通信任務(wù),這兩者之間就產(chǎn)生很大的矛盾,前端機(jī)正是為解決這一矛盾而設(shè)置的,即前端機(jī)分擔(dān)一部分IBM PC的工作任務(wù),即保證計(jì)算機(jī)有足夠的時(shí)間來處理自己的事務(wù),使整個(gè)系統(tǒng)工作在可靠而良好的狀態(tài)。而MODEM的主要作用是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的多機(jī)通信;自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是實(shí)現(xiàn)租用中繼線路的電話通信和計(jì)算機(jī)通信的雙重作用,提高中繼線路的利用率。分機(jī)是集現(xiàn)場衛(wèi)生指標(biāo)的測試、衛(wèi)生指標(biāo)超標(biāo)自動(dòng)報(bào)警、通信和電腦時(shí)鐘顯示為一體的智能化測控設(shè)備。當(dāng)有衛(wèi)生指標(biāo)超標(biāo)時(shí),自動(dòng)定時(shí)或?qū)崟r(shí)啟動(dòng)報(bào)警器,使之發(fā)出代表相應(yīng)衛(wèi)生指標(biāo)超標(biāo)的可聞或可見信號(hào),提醒場所現(xiàn)場管理人員及時(shí)查明原因并進(jìn)行改進(jìn),同時(shí),MCS-51將數(shù)據(jù)送往中央處理控制機(jī)構(gòu),報(bào)警直至衛(wèi)生指標(biāo)合格或達(dá)標(biāo)為止。CPU與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的信息交換(通信),有查詢和中斷兩種方式,根據(jù)公共場所衛(wèi)生管理要求和系統(tǒng)組成的特點(diǎn),應(yīng)選擇中斷方式,這不但能提高CPU的效率和保證主機(jī)有足夠的時(shí)間來處理管理事務(wù),還具有相對(duì)較好的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能。分機(jī)程序的設(shè)計(jì),除遵循上述基本原則外,主要考慮實(shí)時(shí)響應(yīng)速率,即采用匯編語言,這是因?yàn)榉謾C(jī)一旦在現(xiàn)場調(diào)測好,就沒有必要像主機(jī)那樣進(jìn)行復(fù)雜而又經(jīng)常的事務(wù)操作。在分機(jī)上對(duì)于一些日常而又必要的事務(wù)操作,總的來說是比較簡單的,這只要合理設(shè)置相應(yīng)事務(wù)處理的特殊功能鍵即可達(dá)到同樣的目的。
電力系統(tǒng)
按照電能的生產(chǎn)和分配過程,電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、火力發(fā)電廠自動(dòng)化、水力發(fā)電站綜合自動(dòng)化、電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動(dòng)裝置、供電系統(tǒng)自動(dòng)化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動(dòng)化等7個(gè)方面,并形成一個(gè)分層分級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)。區(qū)域調(diào)度中心、區(qū)域變電站和區(qū)域性電廠組成最低層次;中間層次由省(市)調(diào)度中心、樞紐變電站和直屬電廠組成,由總調(diào)度中心構(gòu)成最高層次。而在每個(gè)層次中,電廠、變電站、配電網(wǎng)絡(luò)等又構(gòu)成多級(jí)控制。
電網(wǎng)調(diào)度
現(xiàn)代的電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng),包括實(shí)時(shí)信息收集和顯示系統(tǒng),以及供實(shí)時(shí)計(jì)算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測、運(yùn)行工況計(jì)算分析和實(shí)時(shí)控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱為遠(yuǎn)動(dòng)端,依托VarSuv節(jié)能自動(dòng)化計(jì)算位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。軟件系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)、自動(dòng)發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動(dòng)電壓與無功控制、負(fù)荷預(yù)測、最優(yōu)機(jī)組開停計(jì)劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復(fù)等程序組成。
火力發(fā)電廠
火力發(fā)電廠的自動(dòng)化項(xiàng)目包括:
1、廠內(nèi)機(jī)、爐、電運(yùn)行設(shè)備的安全檢測,包括數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視、屏幕顯示、越限報(bào)警、故障檢出等。
2、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制,實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)火至并網(wǎng)的全部自動(dòng)起動(dòng)過程。
3、有功負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配和自動(dòng)增減。
4、母線電壓控制和無功功率的自動(dòng)增減。
5、穩(wěn)定監(jiān)視和控制。采用的控制方式有兩種形式:一種是計(jì)算機(jī)輸出通過外圍設(shè)備去調(diào)整常規(guī)模擬式調(diào)節(jié)器的設(shè)定值而實(shí)現(xiàn)監(jiān)督控制;另一種是用計(jì)算機(jī)輸出外圍設(shè)備直接控制生產(chǎn)過程而實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制。
水力發(fā)電站
需要實(shí)施自動(dòng)化的項(xiàng)目包括大壩監(jiān)護(hù)、水庫調(diào)度和電站運(yùn)行三個(gè)方面。
1、大壩計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng):包括數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析、越限報(bào)警和提供維護(hù)方案等。
2、水庫水文信息的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng):包括雨量和水文信息的自動(dòng)收集、水庫調(diào)度計(jì)劃的制訂,以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。
3、廠內(nèi)計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng):包括全廠機(jī)電運(yùn)行設(shè)備的安全監(jiān)測、發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)控制、優(yōu)化運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配、穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。
供電系統(tǒng)
包括地區(qū)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站自動(dòng)化和負(fù)荷控制三個(gè)方面。地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型或微型計(jì)算機(jī)組成,功能與中心調(diào)度的監(jiān)控系統(tǒng)相仿,但稍簡單。變電站自動(dòng)化發(fā)展方向是無人值班,其遠(yuǎn)動(dòng)裝置采用微型機(jī)可編程序的方式。供電系統(tǒng)的負(fù)荷控制常采用工頻或聲頻控制方式。
水庫管理
水庫管理系統(tǒng)是現(xiàn)代化水庫的核心部分,是水庫效能發(fā)揮的重要部分。洪水時(shí)水庫閘門的操作是以不造成下游災(zāi)害為基礎(chǔ)制定的操作規(guī)則。為了確保正確的信息流動(dòng),需把握和監(jiān)視入庫流量和工程狀況,按實(shí)際情況來推測水庫的運(yùn)行,找出相應(yīng)的對(duì)策方案。對(duì)于水庫群,所有水庫的狀況及各個(gè)水庫的情況都要予以考慮。
首先低水位運(yùn)行時(shí),必須分別確定蓄放流量。根據(jù)運(yùn)行判斷,實(shí)施泄流,并制定運(yùn)行操作規(guī)程。為此收集降雨情況、水庫入流、蓄水量、泄流量等信息進(jìn)行綜合分析。對(duì)于入庫流量的分析,如果發(fā)生洪水,應(yīng)根據(jù)上游的降雨、河流水位、洪水到達(dá)時(shí)間來預(yù)測入庫流量,根據(jù)預(yù)測入流及蓄水量來確定運(yùn)行體制及水位回落的對(duì)策。預(yù)測放流時(shí)會(huì)得出多種結(jié)果,熟練的管理人員則可篩選出比較準(zhǔn)確的結(jié)果。其次,進(jìn)行蓄流泄流計(jì)劃的確定。首先在控制所配置了迅速收集雨量、流量的觀測設(shè)備,綜合控制所的信息處理工作站可以完成入庫流量預(yù)報(bào)、洪水檢索、各個(gè)水庫運(yùn)行仿真等輔助主任技術(shù)者的功能。采用入庫流量預(yù)測功能,能根據(jù)收集到的雨量、預(yù)測雨量、流量等,預(yù)報(bào)最長6小時(shí)的上游產(chǎn)流量。采用洪水檢索功能,能利用過去整理保管的洪水、降雨特性資料,檢索類似降雨?duì)顩r的洪水,預(yù)報(bào)將發(fā)生洪水的規(guī)模。洪水發(fā)生時(shí)要在短時(shí)間內(nèi)利用水力學(xué)、水文資料、規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)等判斷標(biāo)準(zhǔn)來做出決策和調(diào)度方案。為此,引進(jìn)了水庫管理系統(tǒng),以便迅速對(duì)各要素進(jìn)行整理和計(jì)算處理。水庫管理自動(dòng)化系統(tǒng)將經(jīng)驗(yàn)豐富工作者的技術(shù)通過專家系統(tǒng)進(jìn)行了。
具體化,提高了管理水平。確定決策方針的條件之一是洪水的有無,以可信度加以判斷??尚哦仁且院樗纬伞a(chǎn)流、解除對(duì)策體制其三者的可信度來定義的。用通常的規(guī)律來推論時(shí),用在-1.0與1.0之間的值5等分后相乘再平均的值來判明對(duì)策體制。用模糊論來預(yù)測流量,預(yù)測生坂水庫入庫流量時(shí),用一次式來推定的有觀測流量的增減率,用蓄留函數(shù)法來預(yù)測雨量,根據(jù)實(shí)測入流量的變量預(yù)測,用以上3種方法計(jì)算值的平均模糊論來預(yù)測入流量。推論用MIN-MAX法,結(jié)論的數(shù)值化用重心法。最后確定蓄水期、放流量,在洪水初期,要正確把握一定流量的洪水到達(dá)時(shí)間很難。水庫管理主任技術(shù)者根據(jù)曾發(fā)生的類似情況,從保證安全的角度出發(fā)做計(jì)劃。利用這些判斷內(nèi)容,在入庫存流量中得到的3小時(shí)前的預(yù)測入庫量以及入流量加上蓄放流量來決定流量。在臺(tái)風(fēng)降雨時(shí),因臺(tái)風(fēng)引起的降雨,如果風(fēng)圈只在一個(gè)水庫流域,洪水流量可能馬上就會(huì)到來。以往,都是參考臺(tái)風(fēng)進(jìn)路預(yù)報(bào)范圍進(jìn)行安全預(yù)報(bào),在此用危險(xiǎn)區(qū)域作參考,制定追加放流計(jì)劃。水庫自動(dòng)化,是一個(gè)有待進(jìn)一步研究的領(lǐng)域,在一些自動(dòng)控制理論,如模糊控制發(fā)展迅速的今天,相信水庫自動(dòng)化不僅僅只是以上的自動(dòng)化,其概念將更加廣泛,其必將應(yīng)用一些控制思想,從而更好地解決水庫控制問題。
氣象觀測
為落實(shí)地面氣象觀測自動(dòng)化業(yè)務(wù)綜合試點(diǎn)工作任務(wù),中國氣象局組織制定了《地面氣象觀測自動(dòng)化業(yè)務(wù)綜合試點(diǎn)工作方案》。
根據(jù)方案要求,氣象部門將在北京、上海寶山、江蘇東山、杭州、安徽休寧、武漢、廣州和重慶沙坪壩等8個(gè)國家級(jí)地面氣象觀測臺(tái)站開展地面氣象觀測自動(dòng)化和業(yè)務(wù)流程科學(xué)化試點(diǎn)工作,建設(shè)云、能見度、天氣現(xiàn)象等自動(dòng)觀測系統(tǒng),優(yōu)化調(diào)整地面氣象觀測、數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)質(zhì)控業(yè)務(wù)流程及任務(wù),建立與觀測自動(dòng)化相適應(yīng)的觀測規(guī)范、規(guī)章制度和崗位職責(zé)。同時(shí),本著盡快發(fā)揮效益的原則,在率先基本實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化?。ㄊ校┑膰壹?jí)臺(tái)站,推廣技術(shù)比較成熟的能見度自動(dòng)觀測業(yè)務(wù)。據(jù)悉,地面氣象觀測自動(dòng)化業(yè)務(wù)綜合試點(diǎn)是對(duì)地面氣象觀測自動(dòng)化設(shè)備、業(yè)務(wù)流程、觀測規(guī)范、崗位職責(zé)、規(guī)章制度等進(jìn)行綜合試點(diǎn)的工作,也是為全面推進(jìn)地面氣象觀測自動(dòng)化和基層臺(tái)站綜合改革奠定基礎(chǔ)、積累經(jīng)驗(yàn)和提供示范的重要工作。
試點(diǎn)工作的主要任務(wù)包括:完善地面氣象自動(dòng)觀測系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì),制定試點(diǎn)臺(tái)站自動(dòng)觀測系統(tǒng)建設(shè)指南、地面氣象觀測自動(dòng)化總體技術(shù)方案、試點(diǎn)臺(tái)站運(yùn)行方案和評(píng)估方案,檢驗(yàn)評(píng)估云能天等自動(dòng)觀測技術(shù)裝備和地面綜合集成業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)的業(yè)務(wù)適用性,推廣能見度自動(dòng)觀測業(yè)務(wù),開展云能天自動(dòng)觀測資料的應(yīng)用和評(píng)估,建立并試驗(yàn)綜合集約的地面氣象觀測業(yè)務(wù)流程,同時(shí),在試點(diǎn)站開展優(yōu)化崗位設(shè)置,試行云、天等自動(dòng)觀測規(guī)范和自動(dòng)觀測業(yè)務(wù)運(yùn)行規(guī)定等配套工作。
照明系統(tǒng)
為了配合各種形態(tài)光的場景,創(chuàng)造舒適環(huán)境,減少光污染和節(jié)約電力能源,照明自動(dòng)化系統(tǒng)的誕生解決了日常生活中的諸多問題,其主要特點(diǎn)如下:
1、硬件特點(diǎn)
1)采用分散控制方式,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
2)各控制盤內(nèi)裝有處理器(CPU),可維持穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)營;
3)通過自檢功能,易于保養(yǎng)和管理,且所有機(jī)件為插入式模組,發(fā)生故障時(shí)可輕易的換裝;
4)具有20A自鎖繼電器,具有自鎖功能,該繼電器在動(dòng)作時(shí)才消耗電能,其余時(shí)間不消耗電能,對(duì)突然停電可繼續(xù)保持原來的狀態(tài),確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
5)可在中央監(jiān)控中心與現(xiàn)場控制盤之間上載或下載程序,且必要時(shí),亦可通過網(wǎng)絡(luò)電腦在現(xiàn)場直接修改程序;
6)以其極佳的兼容性,可組合系統(tǒng)的多種網(wǎng)絡(luò);
7)具有獨(dú)立操作功能并適合于多種用途的DDC功能,實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制;
8)采用了可與IBS網(wǎng)絡(luò)(Windows/TCP/IP Protocol)直接聯(lián)動(dòng)的Windows軟件。
2、主要控制功能
1)容量:可容納24000個(gè)繼電器的回路
2)電源:220V /50 Hz
3)通訊:雙線通信 19,200 bps. 基本傳送距離為1.2Km,擴(kuò)大時(shí)達(dá)9.6Km。
4)自檢功能:具備對(duì)內(nèi)存,輸出輸入卡,繼電器,以及傳送裝置等工作狀態(tài)的自診斷功能。
5)時(shí)鐘功能
顯示日,周,(分時(shí))月,年的工作狀態(tài)的記錄。
潤年的自動(dòng)識(shí)別。
自動(dòng)設(shè)定北京(標(biāo)準(zhǔn))時(shí)間。
6)定時(shí)控制(日程安排)
各繼電器執(zhí)行24小時(shí)日程安排表。
用鼠標(biāo)可任意設(shè)定要控制的(區(qū)域的)所需時(shí)間段。
任意設(shè)定休息日,假日的自動(dòng)操作。
自動(dòng)識(shí)別并控制日出,日落時(shí)間段。
預(yù)報(bào)閉燈時(shí)間(瞬間熄燈方式)5分鐘前。
7)延時(shí)控制功能:各繼電器自動(dòng)延時(shí)開關(guān)。
8)工作人員操作范圍設(shè)定(提供各級(jí)別段密碼)
9)網(wǎng)上控制:可在因特網(wǎng)上監(jiān)控,也可在因特網(wǎng)上進(jìn)行維護(hù)及客戶服務(wù)。
10)局域網(wǎng)監(jiān)控:大廈內(nèi)的各辦公室的電腦都可進(jìn)行監(jiān)控。
11)電話控制:可通過使用普通電話機(jī)對(duì)照明區(qū)域進(jìn)行控制。
12)日?qǐng)?bào),月報(bào)功能:可記憶什么時(shí)間,用什么方式,對(duì)那個(gè)區(qū)域,進(jìn)行多少次控制的記錄。
13)模擬圖象監(jiān)控——(模擬現(xiàn)場監(jiān)控)用模擬圖象對(duì)全區(qū)域進(jìn)行全范圍的監(jiān)控。
3、安裝效果
1)節(jié)能效果:有效利用上/下班、中午,打掃時(shí)間段的照明使用效率,提供最適合的工作環(huán)境和節(jié)能方案;
2)節(jié)約運(yùn)營管理費(fèi)用:不需要多數(shù)的管理人員,操作簡便;
3)創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境:采用對(duì)照明控制系統(tǒng)最適合操作軟件,自動(dòng)進(jìn)行分析各種資料;
4)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:采用STAND-ALONE 功能的分散控制方式,監(jiān)控中心和現(xiàn)場控制器之間進(jìn)行互相上/下戴所有資料,并且適用控制20A的自鎖繼電器;
5)有效進(jìn)行維修保養(yǎng):適用自己診斷功能,隨時(shí)監(jiān)視各機(jī)器的狀態(tài),發(fā)生故障時(shí)會(huì)迅速處理;
6)系統(tǒng)的開放性:采用國際標(biāo)準(zhǔn)的C語言和微軟的WINDOWS,和其他系統(tǒng)容易連動(dòng)。
發(fā)展
1946年,美國福特公司的機(jī)械工程師D.S.哈德最先提出“自動(dòng)化”一詞,并用來描述發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的自動(dòng)傳送和加工的過程。50年代,自動(dòng)調(diào)節(jié)器和經(jīng)典控制理論的發(fā)展,使自動(dòng)化進(jìn)入以單變量自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)為主的局部自動(dòng)化階段。60年代,隨現(xiàn)代控制理論的出現(xiàn)和電子計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用,自動(dòng)控制與信息處理結(jié)合起來,使自動(dòng)化進(jìn)入到生產(chǎn)過程的最優(yōu)控制與管理的綜合自動(dòng)化階段。
70年代,自動(dòng)化的對(duì)象變?yōu)榇笠?guī)模、復(fù)雜的工程和非工程系統(tǒng),涉及許多用現(xiàn)代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究,促進(jìn)了自動(dòng)化的理論、方法和手段的革新,于是出現(xiàn)了大系統(tǒng)的系統(tǒng)控制和復(fù)雜系統(tǒng)的智能控制,出現(xiàn)了綜合利用計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等成果的高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng),如柔性制造系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、智能機(jī)器人、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等。
自動(dòng)裝置的出現(xiàn)和應(yīng)用是在18世紀(jì)。自動(dòng)化技術(shù)形成時(shí)期是在18世紀(jì)末-20世紀(jì)30年代。1788年英國機(jī)械師J.瓦特發(fā)明離心式調(diào)速器(又稱飛球調(diào)速器),并把它與蒸汽機(jī)的閥門連接起來,構(gòu)成蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。瓦特的這項(xiàng)發(fā)明開創(chuàng)了近代自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用的新紀(jì)元,對(duì)第一次工業(yè)革命及后來控制理論的發(fā)展有重要影響。人們開始采用自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,來對(duì)付工業(yè)生產(chǎn)中提出的控制問題。這些調(diào)節(jié)器都是一些跟蹤給定值的裝置,使一些物理量保持在給定值附近。自動(dòng)調(diào)節(jié)器應(yīng)用標(biāo)志著自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入新的歷史時(shí)期。進(jìn)入20世紀(jì)以后,工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用各種自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,促進(jìn)了對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行分析和綜合的研究工作。這一時(shí)期雖然在自動(dòng)調(diào)節(jié)器中已廣泛應(yīng)用反饋控制的結(jié)構(gòu),但從理論上研究反饋控制的原理則是從20世紀(jì)20年代開始的。1833年英國數(shù)學(xué)家C.巴貝奇在設(shè)計(jì)分析機(jī)時(shí)首先提出程序控制的原理。1939年世界上第一批系統(tǒng)與控制的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)成立,為20世紀(jì)40年代形成經(jīng)典控制理論和發(fā)展局部自動(dòng)化作了理論上和組織上的準(zhǔn)備。
20世紀(jì)40~50年代是局部自動(dòng)化時(shí)期第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期形成的經(jīng)典控制理論對(duì)戰(zhàn)后發(fā)展局部自動(dòng)化起了重要的促進(jìn)作用。在問題的過程中形成了經(jīng)典控制理論﹐設(shè)計(jì)出各種精密的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置﹐開創(chuàng)了系統(tǒng)和控制這一新的科學(xué)領(lǐng)域。這一新的學(xué)科當(dāng)時(shí)在美國稱為伺服機(jī)構(gòu)理論﹐在蘇聯(lián)稱為自動(dòng)調(diào)整理論﹐主要是解決單變量的控制問題。經(jīng)典控制理論這個(gè)名稱是1960年在第一屆全美聯(lián)合自動(dòng)控制會(huì)議上提出來的。1945年后由于戰(zhàn)時(shí)出版禁令的解除﹐出現(xiàn)了系統(tǒng)闡述經(jīng)典控制理論的著作。1945年美國數(shù)學(xué)家維納﹐N.把反饋的概念推廣到一切控制系統(tǒng)。50年代以后﹐經(jīng)典控制理論有了許多新的發(fā)展。。經(jīng)典控制理論的方法基本上能滿足第二次世界大戰(zhàn)中軍事技術(shù)上的需要和戰(zhàn)后工業(yè)發(fā)展上的需要。但是到了50年代末就發(fā)現(xiàn)把經(jīng)典控制理論的方法推廣到多變量系統(tǒng)時(shí)會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。經(jīng)典控制理論的方法有其局限性。
20世紀(jì)40年代中發(fā)明的電子數(shù)字計(jì)算機(jī)開創(chuàng)了數(shù)字程序控制的新紀(jì)元﹐雖然當(dāng)時(shí)還局限于自動(dòng)計(jì)算方面,但ENIAC和EDVAC的制造成功﹐開創(chuàng)了電子數(shù)字程序控制的新紀(jì)元。電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明為60~70年代在控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用程序控制和邏輯控制以及廣泛應(yīng)用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)直接控制生產(chǎn)過程奠定了基礎(chǔ)。
20世紀(jì)50年代末起至今是綜合自動(dòng)化時(shí)期,這一時(shí)期空間技術(shù)迅速發(fā)展,迫切需要解決多變量系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題。于是誕生了現(xiàn)代控制理論?,F(xiàn)代控制理論的形成和發(fā)展為綜合自動(dòng)化奠定了理論基礎(chǔ)。同時(shí)微電子技術(shù)有了新的突破。1958年出現(xiàn)晶體管計(jì)算機(jī),1965年出現(xiàn)集成電路計(jì)算機(jī),1971年出現(xiàn)單片微處理機(jī)。微處理機(jī)的出現(xiàn)對(duì)控制技術(shù)產(chǎn)生了重大影響﹐控制工程師可以很方便地利用微處理機(jī)來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制,使綜合自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)?!白詣?dòng)化(Automation)”是美國人D.S.Harder于1936年提出的他認(rèn)為在一個(gè)生產(chǎn)過程中,機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運(yùn)就是“自動(dòng)化”。
2022年2月25日,湖南華大戴納智造科技有限公司生產(chǎn)的省內(nèi)首個(gè)集成式自動(dòng)化核酸檢測實(shí)驗(yàn)室,在益陽高新區(qū)東部產(chǎn)業(yè)園下線。
機(jī)械系統(tǒng)
微機(jī)綜合
簡介
微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就是將變電站的二次設(shè)備(包括儀表,信號(hào)系統(tǒng),繼電保護(hù),自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),現(xiàn)代電子技術(shù)和通信設(shè)備及信號(hào)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸配電線路的自動(dòng)監(jiān)視,測量,自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。
綜合自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的原則
一是中低壓變電站采用自動(dòng)化系統(tǒng),以便更好地實(shí)施無人值班,達(dá)到減人增效的目的; 二是對(duì)高壓變電站(220kV及以上)的建設(shè)和設(shè)計(jì)來說,是要求用先進(jìn)的控制方式,解決各專業(yè)在技術(shù)上分散、自成系統(tǒng),重復(fù)投資,甚至影響運(yùn)行可靠性。
變電站綜合
概述
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備(包括繼電保護(hù)、控制、測量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、 控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享,完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備,簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。 功能的綜合是其區(qū)別于常規(guī)變電站的最大特點(diǎn),它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ), 以數(shù)據(jù)通訊為手段,以信息共享為目標(biāo)
基本特征
1)功能實(shí)現(xiàn)綜合化。變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是在微機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來。它綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交、直流電源以外的全部二次設(shè)備,
2)系統(tǒng)構(gòu)成模塊化。保護(hù)、控制、測量裝置的數(shù)字化(采用微機(jī)實(shí)現(xiàn),并具有數(shù)字化通信能力)利于把各功能模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來,便于接口功能模塊的擴(kuò)充及信息的共享。另外,模塊化的構(gòu)成,方便變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模塊的組態(tài),以適應(yīng)工程的集中式、分部分散式和分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏等方式。
3)結(jié)構(gòu)分布、分層、分散化。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)分布式系統(tǒng),其中微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集和控制以及其他智能設(shè)備等子系統(tǒng)都是按分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的,每個(gè)子系統(tǒng)可能有多個(gè)CPU分別完成不同的功能,由龐大的CPU群構(gòu)成了一個(gè)完整的、高度協(xié)調(diào)的有機(jī)綜合系統(tǒng)。
4)操作監(jiān)視屏幕化。變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后,不論是有人值班還是無人值班,操作人員不是在變電站內(nèi),就是在主控站內(nèi),就是在主控站或調(diào)度室內(nèi),面對(duì)彩色屏幕顯示器,對(duì)變電站的設(shè)備和輸電線路進(jìn)行全方位的監(jiān)視和操作。
5)通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖通信技術(shù)在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用。
6)運(yùn)行管理智能化。智能化不僅表現(xiàn)在常規(guī)自動(dòng)化功能上,還表現(xiàn)在能夠在線自診斷,并將診斷結(jié)果送往遠(yuǎn)方主控端
7)測量顯示數(shù)字化。采用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),常規(guī)指針式儀表被CRT顯示器代替。人工抄寫記錄由打印機(jī)代替。 綜合自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)原則。
發(fā)展前景
自動(dòng)化的發(fā)展前景非常廣闊,隨著科技的不斷進(jìn)步和社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將不斷深化和拓展。以下是對(duì)自動(dòng)化發(fā)展前景的詳細(xì)分析:
一、技術(shù)發(fā)展趨勢
智能化:隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的快速發(fā)展,自動(dòng)化設(shè)備將具備更強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)和決策能力,實(shí)現(xiàn)更加智能化的運(yùn)行和控制。這將大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,推動(dòng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。
數(shù)字化:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及使得自動(dòng)化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)更加高效的數(shù)據(jù)采集和傳輸。通過數(shù)字化技術(shù),企業(yè)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)效率和成本控制能力。同時(shí),數(shù)字化也將促進(jìn)自動(dòng)化行業(yè)與其他行業(yè)的融合,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型。
柔性化:為了滿足消費(fèi)者日益多樣化的需求,自動(dòng)化設(shè)備將更加注重柔性化生產(chǎn)。這要求設(shè)備能夠根據(jù)不同產(chǎn)品、工藝和生產(chǎn)需求的變化進(jìn)行靈活調(diào)整,實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)。
集成化:不同自動(dòng)化設(shè)備之間的集成度將越來越高,共同構(gòu)建起更為復(fù)雜、高效的自動(dòng)化系統(tǒng)。這將提升整個(gè)生產(chǎn)流程的協(xié)同性和效率。
網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化:通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享。遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理和優(yōu)化將變得更加便捷,降低運(yùn)維成本并提升響應(yīng)速度。
二、應(yīng)用領(lǐng)域拓展
制造業(yè):自動(dòng)化技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用將不斷深入,從傳統(tǒng)的生產(chǎn)線自動(dòng)化向智能制造、數(shù)字化工廠等方向發(fā)展。這將提高生產(chǎn)效率、降低成本并增強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量和一致性。
服務(wù)業(yè):隨著服務(wù)業(yè)的不斷發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)將在金融、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如,智能客服系統(tǒng)、自動(dòng)化交易系統(tǒng)、自動(dòng)化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具等將提高服務(wù)效率和質(zhì)量。
農(nóng)業(yè):農(nóng)業(yè)自動(dòng)化將成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。通過智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)土壤和氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析,以及自動(dòng)化設(shè)備的精準(zhǔn)種植和收割,將提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和管理水平。
交通和物流:自動(dòng)駕駛技術(shù)和智能交通系統(tǒng)將推動(dòng)交通和物流領(lǐng)域的自動(dòng)化發(fā)展。這將提高交通安全性、降低物流成本并提升物流效率。
智能家居:隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,智能家居產(chǎn)品將更加普及和智能化。自動(dòng)化技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用將提高家庭生活的便捷性和舒適度。
三、政策支持與市場需求
政策支持:各國政府紛紛出臺(tái)政策支持自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。例如,鼓勵(lì)企業(yè)采用自動(dòng)化設(shè)備提高生產(chǎn)效率、推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等政策措施將促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。
市場需求:隨著人口老齡化和勞動(dòng)力成本的上升,企業(yè)對(duì)于提高生產(chǎn)效率和降低成本的需求日益迫切。自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用將滿足這一市場需求并推動(dòng)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,自動(dòng)化的發(fā)展前景非常廣闊。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,自動(dòng)化技術(shù)將在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用,并推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
專業(yè)
自動(dòng)化專業(yè)是一門綜合性學(xué)科專業(yè),以下是對(duì)該專業(yè)的詳細(xì)介紹:
一、專業(yè)定義
自動(dòng)化專業(yè)是以自動(dòng)控制理論為主要理論基礎(chǔ),以電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)等為主要技術(shù)手段,對(duì)各種自動(dòng)化裝置和系統(tǒng)實(shí)施控制的一門專業(yè)。它涉及電子工程、計(jì)算機(jī)、機(jī)電工程、網(wǎng)絡(luò)、通訊等眾多領(lǐng)域,具有“控(制)管(理)結(jié)合,強(qiáng)(電)弱(電)并重,軟(件)硬(件)兼施”的鮮明特點(diǎn),是理、工、文、管多學(xué)科交叉的寬口徑工科專業(yè)。
二、專業(yè)代碼與學(xué)位
專業(yè)代碼:080801
授予學(xué)位:工學(xué)學(xué)士學(xué)位
三、發(fā)展歷程
新中國成立前,國內(nèi)有電氣工程、機(jī)械工程等學(xué)科,但并沒有自動(dòng)化專業(yè)。
1952年,全國高校院系調(diào)整后,設(shè)立了工業(yè)企業(yè)電氣化專業(yè),這是自動(dòng)化專業(yè)的源泉之一。
1956年,為了軍事上的需要,設(shè)置了自動(dòng)控制(保密)專業(yè)。
1977年高考恢復(fù)招生后,為了適應(yīng)發(fā)展需要,將工業(yè)電氣化與自動(dòng)化專業(yè)改名為工業(yè)電氣自動(dòng)化,而自動(dòng)控制專業(yè)保持不變。
1993年,國家教委將工業(yè)電氣自動(dòng)化與生產(chǎn)過程自動(dòng)化合并,稱為工業(yè)自動(dòng)化。
1995年,國家教委首次將工業(yè)自動(dòng)化與自動(dòng)控制專業(yè)合并,自動(dòng)化專業(yè)這個(gè)概念正式提出。
1998年,在新修訂的專業(yè)目錄中,正式將工業(yè)自動(dòng)化、自動(dòng)控制專業(yè)、部分液壓控制專業(yè)、部分電氣技術(shù)專業(yè)、部分飛行器制導(dǎo)專業(yè)合并,自動(dòng)化專業(yè)正式創(chuàng)立。
四、專業(yè)特點(diǎn)
綜合性強(qiáng):自動(dòng)化專業(yè)集控制科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械工程為一體。
多學(xué)科交叉:與電子工程、化學(xué)工程、計(jì)算機(jī)等學(xué)科都有一定的聯(lián)系。
實(shí)踐性強(qiáng):注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
五、主要課程
自動(dòng)化專業(yè)的主要課程包括電路、信號(hào)與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、微機(jī)原理及應(yīng)用、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、電機(jī)與拖動(dòng)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、系統(tǒng)仿真、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)原理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、專業(yè)英語、智能控制等。
六、培養(yǎng)目標(biāo)
自動(dòng)化專業(yè)旨在培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展,具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ),以及良好的計(jì)算機(jī)、外語、經(jīng)濟(jì)、管理等方面的應(yīng)用基礎(chǔ);同時(shí),具備電工電子技術(shù)、控制理論、自動(dòng)檢測與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用等專業(yè)知識(shí)的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才。
七、就業(yè)領(lǐng)域
自動(dòng)化專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域非常寬廣,包括高科技公司、科研院所、設(shè)計(jì)單位、大專院校、金融系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、稅務(wù)、外貿(mào)、工商、鐵路、民航、海關(guān)、工礦企業(yè)及政府和科技部門等。就業(yè)去向主要是在系統(tǒng)集成、計(jì)算機(jī)軟件硬件開發(fā)和通信等領(lǐng)域。
八、發(fā)展前景
隨著人工智能技術(shù)的普及和數(shù)字化與智能化進(jìn)程的繼續(xù)推進(jìn),社會(huì)上對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)的人才需求也在不斷增加。因此,可以預(yù)計(jì)在未來很長一段時(shí)間內(nèi),自動(dòng)化專業(yè)將有充分發(fā)展的空間。
九、開設(shè)院校
全國范圍內(nèi)有眾多高校開設(shè)自動(dòng)化專業(yè),包括但不限于清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、東南大學(xué)等。這些院校在自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)和科研方面都具有較高的水平和豐富的經(jīng)驗(yàn)。
總的來說,自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)極具發(fā)展?jié)摿蛷V闊就業(yè)前景的工科專業(yè),對(duì)于有志于從事自動(dòng)控制、信息技術(shù)、工程技術(shù)等領(lǐng)域的學(xué)生來說是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
設(shè)備零件
自動(dòng)化設(shè)備零件是自動(dòng)化設(shè)備不可或缺的組成部分,它們共同協(xié)作以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行。以下是對(duì)自動(dòng)化設(shè)備零件的詳細(xì)介紹:
一、自動(dòng)化設(shè)備零件的種類
自動(dòng)化設(shè)備零件種類繁多,包括但不限于以下幾類:
1、傳感器:用于檢測環(huán)境變量或物體屬性的裝置,如光電傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等。
2、執(zhí)行器:根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行特定操作的裝置,如電動(dòng)馬達(dá)、液壓缸、氣動(dòng)元件等。
3、控制器:用于控制和調(diào)節(jié)自動(dòng)化系統(tǒng)的裝置,如PLC(可編程邏輯控制器)、微控制器、計(jì)算機(jī)等。
4、輸送裝置:用于運(yùn)輸和傳送物料或產(chǎn)品的裝置,如傳送帶、滾輪、輸送線等。
5、機(jī)構(gòu)部件:包括齒輪、傳動(dòng)帶、連桿、凸輪等,用于轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)形式、增加力量或改變運(yùn)動(dòng)方向。
6、能源供應(yīng):包括電源、液壓系統(tǒng)、氣源等,用于提供自動(dòng)化設(shè)備所需的能量。
7、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng):包括伺服驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器等,用于控制執(zhí)行器和運(yùn)動(dòng)部件的位置、速度和加速度等參數(shù)。
8、連接件和附件:如螺栓、螺母、軸承、密封件等,用于連接、固定和保護(hù)其他零部件。
此外,還有直線運(yùn)動(dòng)零件(如線性導(dǎo)向軸、導(dǎo)向軸支座、直線軸承等)、驅(qū)動(dòng)器(如LM滾輪、軸承等)、馬達(dá)/減速機(jī)/離合器制動(dòng)器、氣動(dòng)/液壓設(shè)備、真空零件、涂裝設(shè)備、配管零件等多種類型的零件。
二、自動(dòng)化設(shè)備零件的特點(diǎn)
1、高精度:采用高精度傳感器和控制系統(tǒng),確保加工過程中的定位精度和尺寸精度,滿足航空航天、精密儀器等高精尖領(lǐng)域的需求。
2、高效率:通過優(yōu)化加工路徑和參數(shù),以及采用多軸聯(lián)動(dòng)、并行加工等技術(shù),顯著提升生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
3、靈活性:得益于先進(jìn)的數(shù)控編程軟件,能夠快速適應(yīng)不同形狀、尺寸和材質(zhì)的零件加工需求,實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)。
4、智能化:結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù),自動(dòng)化機(jī)械加工系統(tǒng)能夠自我學(xué)習(xí)、自我優(yōu)化,提高加工精度和效率,減少人為干預(yù)。
三、自動(dòng)化設(shè)備零件的應(yīng)用領(lǐng)域
自動(dòng)化設(shè)備零件廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,包括但不限于:
1、航空航天:如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、起落架部件等,對(duì)材料性能和加工精度有極高要求。
2、汽車制造:如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速箱齒輪等關(guān)鍵零部件,對(duì)生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性有嚴(yán)格要求。
3、醫(yī)療設(shè)備:如手術(shù)器械、精密儀器部件等,要求無菌、無殘留,且尺寸精度極高。
4、電子通訊:如手機(jī)外殼、精密電路板等,要求高精度加工和快速迭代。
5、模具制造:如注塑模、沖壓模等,自動(dòng)化加工能提高模具的精度和壽命,縮短模具開發(fā)周期。
四、自動(dòng)化設(shè)備零件的發(fā)展趨勢
隨著科技的進(jìn)步和制造業(yè)的發(fā)展,自動(dòng)化設(shè)備零件正朝著以下趨勢發(fā)展:
1、集成化與模塊化:自動(dòng)化機(jī)械加工系統(tǒng)將更加集成化,各功能模塊之間的協(xié)同將更加緊密,提高整體系統(tǒng)的靈活性和可配置性。
2、智能化與網(wǎng)絡(luò)化:借助物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和預(yù)防性維護(hù),進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和安全性。
3、綠色化與節(jié)能化:注重節(jié)能減排,采用更環(huán)保的加工材料和工藝,減少廢棄物排放。
五、自動(dòng)化設(shè)備零件的市場前景
自動(dòng)化零部件行業(yè)作為工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的一個(gè)重要細(xì)分領(lǐng)域,具有廣闊的市場空間。隨著終端各行業(yè)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備需求的不斷增加,自動(dòng)化零部件行業(yè)也將迎來快速發(fā)展。特別是新能源汽車、3C電子、光伏、工業(yè)機(jī)器人等領(lǐng)域的快速發(fā)展,將進(jìn)一步推動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備零件市場的增長。
綜上所述,自動(dòng)化設(shè)備零件在現(xiàn)代制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用,其種類繁多、特點(diǎn)鮮明、應(yīng)用廣泛,并隨著科技的進(jìn)步而不斷發(fā)展。
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