自動(dòng)化在實(shí)踐中的應(yīng)用

1、簡介自動(dòng)化專業(yè)主要研究的是自動(dòng)控制的原理和方法，自動(dòng)化單元技術(shù)和集成技術(shù)及其在各 類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。它以自動(dòng)控制理論為基礎(chǔ)，以電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)為主要工具，面向工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制及各行業(yè)、各部門的 自動(dòng)化。它具有“控（制）管（理）結(jié)合，強(qiáng)（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施” 鮮明的特點(diǎn)，是理、工、文、管多學(xué)科交叉的寬口徑工科專業(yè)。自動(dòng)化專業(yè)教育是伴隨著自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用而興起的。它主要研究 自動(dòng)控制的原理和方法，自動(dòng)化單元技術(shù)和集成技術(shù)及其在各類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在這一 領(lǐng)域，美國處于世界領(lǐng)先水平。由于自動(dòng)化技術(shù)的廣泛

2、應(yīng)用，社會(huì)對這一專業(yè)的人才需求也 大為增加，為了適應(yīng)這一形勢，美國的大學(xué)及時(shí)地把這一專業(yè)的教育引進(jìn)了課堂。因?yàn)檫@一 專業(yè)技能的適用性，這很快引起了青年學(xué)生濃厚的興趣，這為以后美國在這一領(lǐng)域的迅速發(fā) 展并遙遙領(lǐng)先于他國奠定了雄厚的人才基礎(chǔ)。自動(dòng)化專業(yè)在社會(huì)實(shí)踐中的應(yīng)用機(jī)器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過程，其目 標(biāo)是“穩(wěn)，準(zhǔn)，快”。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、 醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。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

3、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。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。自動(dòng)化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

4、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)化包括過程自動(dòng)化，機(jī)械制造自動(dòng)化，管理自動(dòng)化。70年代后，自動(dòng)化向復(fù)雜 的系統(tǒng)控制和高級的智能控制發(fā)展，并廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化。中國科學(xué)院自動(dòng)化研究院中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所成立于1956年10月，是我國最早成立的國立自動(dòng)化研究機(jī)構(gòu)。50多年來，經(jīng)過幾代自動(dòng)化所人的奮發(fā)努力，目前已經(jīng)發(fā)展成為集基礎(chǔ)研究、應(yīng)用開發(fā)于 一體的新型科研機(jī)構(gòu)。I960年至19

5、64年歷時(shí)4年，自動(dòng)化所研制成功國內(nèi)第一臺(tái)J-331大型模擬計(jì)算機(jī)， 經(jīng)中國科學(xué)院鑒定，鑒定委員會(huì)認(rèn)為該機(jī)自動(dòng)化程度較高，控制系統(tǒng)完善。鑒定后提交國防 單位使用，獲1964年中國科學(xué)院優(yōu)秀獎(jiǎng)，該機(jī)求解十六階常系數(shù)微分方程時(shí)誤差小于1%， 求解十階變系數(shù)微分方程時(shí)誤差小于 3%中國科學(xué)院目動(dòng)化期究所-nsl-cfEof Auomo-sCh-nlesi5 Aonadsmyof SG5-nne-5i中國科學(xué)院目動(dòng)化期究所-nsl-cfEof Auomo-sCh-nlesi5 Aonadsmyof SG5-nne-5i真三維高清晰度顯示系統(tǒng)樣機(jī)Cai心3 金九睥更小M 福Cai心3 金九睥更小M 福+

6、上昭口 *(= * AJ Hll VEMfeiHi4 !fl!*-*rT-ru. Hq: / h a tB - n xs rb f ii -*A.4R - Vl4IU3Ein*l-awsm.骨皿鼻*. I9+ s-i.+ n a a tDEmK.K原S f 峰#吃.W.g Wf宣， niRHAK M 4H*中國科學(xué)院白動(dòng)化究 所SSMCHAUO3 也 HemCh-n8si8嵌入式觸覺反饋、力覺反饋數(shù)據(jù)手套時(shí)至今日，自動(dòng)化早已無處不在?？纯瓷磉厧缀跛心阏谑褂玫臇|西都是采用自動(dòng) 化的生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)的。包括您的住房，也可以是智能的，讓我們看一下西門子公司是如何 做到的。西門子智能樓宇：APOGE

7、E樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件：Insight軟件包（實(shí)時(shí)監(jiān)視、操作和控制樓宇系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備）和 InfoCenter套件（用于趨勢分析的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和報(bào)告工具），終端和控制器。-更多-更多低壓電氣產(chǎn)品-更多-更多低壓電氣產(chǎn)品以及各種解決方案，來確保整棟大樓的運(yùn)行。智能樓宇的核心是5A系統(tǒng)，智能樓宇就是通過綜合布線系統(tǒng)將此5個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的 綜合，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，使建筑物具有了安全、便利、 高效、節(jié)能的特點(diǎn)。智能樓宇是一個(gè)邊沿性交叉性的學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、通 訊技術(shù)、建筑技術(shù)等，并且有越來越多的新技術(shù)在智能樓宇中應(yīng)用。通過樓宇自控系統(tǒng)(這里指通常所

8、說的小BA系統(tǒng)或狹義BA系統(tǒng)，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控 制技術(shù)，以豐富靈活的控制、管理軟件和節(jié)能程序，使建筑物機(jī)電或建筑群內(nèi)的設(shè)備有條不 紊、綜合協(xié)調(diào)、科學(xué)地運(yùn)行，從而達(dá)到有效地保證建筑物內(nèi)有舒適的工作環(huán)境、實(shí)現(xiàn)節(jié)能、 節(jié)省維護(hù)管理工作量和運(yùn)行費(fèi)用的目的。5A系統(tǒng)詳解樓宇智能化系統(tǒng)(BAS)空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)：其監(jiān)控要求為:溫度控制、濕度控制、新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)的控制、制冷器 的防凍監(jiān)控、過濾器的狀態(tài)監(jiān)測、風(fēng)機(jī)的狀態(tài)及故障報(bào)警冷凍站監(jiān)控系統(tǒng)：包括對冷卻水 泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制,以及冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)的節(jié)能控制和冷凍水系統(tǒng)的壓差控制，還包括 中央管理站對冷凍站的控制，因此需解決如下問題:冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，

9、控制和故障報(bào) 警、冷卻水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，控制和故障報(bào)警、冷水機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度監(jiān)測及控制、冷卻 水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，控制及故障報(bào)警、冷水機(jī)組冷卻水出水溫度，流量監(jiān)測及控制、分水器， 集水器壓差監(jiān)測和控制、冷水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測，控制和故障報(bào)警給排水監(jiān)控系統(tǒng)：對大 廈生活用水、消防用水、污水、冷凍水箱等給排水裝置進(jìn)行監(jiān)測和啟停控制。其中包括壓力 測量點(diǎn)、液位測量點(diǎn)以及開關(guān)量控制點(diǎn),并要求顯示各監(jiān)測點(diǎn)的參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和非正 常狀態(tài)的故障報(bào)警,并控制相關(guān)設(shè)備的啟與停。變配電監(jiān)控系統(tǒng)：包括低壓配電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)不間斷UPS電源系統(tǒng)、冷凍站配電、變壓 器、高壓系統(tǒng)和高壓二次線中的各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測控制。它主要

10、包括電流量、電壓量、有功電 度、無功電度、功率因數(shù)、溫度等的測量和開關(guān)量的控制，并要求實(shí)時(shí)監(jiān)測和計(jì)量供電系統(tǒng) 的運(yùn)行參數(shù),顯示主接線圖、交直流系統(tǒng)和UPS系統(tǒng)運(yùn)行圖及運(yùn)行參數(shù),對系統(tǒng)各開關(guān)變位和 故障變位進(jìn)行正確區(qū)分，對參數(shù)超限報(bào)警,并對事故、故障進(jìn)行順序記錄，可查詢事故原因， 并顯示、制表和打印，可繪制負(fù)荷曲線,并顯示、打印運(yùn)行報(bào)表熱力站監(jiān)控系統(tǒng)：由中央監(jiān) 控系統(tǒng)監(jiān)測熱交換器的熱水出水溫度、熱水流量和控制熱水泵的啟停照明監(jiān)控系統(tǒng)：由中央監(jiān)控系統(tǒng)按每天預(yù)定的時(shí)間順序進(jìn)行開關(guān)控制，監(jiān)視其開關(guān)狀態(tài)， 工作狀態(tài)可用文字、圖形顯示，并經(jīng)打印機(jī)打印。安全防范監(jiān)控系統(tǒng)：安全防范系統(tǒng)是智能大廈必不可少的部分

11、它為大廈提供了安全監(jiān) 視、侵入報(bào)警、出入門控制管理。安全監(jiān)視系統(tǒng)采用微機(jī)控制矩陣系統(tǒng)集中完成視頻切換 控制、水平/俯仰/變焦控制及自備檢測功能。系統(tǒng)可設(shè)分控鍵盤便于管理。安全監(jiān)視系統(tǒng) 技術(shù)主要表現(xiàn)為:侵入報(bào)警系統(tǒng)通過各類傳感器，如主動(dòng)紅外探測器、被動(dòng)紅外探測器、紅外 微波雙鑒探測器、玻璃破碎傳感器、振動(dòng)傳感器,以及各類手動(dòng)、腳動(dòng)開關(guān)等，可獲得大廈的 主要通道、出入口、重要部位及周邊的情況，以利防范工作。背景音樂、消防廣播系統(tǒng)：消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須征詢公安、消防部門并得到認(rèn)可切不 可自作主張，自行其事。設(shè)計(jì)的要點(diǎn)為:背景音樂系統(tǒng)主要為大廈工作區(qū)及公共場所提供平時(shí) 播放背景音樂、語音廣播等功能。當(dāng)發(fā)

12、生火災(zāi)或緊急事故時(shí)，則可作為事故報(bào)警廣播，引導(dǎo) 疏散，指揮處理事故。公共廣播音響的設(shè)計(jì)應(yīng)與消防報(bào)警系統(tǒng)相互配合，實(shí)行分區(qū)控制。在出 現(xiàn)非常事件或火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)能夠接受消防中心的強(qiáng)制切換，并自動(dòng)投入事故廣播和火災(zāi)報(bào)警 廣播，將著火區(qū)平時(shí)播放的背景音樂立即切換為事故廣播。在技術(shù)性能上要求揚(yáng)聲器基本上 按間隔等于22.5倍層高的要求分布;滿足消防報(bào)警的要求，即揚(yáng)聲器間隔小于25米，功率 不小于3W,能滿足實(shí)現(xiàn)本層和上下兩層的同時(shí)報(bào)警;性能上要求最大響度不小于80分貝，聲 場均勻度不小于8分貝,語音清晰大于85%。火災(zāi)報(bào)警消防系統(tǒng)(FA)該系統(tǒng)將涉及建筑設(shè)計(jì)、保衛(wèi)和公安部門，這些部門需要協(xié)調(diào)努力。掌握的

13、原則是:充分了 解廠商的產(chǎn)品性能特點(diǎn)、廠商的現(xiàn)場安裝技術(shù)支持程度、公安、保衛(wèi)、樓宇建筑者和用戶對 產(chǎn)品的認(rèn)可度、性能/價(jià)格比。大樓信息管理自動(dòng)化(MA)這是對各個(gè)系統(tǒng)集成后的集中監(jiān)控管理，掌握的原則是權(quán)限集中、界面友好、靈敏度高、 反應(yīng)快速、功能齊全。通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CA)系統(tǒng)組成通信自動(dòng)化系統(tǒng)是智能大廈的中樞神經(jīng)”,它集成了電話、計(jì)算機(jī)、監(jiān)控報(bào)警、閉 路電視監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)管理等系統(tǒng)的綜合信息網(wǎng)。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OA)的組成為了適應(yīng)業(yè)主辦公自動(dòng)化的要求，智能大廈的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)是簡單、實(shí)用、方便、 安全。小結(jié)可見，自動(dòng)化技術(shù)在生活的各個(gè)方面都有用武之地。主要在于自動(dòng)化的工具，如電子， 電力，傳感器

14、，計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)與通訊等等。使我們可以方便的進(jìn)行各種工作。自動(dòng)化專業(yè)要 求我們要有多元化的能力，而能力不是憑空說出來的，需要我們多動(dòng)手實(shí)踐。多多進(jìn)行試驗(yàn)， 如自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)、電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)、過程控制實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)檢測與儀表 實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)、控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)及多媒體實(shí)驗(yàn)等。我們的就業(yè)前景是能力決定的，主要從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力 電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的 工作。電氣自動(dòng)化在工廠里應(yīng)用比較廣泛,可以這么說，電氣自動(dòng)化是工廠里唯一缺少不了的 東西,是工廠里的支柱啊!你要是對電氣自動(dòng)化比較精通，用人單位立刻要你，不管是什么單 位，最好是電子廠,因?yàn)殡娮訌S天天用到自動(dòng)化，編程，設(shè)計(jì)。如果你對