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过程工业自动化概述

——自动化概论论文

过程工业自动化概述

摘要:

工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的,实现各种过程控制,在整个工业生产中,尽量减少人力的操作,而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作,即称为工业自动化生产,而使工业能进行自动生产值过程称为工业自动化。过程控制是工业自动化的重要分支。过程控制最主要的理论基础是自动化控制理论,同时它也与相关过程机理及自动化仪表和计算机技术密切相关。

Industrial automation is the industrial production of various parameters for the control purposes, to achieve a variety of process control, in the whole industrial production, the operation to minimize the human, and make full use of animals other than energy production with a variety of information to work, that is, known as industrial automation, leaving the production value of industrial process can be automatically referred to as industrial automation. Process control is an important branch of industrial automation. The main theoretical basis of process control automation control theory, and it is also the mechanism and related processes and automation instrumentation and computer technology are closely related. 关键字:过程控制、工业自动化、过程工业自动化的发展。Keywords:Process control, Industrial automation, Process automation development.

1.前言:

过程控制是工业自动化的重要分支。几十年来,工业过程控制取得了惊人的发展,无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中,还是在传统工业过程改造中,过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。过程控制技术作为自动控制理论在工业过程控制领域中的应用分支,与控制理论一样更新发展着。从某种意义上说,过程控制是从工业生产实际出发而开创的自动控制方法与技术,而对于每个发展阶段的出现,都是生产实际问题、控制理论研究和控制系统三者共同作用的结果。过程控制又被称为工业生产过程自动化,广泛应用于石油、化工、冶金、机械、电力、轻工、纺织、建材、原子能等领域。

2.过程工业自动化简介

工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的,实现各种过程控制,在整个工业生产中,尽量减少人力的操作,而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作,即称为工业自动化生产,而使工业能进行自动生产值过程称为工业自动化。过程控制是在自动控制理论基础上发展起来的,既有理论,又有工程实践。因此,它涵盖控制理论、工业过程特性、建模方法、控制系统分析和设计、工业控制器现场整定等,内容较为丰富,既研究简单控制系统,又阐述复杂控制系统以及先进控制算法。并且在生产过程中,运用适合的控制策略采用自动化系统来代替操作人员的部分或全部直接劳动,是生产过程在不同程度上自动地进行。过程控制最主要的理论基础是自动化控制理论,同时它也与相关过程机理及自动化仪表和计算机技术密切相关。工业过程对控制的要求,可以概括为准确性、稳定性和快速性。另外,定值制系统和随动控制系统对控制的要求既有共同点,也有不同点。定制控制系统在于恒定,既要求克服干扰,使系统的被控参数能稳、准、快地保持接近或等于设定值。而随动控制系统的主要目标是跟踪,即稳、准、快地跟踪设定值。根据过程控制的特点,主要讨论定值检测的性能指标。

3.过程自动化的发展:

3.1 20世纪40年代开始,在工业过程控制中就采用了反馈控制,用PID控制规律,实施输入单输出的反馈控制,负反馈控制是过程控制的核心,它以经典控制

理论为基础,采用频域分析方法进行控制系统的分析、设计和综合。那时实现单回路控制的自动化仪表工具主要是一些基地式的气动或电动仪表,它的测量与传感元件、显示器和控制器都集中在一个仪表壳里,要想改造一些控制方案是很困难的。

3.2 到了20世纪50年代中期,开始发展气动或电动单元组合仪表,就为修改控制方案创造了条件。这个时期经典控制理论已经发展很成熟了,并且有大量的相关书籍出版,如1932年奈奎斯特在研究反馈放大器稳定性中提出的稳定性数据及基于频率相应的方法,1948年伊文思提出了跟轨迹法并有效应用于反馈控制系统的分析和综合等,这些理论为经典理论奠定了基础。1943年维纳等学者在《行为、目的和目的论》一文中首次提出了控制论的基本思想,并在以后的研究中得到了进一步的完善。

3.3 20世纪60年代前后,随着宇航事业和计算机技术的发展,控制理论又有了新的发展,前苏联数学家庞特里亚金建立的极大值原理、美国应用数学家贝尔曼提出了动态规则,以及美国学者卡尔曼引入的状态空间法和建立卡尔曼滤波,这些研究推动了现代控制理论的形成,为《控制论》的发展做出了重大贡献。3.4 1975年~1985年前后,世界上一些有能力的仪表、计算机厂家纷纷投入开发和制造DCS。1985年~1995年DCS已有近百种型号,我国也涌现出实力强大的浙大中控和北京和利时公司。1995年至今,DCS与FCS蓬勃发展的时期。几乎绝大多数大中型企业的化工、石化、炼油企业都已经进行了DCS技术改造,中小企业也已实用DCS、工业PC机控制系统和数据采集监控系统。而且很多企业还有了先进控制算法的技术应用,已经建立计算机网络形同实现了厂级信息管理。

4. 过程控制系统的组成与特点

4.1 过程控制系统组成

过程控制系统一般以下几部分组成:

被控过程(或对象);用于生产过程参数检测的检测与变送一器;控制器;执行结构;报警、保护和连锁等其他部件。

图1.1过程控制系统基本结构图

图1.1表示了过程控制系统放入基本结构。控制器(或称调节器)根据系统输出量检测值y(t)与设定值r的偏差,按照一定的控制算法输出控制量u,对被控过程进行控制。执行机构(如调节阀)接受控制器送来的控制信息调节被控量,从而达到预期的控制目标。过程的输出信号通过过程的检测与变送仪表,反馈到控制器的输入端,构成闭环控制系统。

4.2 过程控制系统特点

4.2.2 过程控制系统的特点

4.2.2.1 被控过程的多样性

过程工业涉及到各种工业部门,其物料加工成的产品是多样的。同时生产工艺各不相同,如:石油化工过程,冶金工业中的冶炼过程、核工业中的动力核反应过程等等,这些过程的机理不同,甚至执行机构也不同。因此过程控制系统中的被控对象是多样的,明显地区别于运动控制系统。

4.2.2.2 控制方案的多样性

由过程工业的特点以及被控过程的多样性决定了过程控制系统的控制方案必然是多样的。这种多样性包含系统硬件组成和控制算法以及软件设计。观察图1.1所示过程控制系统的基本结构,如果将控制器、执行机构和检测与变送仪表统称为过程检测控制仪表,则一个简单的过程控制系统是由被控过程和过程检测控制仪两部分组成,也称之为仪表过程控制系统。随着现代工业生产的发展,工业过程越来越复杂,对过程控制的要求也越来越高,传统的模拟式过程检测控制仪表已经不能满足控制要求,因而采用计算机作为控制器组成计算机过程控制系

统。从控制方法的角度看,由单变量过程控制系统,也有多变量过程控制系统。同时控制算法多种多样,由PID控制,复杂控制,也有包括智能控制的先进控制方法等等。

4.2.2.3 被控过程属慢多成且多属参数控制

连续工业过程大惯性和大滞后的特点决定了被控过程为慢过程。被控过程是物流变化的过程,伴随物流变化的信息表征为被控过程的状态参数,也是过程控制系统的被控量。

4.2.2.4 定值过程是过程控制的主要形式

在多数生产过程中,被控参数的设定值为一个定值,定值控制的主要任务在于如何减少或消除外界干扰,是被控量剂量保持接近或等于设定值,是生产稳定。过程控制由多种分类方法:

按被控参数分类,可分为温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统、液体或物位控制系统,物性控制系统、成分控制系统;按被控量数分类,可分为单变量过程控制系统,多变量过程控制系统;按设定值分类可分为定值控制系统、随动(伺服)控制系统;按参数性质分类可分为集中参数控制系统,分布参数控制系统;按控制算法分类,可分为简单控制系统、复杂控制系统、先进或高级控制系统;按控制器形式分类,可分为常规仪表过程控制系统,计算机过程控制系统。

4.3 过程工业的特点

由于过程控制主要是指连续过程工业的控制过程,故过程工业的特点主要指连续过程工业的特点。

过程工业伴随着物理化学反应、生化反应、物质能量的转换与传递,是一个十分复杂的大系统,存在不确定性、时变性以及非线性等因素。因此,过程控制的难度是显而易见的,要解决过程控制问题必须采用有针对性的特殊方法和途径。

过程工业常常处于恶劣的生产环境中,同时常常要求苛刻的生产条件,如高温、高压、低温、真空、易燃、易爆或有毒等等。因此,生产设备与人身的安全性特别重要。由连续生产的特征可知,过程工业更强调实时性和整体性。协调复杂的耦合与制约因素,求得全局优化也是十分重要的。因此有必要采用智能空制

方法和计算机控制技术。

5. 过程工业自动化的发展方向

在现代工业控制中, 过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30 年代就已有应用。过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。

从过程控制采用的理论与技术手段来看,可以粗略地把它划为三个阶段:开始到70 年代为第一阶段,70 年代至90 年代初为第二阶段,90 年代初为第三阶段开始。其中70 年代既是古典控制应用发展的鼎盛时期,又是现代控制应用发展的初期,90 年代初既是现代控制应用发展的繁荣时期,又是高级控制发展的初期。第一阶段是初级阶段,包括人工控制,以古典控制理论为主要基础,采用常规气动、液动和电动仪表,对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制,在诸多控制系统中,以单回路结构、PID 策略为主,同时针对不同的对象与要求,创造了一些专门的控制系统。

在自动控制时期内,过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是:分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。

分散控制系统也叫集散控制系统,它综合了计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术,采用多层分级的结构形式,按总体分散、管理集中的原则,完成对工业过程的操作、监视、控制。可以毫不夸张地说,分散控制系统是过程控制发展史上的一个里程碑。

集散控制系统或现场总线控制系统—先进过程控制—实时优化系统(DCS—APC—RTO)都属于工艺装置级的控制范畴,它的优化效益是很大的,但与过程工业自动化一级的优化效益相比,后者的效益要大得多。

监控与数据采集系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监控和控制,以实现数据的采集、设备的控制,测量、参数调节、自动化程度的高低,以及各类信号报警等各项功能,也可以实时采集现场数据,对工业现场进行本地或远程的自动控制,同时还可以对工艺流程进行全面、实时的监控,并为生产、调度和管理提供必要的数据。实时的实现监督与控制生产过程。

随着市场竞争的激烈,为降低成本,过程工业日益走向大型化,化工生产中

化学反映也越来越激烈,对过程控制的品质也提出了更高的要求,这种控制与经济效益的矛盾日益尖锐没,迫切需要一类合适的先进控制策略。近年来,人工智能技术有了长足的进步,并在许多科学领域中取得了广泛的应用。现在,装置的过程控制已逐步发展到整个企业的综合自动化,已经从装置的局部优化,发展到考虑企业的全局优化、如调度优化、计划有话、供应链优化、制造执行系统、企业资源计划系统,形成ERP—MES—PCS(过程控制系统)三层结构体系,这就是当今世界自动化技术的发展趋势。

目前一些大企业、工厂利用MES能够对条件变化做出迅速相应,减少非增值活动,提高生产运作过程的效率,从而提高工厂及时交货的能力,改善物料的流通性能,提高效益。

工业生产过程由简单到复杂,由小规模到大规模,直至今日,现代化、大型化或多品种、精细化的工业,生产出的各种各样的产品满足人们的生活需要。对这些工业生产过程的操作要求做到正确化、自动化和高效化。由于工业生产过程中实际问题的不断提出,促使理论研究不断的发展,同时理论研究的结果变成相应的自动化工具的产品,用来解决生产实际问题。先进过程控制方法可以有效的解决那些采用常规控制效果差,甚至无法控制的复杂工业过程的控制问题。实践证明,先进过程控制方法能取得更高的品质和更大的经济利益具有广阔的发展前景。

参考文献:

《工业自动化及过程控制》(美)J.斯特纳森|译者:张彬、郭燕慧

《过程自动化工程设计》周哲民、任丽静

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;

2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造技术、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识;

3.具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献搜索和基本工艺操作等基本技能;

4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;

5.具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力;

6.具有较强的自学能力和创新意识。

自动化专业论文

自动化专业论文 自动化,这个概念在上大学前,我对它几乎一无所知,只有一个比较模糊的认识。但是在学习了自动化专业概论之后,对于自动化的认识从模糊上升到了比较清楚的层次上,同时也对自动化产生了浓厚的兴趣,希望能深入的学习自动化。那么我就从以下几个方面谈谈我对自动化的认识。自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新的功能,极大的提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。随着社会日益机械化的普及,自动化技术也愈发体现它的不可代替的作用。自动化技术的应用对社会生活各个方面都产生了巨大的影响。1、对经济增长方式的影响。在工业社会中,经济发展的主要方式是靠资源投入的方式来实现,工业化加工资源的方式是一种高消耗、高污染的实现方式,这种方式必然会引起自然资源的日益枯竭,工业污染的加剧、环境退化的失控。而自动化技术引发的社会机械化,为各国摆脱高投入、高消耗、高污染的经济发展方式提供了技术可能。信息化的开展开创了经济增长的新方式,即依靠科技进步,而不是高资源、高投入来促进经济增长。目前发达国家中,科技进步对经济增长作用率已达60%-80%的幅度。2、对人类社会时代的影响。由于自动化技术的发展,使我们时代已经开始发生变化,已经从以物质能量为主的生产力转换到以信息知识和技术为主的生产力,从工业经济转到知识经济,从读写为主的时代转换到视听为主的时代,即虚拟时代、数字时代。虚拟,就其本身来说,是数字化方式的构成。它首先是人类中介系统的革命。人类第一次中介系统的革命,是语言符号系统的发明,它创造了人类思维空间和符号空间,导致了人类文明的长足发展。而虚拟则是在思维空间中发生的革命,它在思维空间中又创造出了虚拟空间、数字空间、视听空间和网络世界,使不可能的可能在人类历史上第一次成为一种真实性。虚拟这场中介革命,使人类由以前的语言符号文明进入到更高级的数字文明。其次,虚拟性激发了人们的创造能力的巨大发展。对于虚拟而言,现实只是许多可能性中的一种可能性,在虚拟空间中,还有别的可能性,虚拟使现实中的不可能在虚拟空间中复活、再生、创造发展,从而使人的潜能得到充分的发挥。因此在自动化技术影响下,虚拟时代、数字时代即将到来。3、对思维方式的影响。思维方式是一定时代人们的理性认识方式,是按一定结构、方法和程序把思维诸要素结合起来的相对稳定的思维运行样式。思维主体、思维客体和思维中介系统三者社会历史地结合,构成特定时代的思维方式。在大机器生产为主的工业社会,思维主体以个人为主、以人脑为主,思维客体受思维主体及社会关系的影响,主要以现实世界为主,思维中介主要由工业技术中介系统和工业文明所产生的各种物化的思维工具构成,这标志着工业社会时人类的思维方式的发展状况和水平。进入信息化社会以后,思维主体则由个人为主发展到以群体为主,以人脑为主发展到以人-机系统为主,思维客体由现实性为主进入到虚拟为主,思维中介系统由工业技术中介系统和工业文明所产生的各种物化的思维工具构成转变为自动化技术中介系统和信息技术所产生的各种物化的思维工具构成,从而实现思维方式由现实性转换到虚拟性思维。自动化的广义内涵至少包括以下几点:在形式方面,制造自动化有三个方面的含义:代替人的体力劳动,代替或辅助人的脑力

自动化技术概论

自动化技术概论 1、自动化的意义及其历史 自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化科学技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新的功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 自动化技术的发展历史,大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期。1)自动化技术形成时期(18 世纪末~20 世纪30 年代) 1788 年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器(又称飞球调速器),并把它与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统(见图瓦特离心式调速器对蒸汽机转速的控制)。瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元,对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。2)局部自动化时期(20 世纪40~50 年代) 第二次世界大战时期形成的经典控制理论对战后发展局部自动化起了重要的促进作用。在第二次世界大战期间,德国的空军优势和英国的防御地位,迫使美国、英国和西欧各国科学家集中精力解决了防空火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题。在解决这些问题的过程中形成了经典控制理论,设计出各种精密的自动调节装置,开创了系统和控制这一新的科学领域。 3)综合自动化时期(20 世纪50 年代末起至今) 20 世纪50 年代末空间技术迅速发展,迫切需要解决多变量系统的最优控制问题。许多学者试图把经典控制理论推广到多变量系统的控制,都遭到了失败。需要寻求新的理论和方法,于是诞生了现代控制理论。现代控制理论的形成和发展为综合自动化奠定了理论基础。在这一时期,微电子技术有了新的突破。1958 年出现晶体管计算机,1965 年出现集成电路计算机,1971 年出现单片微处理机。微处理机的出现对控制技术产生了重大影响,控制工程师可以很方便地利用微处理机来实现各种复杂的控制,使综合自动化成为现实。1957 年9 月12 日国际自动控制联合会(IFAC)在巴黎召开成立大会。有18 个国家的代表团出席了这次大会。中国是发起国之一。会上通过了大会的章程和细则,选举美国自动控制专家H.切斯特纳为IFAC 第一届主席。从1960 年起每三年召开一次国际自动控制学术大会,并出版《自动学》、《IFAC 通讯》等期刊,IFAC 的成立标志着自动控制这一学科已经成熟,通过国际合作来推动系统和控制领域的新发展。 2、自动控制系统及其分类 按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

自动化专业概论论文

北京XX大学 专业概论课程论文[楼宇自动化概况] 工学院自动化班 X XX(XXXXXXXXX) 课程老师:XXX 2014/10/02

摘要 随着计算机技术和网络技术发展,楼宇智能化技术在我国各类建筑中得到了广泛应用。 楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制,所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器( DDC),利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括:空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。 本文主要从发展现状、系统组成、所产生效益及发展趋势等方面展开话题,简述了楼宇自动化的概况。 关键词:楼宇自动化,集散控制,监控系统,发展现状,系统组成,效益 1

楼宇自动化概况 自动化12-1班谭雅诗(1210444121) 前言: 随着计算机技术、控制技术、通信技术及信息技术的飞速发展,人们对生活、办公环境安全性、舒适性的要求日渐增长,智能建筑Intelligent Building应运而生.智能化综合性大厦的出现是现代高技术的结晶,是建筑技术与信息技术相结合的产物。 智能建筑通常包含三大基本要素,即楼宇自动化系统BAS、通信网络系统CNS 和办公自动化系统OAS,这三者的有机结合,使建筑物能够提供一个合理、高效、舒适、安全、方便的生活和工作环境。其中,楼宇自动化控制系统是智能建筑的一个重要组成部分。 建筑物的智能化往往总是从楼宇自动化(OBA)开始。楼宇智能控制系统(或称楼宇管理系统BAS系统)是由中央管理站、各种DDC控制器及各类传感器、执行机构组成的,是能够完成多种控制及管理功能的网络系统,它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。 一、楼宇管理系统简介 楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上,通过网络对其进行综合的控制;并运用相应技术手段,依据一定的技术标准,实现该建筑的智能化,即通信自动化、办公室自动化和楼宇管理自动化。建筑物内所有机电装置和能源设备通常采用集散型控制系统。它的特征是“集中管理,分散控制”,即以分布在现场被控设备处的多台微型计算机控制装置来完成被控设备的实时监测、保护与控制。集散型控制系统主要由传感器、直接数字控制器、执行器、通信网络和中央管理计算机构成。 二、楼宇自动化的发展 1、发展历史 2

自动化专业概论论文

南京工程学院 自动化(专业)概论论文 一、内容摘要: 简要介绍自动化的概念和发展简史、自动控制系统的类型和组成、基本的控制方法、应用范畴和发展展望。通过这篇论文能够激发我们大学生学习自动化专业知识的兴趣和热情。 二、关键词: 自动化技术内涵教育发展应用学习方法 Summary: Brief introduction to the concept of automation and development history, the type o f automatic control systems and components, the basic control method, application areas and development prospects. Through this paper can stimulate our students to learn professional knowledge of automated interest and enthusiasm. Keywords: Automation technology Content Education Development Application Learning method 三、前言: 所谓自动化,是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化科学技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新的功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。四、内容: 1、自动化技术的发展 自动化技术的发展历史,大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期。 1)自动化技术形成时期(18 世纪末~20 世纪30 年代) 1788 年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器(又称飞球调速器),并把它与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统(见图瓦特离心式调速器对蒸汽机转速的控制)。瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元,对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。

自动化导论论文

如何学好自动化 学好任何一门学科,首先是必须要对这门学科了解透彻。也就是说我们要高屋建瓴,这样学起来才不会感到无所适从,就有了目标和方向感了,同时也更容易上手。学好自动化也是如此,我们必须对自动化要有粗略了解,要知道这门课涉及的领域,发展历史及现状和未来,所要解决的问题等等的一些方面。了解这门学科的大致脉络对我们学好这门课是大有裨益的。 自动化专业具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”等鲜明的特点,是理,工,文,管多学科交叉的宽口径工科专业。自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。自动化的概念是一个动态发展过程。 过去,人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作,自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展,特别是随着计算机的出现和广泛应用,自动化的概念已扩展为机器设备,系统,或生产管理过程在无人或较少人的直接参与下,按照人类的要求,经过自动检测,信息处理,分析判断,操纵控制,实现预期的目标的过程。作为一个系统工程,它由5个单元组成: 1、程序单元。决定做什么和如何做。 2、作用单元。施加能量和定位。

3、传感单元。检测过程的性能和状态。 4、制定单元。对传感单元送来的信息进行比较,制定和发出指令信号。 5、控制单元。进行制定并调节作用单元的机构。自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等,从应用观点来看,研究内容有过程自动化、机械制造及其自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。 人工智能作为一个前沿科学,发展极为迅速,最具影响力的分支有基于“知识表达”的专家系统和“简单处理器的复杂系统”-人工神经元网络。这些领域不仅具有深刻的认识论意义,对许多学科和技术领域的发展都有深刻影响,而且在自动控制,信息处理以及将计算机用于判断决策和问题求解的应用领域里都得到了广泛的应用,表现出巨大的生命力。对于新事物,新知识的学习开始于对它的了解,但仅如此是远远不够的。当真正去了解一门学科之后,更重要的是真正的去进入它,去学习它。 知识是能力发挥和素质表现的基础,自动化专业人才应该具备的知识体系包括了“基础知识层”,“控制知识层”和“系统知识层”,每个知识层又有若干知识单元组成,配合具体的课程体系和教学计划安排,就为自动化专业学生阶段的知识学习提供了清晰的导引。

自动化专业概论

自动化的昨天今天及明天 与我的未来 摘要 本文论述了(1)自动化专业的历史及发展。包括经典控制论,现代控制论和智能控制论。(2)自动化专业的现状及应用。包括自动控制系统相关知识,具体应用领域和具有的价值。(3)自动化专业的未来和前景。包括智能机器和未来发展。(4)我的大学四年规划及职业目标。 关键词:自动化历史现状前景我的规划职业目标

引言 经过了6周的《自动化专业概述与导论》课的学习,我知道了自动化专业的大致特点以及就业方向。如今,《自动化专业概述与导论》课结束了,为了圆满地完成这门课的学习,我总结了这几周所学的知识,查阅了各种相关书籍,希望能向教师交上一份满意的答卷,同时也为我的自动化专业学习做一个简单的规划。 本文主要描述了自动化的历史,现状,未来展望以及我的职业规划,其中部分内容来自讲师上课时所传授的知识,部分内容由网络,课外书籍等途径获得。 这是我人生中第一份科技论文,有许多不足和缺漏之处,但这是由我认认真真,经过反复的学习和修改自主完成的,这是对我自己最好的答卷。在以后的学习中,我会不断总结经验和不足,提高自己写此类论文的水平。 一自动化总述 (一)自动化是什么? 自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志自动化的概念是一个动态发展过程。过去,人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作,自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展,特别是随着计算机的出现和广泛应用,自动化的概念已扩展为用机器(包括计算机)不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动,以自动地完成特定的作业。 自动化的广义内涵至少包括以下几点:在形式方面,制造自动化有三个方面的含义:代替人的体力劳动,代替或辅助人的脑力劳动,制造系统中人机及整个系统的协调、管理、控制和优化。在功能方面,自动化代替人的体力劳动或脑力劳动仅仅是自动化功能目标体系的一部分。自动化的功能目标是多方面的,已形成一个有机体系。在范围方面,制造自动化不仅涉及到具体生产制造过程,而是涉及产品生命周期所有过程。

机械设计制造及其自动化专业导论论文1

摘要:机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能 在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、以机械设计与制造为基础,融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科,主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法,解决现代工程领域中的复杂技术问题,以实现产品智能化的设计 与制造。运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 关键词:机械设计制造及其自动化现状职业规划 一、经济全球化背景下的机械制造业。 机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。21世纪初,机械制造业发展的特点是现代化高新技术的综合利用,其趋势是四化:即柔性化、敏捷化、智能化和信息化。再也不是以20世纪20~40年代发展起来的机械学科自身的成就——凸轮及其它机械为基础,采用专用机床、夹具、刀具、量具组成的流水式生产线——刚性自动化。刚性自动化的缺点是严重影响产品的更新换代,妨碍采用高新技术,产品在国际市场上缺乏竞争力。 从20世纪到21世纪,我们身边的制造业已经发生了一系列的巨大变化。以机械化、自动化为特征的传统制造业已变为融入了信息技术和高新技术的现代制造业。20世纪的制造业以技术为中心,实行专业分工,生产组织则是按功能划分的固定工作小组,企业的组织结构是金字塔型结构,采取顺序作业方式。而21世纪的制造业则以人为中心,实行模糊分工,一专多能,工作小组也已变为具有自主管理功能的“团队”,企业的组织结构已普遍采取能更加快速响应市场的“扁平型”和“网络型”,采取并行作业方式。21世纪的制造业企业的战略已不是规模经济,而是快速响应市场和技术创新,企业的质量观从符合性质量观变为满意度质量观,企业将更加重视产品和制造过程对环境的影响。企业开始重视知识产权方面的投入,从以往仅提供产品转变为提供解决问题的方案,生产方式不再是同一品种的大批量生产,而是根据客户要求进行定制生产。企业的组织模式逐步从“橄榄型”转为“哑铃型”,加强原先薄弱的研究开发和销售服务这两头,通过大规模的定制生产和网络化制造以追求自身成本的最小化和客户价值的最大化。 二、我国机械制造技术的发展现状 20 世纪90 年代初,随着CIMS 技术的大力推广应用,包括有CIMS 实验工程中心和7 个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS 的若干研究项目,诸如CIMS 软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。概括起来主要表现在以下几个方面: (一)产品结构的差距 中国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,加之中国劳动力丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技开发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列,但主要是劳动密集型产品,具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少。2000 年,中国汽车生产超过200 万辆,但是关键技术都来源于国外大型汽车公司,很多关

电气自动化毕业论文

安徽电气工程职业技术学院 毕业论文 题目:梭式窑燃烧系统研究 系部:自动化与信息工程部 专业:电气自动化 姓名: 班级:14电气 学号: 指导教师: 教师单位: 2016年12月28 日 摘要 梭式窑燃烧系统是由燃气燃烧器(烧嘴)、燃气阀组、助燃风机、流量计、压力变送器、点火装置、燃气/空气压力检测装置、火焰监控装置等组成,确保系统在安全、合理的情况下稳定运行。由温度控制系统、燃烧控制系统、压力控制系统、故障报警系统等组成。控制系统包括电源开关、报警装置、PLC、火焰控制器、工控机、继电器等。按照预先设定的升温曲线,经PLC运算,输出信号送给电磁阀,电磁阀接受 PLC 的信号,实现电磁阀的开关,控制燃烧器的大小火以及开关时间。当检测温度与设定温度偏离时,PLC系统控制燃烧器的燃烧功率调节炉内温度。以流程图的形式将炉区所有可控设备显示在一张图上,并将有关热工参数显示在流程图上,同时指示有关设备的

运行状态。 关键词:检测装置;控制系统;PLC;继电器;流程图 目录 1、绪论 (4) 1.1 题目背景及目的 (4) 1.2 论文研究方法 (5) 1.3 论文研究内容 (5) 2、系统简介 2.1空气管路 (6) 2.2燃气管路 (6) 2.3自动控制系统 (6) 2.3.1自动控制器 (6) 2.3.2燃烧器功率调节 (6) 2.3.3压力控制系统 (7) 2.3.4控制系统概述 (7) 2.4设备功能特点 (9) 2.5技术指标 (10) 3、硬件配置 (10) 4、软件设计 (12)

4.1 系统图纸 (12) 4.2 下位机控制 (21) 4.3 上位机 (43) 4.4 通讯 (44) 5、毕业设计总结 (49) 6、参考文献 (50) 7、致谢 (50) 1 绪论 梭式窑是一种以窑车做窑底的倒焰间歇式生产的热工设备,也称车底式倒焰窑,因窑车从窑的一端进出也称抽屉窑,是国内近十年来发展迅速的窑型之一。梭式窑被广泛地使用于艺术陶瓷、日用陶瓷、建筑陶瓷、特种陶瓷、耐火材料及金属热处理行业,要求设计各种性能及不同容积的梭式窑。设计温度700--1800℃,有效容积1--180 ,并可选用氧化或还原烧成气氛;采用先进的可编程窑炉控制系统为用户完成各种产品烧成曲线;梭式窑可采用柴油、煤气、天然气及液化石油气作为燃料。 1.1 题目背景及目的 梭式窑的应用正日益广泛, 它给卫生瓷生产带来的好处是明显的。首先是生产安排非常灵活, 每一窑都可以采用不同的烧成制度, 烧制不同的产品, 很适合现在市场多变的要求; 可以随时根据销售情况决定生产, 可以生产连续窑不易生产的大件、超大件产品, 这些都是连续窑无法比拟的。但它也有许多缺点, 能耗高就是其中关键一项。随着技术水平的提高, 梭式窑的优点正得到充分的发挥, 而过去的缺点更日益成为历史。现在国外引进的梭式窑, 其能耗指标比隧道窑高不出多少, 因此应用也日益广泛, 甚至成为有些厂在小规模生产时的主要设备。但相比较而言,

自动化导论论文

自动化学习报告 初识自动化很自然的就将这三个字联系到工厂的车床。现在的流水作业当然需要高度的自动化。现在看来“自动化”三个字并不局限于某一个角落,可以说,在当今生活中,自动化无处不在。自动化的主体在于自动控制,其中控制无需解释,而“自动”则是关键。我想,一切没有人工干预的行为都可以叫做广义的自动吧。自动化就是将本来由人完成的控制操作交由机器完成。而自动化学科就是研究关于如何实现或更好地实现这一控制过程。生活中的自动控制随处可见,简单一点,用来煮饭的电饭煲在饭熟时自动改为保温,电梯每天自动运作,空调可以自动调节室内温度等。 在最原始的手工时代,控制的主体都是人工,修建金字塔,长城,大运河这些宏伟工程都是广大劳动人民用血与汗来完成的,难以想象他们付出了多大的艰辛。蒸汽机、发电机的发明可以说是自动化大放异彩的开始。人们步入机械化时代后开始学会使用机器代替人工。这样不仅避免了辛苦的体力劳动,而且更加高效。然而此时的自动化所涉及的领域还很窄,而且还不是高度自动化,很多方面还要依赖人工来处理。随后,电磁波的发现和电子管、半导体、集成电路及电子计算机的先后问世使得自动化的发展突飞猛进,而且直接引领人类进入自动化时代。如今自动化技术已经被广泛应用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务

和家庭等方面。 自动化就是实现自动控制,自动控制的主体是机器或装置。人类是具有多种思维的高等生物,如何用没有意识的机器或装置来代替人的工作呢?要想实现这一过程当然要求机器建立一种自己的“思维模式”,这种“思维模式”就是控制理论。经典控制理论起源较早。除了简单的“激励——响应”,人们已经开始研究控制的稳态性问题。1968年麦克斯韦用微分方程描述并总结了调节器理论,开始了反馈控制系统对控制稳定性的调节。随后随着许多科学家的共同努力经典控制理论日趋完善。其简单物理模型为“输入→(←反馈调节)输出”。然而经典控制理论只适应于“单输入—单输出”模式,显然这并不能适应现代的要求。例如要实现卫星的升空及导弹发射等高端科学领域的自动控制,则需要“多状态”“多线程”,随即发展了现代控制理论。现代控制理论下自动控制系统的基本控制方法主要有PID控制(使用PID控制器的在工控领域最基本的控制方法)、非线性系统控制、自适应控制、最优控制、智能控制。 一个完整的自动控制系统其本质就是信息的处理与应用。我们人类主要用眼睛、耳朵来获取外界的信息,然后经由神经传至大脑中枢,大脑对这些信息处理之后,又经由神经传递大脑发出的信息交给手脚等器官去执行。其实自动控制系统与人脑有着异曲同工之妙。它由信息获取原件(传感器)、

自动化专业论文(范文)

届.别. 2011届 学号200714240225 毕业设计 基于单片机的手机充电器设计 姓名李冰江 系别、专业物电系电气工程及其自动化导师姓名、职称陈水先教授 完成时间2011年5月

目录 摘要...............................................................................................................................I ABSTRACT .............................................................................................................II 1概述.. (1) 1.1 国内外研究动态 (1) 1.2 研究的目的与意义 (1) 2 总体设计 (2) 2.1 设计任务 (2) 2.2 系统结构设计图 (2) 2.3 电路原理图 (3) 3硬件设计 (4) 3.1 STC12C5608AD单片机芯片的介绍 (4) 3.2 单片机工作电源部分 (5) 3.3 充电电源电路 (5) 3.4 键盘控制部分 (6) 3.5 状态指示灯及蜂鸣器输出电路 (6) 3.6 晶振与复位电路 (6) 3.7 IO扩展电路 (7) 3.8 数码管显示电路 (8) 3.9 充电电路及电压检测电路 (8) 4软件设计 (9) 4.1用C语言开发的优势 (9) 4.2程序设计 (10) 5检测 (16) 结束语 (17) 参考文献 (17) 致谢 (18) 附录 (20)

自动化专业概论论文范文怎么写

自动化专业概论论文范文怎么写 一、关于用电的故事 展现代农业电是关键.杭州新迪农业发展有限公司是“杭州市级农业龙头企业”,专门从事蔬菜、花卉现代化种植.公司在桐庐富春江镇金家村租用了1300亩土地,建起了蔬菜 种植基地.刚开始根本没想到用电问题会对公司的生产造成什么影响,哪里知道第一年就吃了苦头. 杭州地区一般年份降水都很充足,蔬菜生长不需要人工灌溉,自然降水完全可以满足蔬菜生长的需要,07年夏天,桐庐出现了少有的高温干旱天气,持续了将近20天没有下雨,地里的菜苗都被晒的打蔫儿了,只好用水泵抽水浇灌菜地.可是8台水泵根本用不起来,只能 开两台,一千多亩菜地,靠两台水泵一点一点浇,看着都让人着急.公司人员找到村里,想看 看有没有什么办法,村里书记直接告诉我们,碰到夏天用电高峰,农户家里的电饭煲都没办 法用,点个电灯也是一闪一闪的,他们也没办法.不过,供电局刚刚在村里搞了一个新农村电气化建设启动仪式,马上要对金家村实行新农村电气化改造.除了要把旧的小线径线路改成大线径线路,新增加一台变压器以外,原来的变压器也要移位.果然,没过多久改造就开始了.这可是村民盼望已久的.现在的农村经济条件越来越好,很多农户想买空调、冰箱,用电不 行这些计划只能搁置了.改造一结束,就看到拉着电器的车一趟一趟往村里跑,有的农户家 里一次性就装了三台空调.看着工人们用水泵源源不断的把灌溉渠里的水抽到菜地里,浇灌着旱了很久的菜苗,心里的感觉真是说都说不出来. 卡在脖子上的用电难题一旦解决,发展现代化农业生产基地的后顾之忧完全解除了.公司先后建起了先进的连栋育苗温室、悬挂喷滴灌系统,引进了大型蔬菜花卉育苗气吸式精 量播种流水线,现在走进种植基地,跟前两年相比完全可以用翻天覆地来形容. 二、有关家庭电气安全的小故事 被电死的一个人是有着二十几年电工作业经验的老电工.这位老电工回到家进洗手间 冲凉,一打开电热水器花洒就“啊”了一声,瘫倒在地,此时他已无法摆脱花洒,在还没有完全失去意识的情况下,叫其妻子迅速关掉房间总闸,但关掉总闸后,触电现象依旧.经其妻子用扫把将花洒挑开后,这位老电工已经触电了几分钟,拨打了120急救,到场的120医生宣 布其触电身亡. 很多人都不理解停电了怎么还能电死人?调查结果未公布,我个人分析后,认为当时停 电是由于三相四线制的零线被切断可能是偷盗、接触不良烧毁所致,使得住户内部分用电 器烧毁,一些

机械设计制造及其自动化专业导论论文(参考版)

机械设计制造及其自动化专业导论论文 机械工程系 机械设计制造及其自动化2016届一班 2011年1月9日 目录

我国机械设计制造及其自动化行业发展的概况 【摘要】机械设计制造及其自动化专业旨在培养学生具有机械产品设计与制造、设备控制、生产组织管理及市场营销的基本能力。通过学习机械设计与制造的基本理论、机电控制技术、计算机辅助设计与制造知识,接受现代机械工程师的基本训练。本专业的主干学科为工程力学、机械设计、机械制造基础、电工电子技术、计算机应用系列课程、机械电子学、微机原理及数控加工技术;以及现代机械设计理论及方法、机械CAD/CAE/CAM等反映现代设计制造学科前沿的重要课程。 【关键词】机械设计制造及其自动化专业知识大学生活

1.概述 机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业,在国民经济中占有极其重要的地位,它与上游产业(如钢铁、煤炭、有色等)和下游产业(如住房、日用消费品等)关系密切,具有很强的拉动能力。而机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。没有强大的机械制造业,就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。 2.世界的机械制造业 2.1 从经济上看 世界机械制造业作为世界经济的一个重要组成部分,其发展状况与其所处的外围环境有着紧密的关系,并受制于经济周期变动的影响,既表现为对经济周期的敏感性,又表现出一定的滞后性。上世纪90年代至今,世界性机械制造业突出表现为在大波动中发展,显示其在国民经济尤其是在工业发展中的特殊地位,是防止经济“泡沫化”的基础;机械制造业贸易呈现极强的地区性,发达国家和发展中国家之间存在很大的贸易差距,发达国家在机械生产和贸易领域继续其霸主地位。从美国、日本、德国等发达国家重视装备制造业的发展情况来看,不仅在于其在本国工业中生产、出口、积累、就业等方面的贡献率均占前列,更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术,是经济结构高级化不可或缺的战略性产业。 2.2 从技术上看 机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。环境保护的压力和信息技术的广泛应用给机械制造自动化技术的发展带来新的机遇和挑战,高技术化、信息化、绿色化、全球化成为发展的总

自动化概论论文

自动化概论论文 自动化专业教育是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的.它主要研究自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用.在这一领域,美国处于世界领先水平.由于自动化技术的广泛应用,社会对这一专业的人才需求也大为增加,为了适应这一形势,美国的大学及时地把这一专业的教育引进了课堂.因为这一专业技能的适用性,这很快引起了青年学生浓厚的兴趣,这为以后美国在这一领域的迅速发展并遥遥领先于他国奠定了雄厚的人才基础. 我国在这一技术领域内的研究也比较早,但真正作为一门专业教育走进大学的课堂较之国外就比较晚了.这也是后来我国这一领域的后备人才不足,与其他国家产生差距的一个重要原因. 建国初期,人民政权面临的是百废待兴的局面,社会主义经济建设需要有先进的生产技术.于是在党和国家的支持下,一批学校如清华大学、北京大学、上海交通大学、北京理工大学都纷纷设立了相关专业教育和专业技术研究所. 改革开放后,迎着第四次新科技革命的浪潮,自动化专业教育得到了长足的发展.除原先已经开设与此相关专业的高等院校外,另有一大批高校如北京邮电大学、北京航空航天大学、东南大学、南京大学等都增设有此专业.据统计目前开设有自动化专业教育的学校已占全国高等院校的90%还多,因为其广泛的适用性和社会对这一专业人才的广泛需求,它受到了越来越多的人的青睐.一般的院校每年都以

200-300人的招生量广纳贤人,有的高校甚至还要多,学历层次也由专科、本科到硕士、博士不等,形成了梯级人才培养的教育模式.近些年,在这一领域涌现出许多著名的教授、专家,师资力量大为增强,例如清华大学自动化系的吴澄教授在系统集成技术方面的造诣很深,陈禹六、熊光楞、杨家本、杨士元、萧德云教授等在各自的研究领域成果颇丰,同济大学的吴启迪教授长期从事现代控制理论与应用,自动化系统工程和计算机集成制造系统及智能自动化系统的理论与应用研究.东南大学自动控制系和自动化研究所拥有以钱钟韩教授、冯纯佰教授两位中科院院士为首的高水平学科带头人.这些优秀的学者、专家为我国新时期高科技的发展作出了卓越的贡献. 展望新的世纪,随着信息革命的兴起和新经济的冲击,自动化专业教育必然会受到世界各国的更加重视.因为这一技术已从办公自动化、工业自动化逐渐向家庭自动化发展,它与普通民众的日常生活发生了千丝万缕的联系,更进一步的发展势在必然. 我国在进入90年代以后,随着社会主义市场经济的搞活和对外开放政策的深入,社会对自动化专业人才的需求日益扩大,并连续几年出现供不应求的状况(近几年此专业毕业生的供需比为1∶10还强).随着外国一些大型企业进入国内市场,本国的一些知名企业也将走向世界,这样高科技人才的竞争将日趋激烈,对本专业人才的需求也将大为扩大.所以在未来几十年内,自动化专业教育必将会有一个充分发展的空间.

电气工程及其自动化专业概论论文

摘要:电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。 关键字:电气工程及其自动化、二级学科、电力系统及其自动化 一、专业内容 电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。 电气工程及其自动化专业的特色体现在:强电与弱电相结合,电工技术与电子技术相结合,软件与硬件相结合,元件与系统相结合,使学生获得电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算

机应用技术等领域的基本技能,具有分析和解决电气工程技术领域技术问题的能力。 在学科建设方面,电气工程及其自动化专业包括电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传导、理论电工与新技术五个二级学科。 二.专业发展前景 电气工程学科涉及工业、农业、交通运输、国防及人民生活等各领域,与电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程、信息与通信工程、环境科学与工程、生物医学等学科交叉渗透,拓宽了电气工程学科的内涵与外延。随着科技的发展,电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。例如:“电气工程”和“电子科学”以及“控制科学”的交叉融合产生了“电力电子技术”。“电气工程”和“材料科学”的交叉融合形成了“超导电工技术”和“纳米电工技

自动化技术发展综述

自动化技术发展综述 学院: 班级: 姓名 学号:

自动化的伊始 ——蒸汽机的发明与发展 世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗(Hero of Alexandria)于1世纪发明的汽转球(Aeolipile),是蒸汽机的雏形。 约1679年法国物理学家丹尼斯·巴本在观察蒸汽逃离他的高压锅后制造了 第一台蒸汽机的工作模型。约与此同时萨缪尔·莫兰也提出了蒸汽机的主意。 1698年托马斯·塞维利、1712年托马斯·纽科门和1769年詹姆斯·瓦特制造了早期的工业蒸汽机,他们对蒸汽机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特·富尔顿第一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。瓦特并不是蒸汽机的发明者,在他之前,早就出现了蒸汽机,即纽科门蒸汽机,但它的耗煤量大、效率低。瓦特运用科学理论,逐渐发现了这种蒸汽机的毛病所在。从1765年到1790年,他进行了一系列发明,比如分离式冷凝器、汽缸外设置绝热层、用油润滑活塞、行星式齿轮、平行运动连杆机构、离心式调速器、节气阀、压力计等等,使蒸汽机的效率提高到原来纽科门机的3倍多,最终发明出了现代意义上的蒸汽机。 1800年,英国的特里维西克设计了可安装在较大车体上的高压蒸汽机。1803年,他把它用来推动在一条环形轨道上开动的机车,找来喜欢新奇玩意儿的人乘坐,向他们收费,这就是机车的雏型。英国的史蒂芬孙将机车不断改进,于1829年创造了“火箭”号蒸汽机车,该机车拖带一节载有30位乘客的车厢,时速达46公里/时,引起了各国的重视,开创了铁路时代。 19世纪末,随着电力应用的兴起,蒸汽机曾一度作为电站中的主要动力机械。1900年,美国纽约曾有单机功率达五兆瓦的蒸汽机电站。 蒸汽机的发展在20世纪初达到了顶峰。它具有恒扭矩、可变速、可逆转、 运行可靠、制造和维修方便等优点,因此曾被广泛用于电站、工厂、机车和船舶 等各个领域中,特别在军舰上成了当时唯一的原动机。 蒸汽机的发明与发展具有划时代的意义。蒸汽机的出现和改进促进了社会经济的发展,但同时经济的发展反过来又向蒸汽机提出了更高的要求,如要求蒸汽机功率大、效率高、重量轻、尺寸小等。尽管人们对蒸汽机作过许多改进,不断扩大它的使用范围和改善它的性能,但是随着汽轮机和内燃机的发展,蒸汽机因存在不可克服的弱点而逐渐衰落。 自动化从实践上升到理论的高度 ——《控制论》的发表 1947年10月,维纳写出划时代的著作《控制论》,1948年出版后,立即风行世界。维纳的深刻思想引起了人们的极大重视。它揭示了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律;为现代科学技术研究提供了崭新的科

电气自动化毕业论文设计

题目:DS18B20温度测量软件的设计 专业: 班级: 学生: 指导教师: 答辩日期:

摘要 近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续朝快速、高性能方向发展,从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。单片机主要用于控制,它的应用领域遍及各行各业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合,使得单片机的应用非常广泛。同时,单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、部配线少、成本低,制造、安装、调试及维修方便。本设计是基于单片机ATMAGE16设计的实时温度采集仪,通过本次设计,我成功的实现了利用单片机对温度的采集和测量。 目录 1 绪论 ...... ..... ............ (3)

1.1课题背景 ............................. .. (3) 1.21.2 设计目的及系统功能 (4) 1.32 ATMAGE16特性 ................. .. . (5) 1.42.1 ATMAGE16产品特性 (5) 1.52.2 引脚配置 (6) 1.63 DS18B20的设计 (9) 1.73.1 总体通信流程及通信协议 ................ (9) 1.83.2 DS18B20温度测量软件的设计 (11) 1.93.3 多机通信软件的设计 (11) 1.10 3.4 DS18B20工作时序问题 ............. .............. 13 1.11 4 电路的设计 ........... .. ......................... 14 1.12 4.1 温度测量电路的设计 ................ ............ 14 1.13 4.2 串口通信电路的设计 .............. .............. 15 1.14 5 分布式温度采集系统设计 ............... ........... 18 1.15 6 ICCAVR制作环境及介绍 .............. .. ........... 19 1.16 6.1 ICCAVR 介绍 ..................... .............. 19 1.17 6.2 ICCAVR 向导 .................................... 22 1.18 6.3 ICCAVR 的IDE 环境 ................ ............ 22 1.19结论........... ........... ....................... 24 1.20参考文献............................................ 25 1.21

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