自动化导论 第一章 绪论
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自动化导论自动化是指利用机电一体化技术、计算机技术和控制技术,使生产过程和管理过程实现自动控制的一种技术手段。
它通过感知、决策和执行三个环节实现对系统的控制和管理,旨在提高生产效率、降低成本、提升产品质量。
自动化导论主要介绍了自动化的基本概念、原理和发展趋势。
自动化的基本概念包括自动化系统、自动化程度和自动化层次。
自动化系统是由人、机、料、法、环等要素组成的一个整体,通过信息传感器、数据处理器、执行机构等实现对生产过程的自动控制。
自动化程度是衡量自动化水平的指标,它反映了自动化系统中自动化技术的应用程度。
自动化层次是指自动化系统在整个生产过程中的位置,分为过程自动化、工厂自动化和企业自动化三个层次。
自动化的原理主要包括自动检测、自动判断和自动执行。
自动检测是指通过传感器感知环境信息,收集、处理和传输数据,实现对生产过程的实时监测。
自动判断是指通过计算机技术和控制算法,对数据进行分析和决策,确定控制策略和优化方案。
自动执行是指通过执行机构实现对生产过程的控制和调节,实现自动化生产。
自动化的发展趋势主要包括智能化、柔性化和网络化。
智能化是指将人工智能技术应用于自动化系统中,使其具备自学习、自适应和自优化的能力,实现智能化生产。
柔性化是指将柔性制造技术应用于自动化系统中,实现生产线的快速转换和产品的个性化定制。
网络化是指将信息技术与自动化技术相结合,构建网络化的生产系统,实现信息的共享和协同工作。
自动化在工业生产中具有重要的应用价值。
它可以提高生产效率,降低劳动强度,减少人为因素对生产过程的影响,提高产品质量和一致性。
同时,自动化还可以降低生产成本,节约能源,减少资源浪费。
此外,自动化还可以提高生产安全性,减少事故发生的可能性,保护工人的身体健康和生命安全。
然而,自动化也面临着一些挑战和问题。
首先,自动化技术的成本较高,需要投入大量的资金和人力物力。
其次,自动化系统的维护和管理需要专业的技术人员,对人才的需求较高。
自动化导论自动化是指利用各种技术手段和设备,对生产过程、工程控制、信息处理和管理等进行自动操作和控制的一种技术和方法。
自动化导论是研究自动化技术的基础理论和方法的学科,它涉及自动化的概念、原理、技术、应用等方面的内容。
自动化导论首先要介绍的是自动化的概念和基本原理。
自动化是基于控制论、信息论和计算机技术等理论和方法,通过传感器、执行器和控制系统等设备,对生产过程或工程系统进行监测和控制,从而实现生产过程的自动化和工程系统的智能化。
自动化的基本原理包括传感器的信号采集、控制器的信号处理和执行器的执行动作,其中控制器是自动化系统的核心,它通过对传感器采集的信号进行处理,并根据设定的控制策略输出控制信号,实现对执行器的控制。
自动化导论还要介绍的是自动化技术的分类和应用。
根据自动化技术的发展和应用领域的不同,可以将自动化技术分为工业自动化、农业自动化、交通运输自动化、建筑自动化等多个领域。
工业自动化是最常见和广泛应用的一种自动化技术,它可以分为生产自动化和过程自动化两大类。
生产自动化主要应用于离散型生产过程,如汽车制造、电子设备制造等;过程自动化主要应用于连续型生产过程,如石油化工、电力发电等。
农业自动化主要应用于农田灌溉、植物种植、农机作业等方面,可以提高农业生产效率和产品质量。
交通运输自动化主要应用于交通信号控制、智能交通系统等方面,可以提高交通运输的安全性和效率。
建筑自动化主要应用于建筑物的智能化控制和管理,如楼宇自动化系统、智能家居等。
自动化导论还要介绍的是自动化技术的发展趋势和挑战。
随着科学技术的不断进步和人工智能技术的发展,自动化技术正朝着高效、智能、柔性和可持续的方向发展。
高效性是指自动化系统能够在较短的时间内完成生产任务,并提高生产效率和产品质量;智能性是指自动化系统具有学习、推理和决策的能力,能够根据环境变化和生产需求自主调整控制策略;柔性性是指自动化系统能够适应不同的生产需求和工作环境,具有较强的适应性和灵活性;可持续性是指自动化系统能够在资源有限和环境友好的条件下进行可持续的生产和运营。
自动化专业导论认知学校:专业年级:姓名:摘要:随着21世纪经济的快速发展,科学技术的革新也日新月异,自动化技术也日趋成熟,应用领域也更加广泛,应用前景大好。
人们也力求使生产发展变得更加快捷准确,处理过程更加自动一体化,减少人力劳动。
本文主要介绍进行了自动化专业导论学习后对本专业的认识和感悟和发展。
关键字:快捷准确、自动、认知、发展自动化介绍:自动化(Automation),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的进行操作或运行。
广义地讲,自动化还包括模拟或再现人的智能活动。
机器或装备在无人干预的情况下按照规定的程序或指令制动进行操作或控制的过程。
自动化技术广泛运用于工业、农业、军事、科学研究、商业、医疗、服务和家庭等方面。
采用自动化技术不仅可以让人从繁重的体力、部分脑力劳动和恶劣、危险的工作环境中解放出来,还可以提高工作的准确性与连贯性,更能提高工作效率,提高生产力。
自动化技术的覆盖程度也是衡量一个企业发展能力的一项重要指标。
自动化发展简介:自动化技术的发展历史,大致可以划分为自动化的形成、局部自动化和综合自动化三个时期。
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。
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。
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,每一项新科技的产生都将最先服务于军事,在敌我双方的科技较量中,不断促进科技的发展。
即使是现如今,越来越多得国家都希望军队更加自动化,如无人机的发展,按照预设指令进行目标打击,本方还不存在伤亡问题。
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。
自动化专业导论自动化专业导论是一门介绍自动化技术和应用的课程,旨在帮助学生全面了解自动化领域的基本概念、原理和应用。
本文将以自动化专业导论为主题,详细介绍自动化专业的背景、课程设置、就业前景和发展趋势等方面的内容。
一、背景介绍自动化技术是指运用计算机、仪器仪表和控制设备等现代科学技术手段,对生产过程、工程设备和系统进行自动控制和管理的一门综合性学科。
自动化技术的应用涉及工业生产、交通运输、环境保护、医疗卫生等众多领域,对提高生产效率、降低成本、改善生活质量具有重要意义。
二、课程设置自动化专业导论课程主要包括以下内容:1. 自动化概述:介绍自动化技术的定义、发展历程、分类和应用领域,让学生对自动化专业有一个整体的认识。
2. 自动控制系统:介绍自动控制系统的基本概念、组成部分和工作原理,包括传感器、执行器、控制器等关键元件的功能和作用。
3. 控制理论与方法:讲解控制系统的数学模型、传递函数、稳定性分析和校正方法,培养学生掌握控制系统设计和调试的基本技能。
4. 工业自动化技术:介绍工业自动化技术的发展现状和趋势,包括PLC、DCS、SCADA等常用自动化设备和系统的原理和应用。
5. 机器人技术:介绍机器人技术的基本原理、分类和应用领域,培养学生对机器人系统的设计、编程和调试能力。
6. 自动化与信息技术:探讨自动化与信息技术的融合,介绍工业互联网、人工智能等新兴技术在自动化领域的应用。
三、就业前景自动化专业毕业生具备扎实的自动化技术理论基础和实践能力,具有较强的工程实施和管理能力,因此在就业市场上具有广阔的发展前景。
主要就业领域包括:1. 工业自动化:毕业生可在制造业、能源行业、化工行业等领域从事自动化设备的研发、设计、安装和调试工作。
2. 控制系统集成:毕业生可在自动化工程公司、系统集成公司等企事业单位从事控制系统的集成、调试和维护工作。
3. 机器人领域:毕业生可在机器人制造公司、自动化设备公司等企事业单位从事机器人系统的研发、应用和维护工作。
1.专业的特点根据你目前的理解, 自动化科学与技术的核心是什么?自动化专业的特点是什么?答:自动化科学与技术的核心是信息、控制、系统,其中控制是核心的核心。
自动化专业的特点:(1)自动化学科的数学属性——严密的理论特征。
(2)自动化科学的对象特性——鲜明的改造世界的特征。
(3)自动化科学的系统与社会属性——系统的复杂性特征。
(4)自动化科学的渗透于扩散特性——普遍适用特征。
(5)具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广的特点,因而利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才。
(6)得益于具有方法论性质的科学方法、科学思想的熏陶,思想更开阔、也更有深度,非常利于培养具有创新能力的人才。
(7)突出系统与集成的思想、方法,有利于培养“将才”与“帅才”。
2.开环控制和闭环控制的差异是什么?解释闭环PID控制的作用?答:开环控制和闭环控制是按信号的传递路径来区分的两种不同的控制形式。
闭环控制的被控量要经测量变送元件测量出来送回给输入端与给定信号进行比较得出偏差信号,即有反馈环节,通过反馈(负反馈)使系统的精确度提高,响应时间缩短,适合于对系统的响应时间,稳定性要求高的系统.。
而开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高,响应时间相对来说很长,精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。
PID控制器有比例单元、积分单元和微分单元组成。
比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用,用以减少偏差。
比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,是系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。
积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高误差度。
加入积分调节可是系统稳定性下降,动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。
微分调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预测性,能预见偏差变化的趋势,因此具有超前的作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。
自动化导论姓名:侯小超专业班级:自动化1004班指导老师:邹润民目录一.自动化概述 (3)1.对自动化的认识 (3)2.自动化的知识结构与课程体系 (4)3.国内外的发展水平的比较 (6)4.自动化的目标培养与定位 (7)二.自动化的应用领域及典型案例分析 (8)1.家庭自动化 (8)2. 办公自动化 (9)3.智能交通 (11)4.智能建筑与楼宇自动化 (11)三.自动化面临的挑战与展望 (12)四.有关服务器的知识 (12)一.自动化概述1.对自动化的认识在这个现代化的时代,自动化正在飞速发展,迅速普及,自动化正在朝每个人和每个行业走来。
今天的自动化离我们已不再遥远,自动化的身影随处可见。
空调机自动地是房间温度保持恒定,洗衣机自动的洗净衣服,银行的自动门随顾客接近和离开而自动关闭,数控车床和数控加工中心自动的完成零部件的加工,机器人自动的完成装配、焊接、抛光、喷漆、钻孔、处理危险品等各种各样的任务,汽车、飞机、火车等交通工具中的自动化系统是人们能安全、舒适、快捷的到达目的地,等等。
当我们享受着自动化带来的便利和好处时,我们想过自动化到底是怎么一回事吗?简单地说,自动化就是在无人的情况下,用各种元件和仪表执行控制电机。
专业的说,自动化就是以控制理论为指导;以计算机和网络为工具来控制被控对象。
具体的话,自动化就是指在没有人的参与下,利用各种技术手段,通过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,使机器、设备等按照预定的规律自动运行,完成预期的目标,或使生产过程、管理过程、设计过程等按照人的要求高效自动的完成。
总之,自动化技术在本领域的研究进一步深入和其它一些学科发展的深远影响下,仍然在飞速的发展。
而且,可以看出这种发展势头至如今仍没有一点放缓的迹象。
由此,我们有理由相信,自动化技术会在不久的将来从众多新兴学科中脱颖而出,从而更好地改进人类的生产结构体系,成为未来社会最具影响力的技术科学。
2.自动化的知识结构与课程体系自动化属于基础知识面广、应用领域广阔的综合性交叉学科,在以信息化带动工业化、以信息化改造和提升传统产业、推进国民经济与社会信息化的过程中起到了关键的桥梁和纽带作用。
自动化导论1.学习本课程的收获与体会从比较功利的角度出发,在这门课上并没有学习到很多对目前有用的知识,因为我们才只是刚进入大学的大一新生,能听懂的实在有限,很多专业知识并没有学习.不过这也正是这门课的开设的目的,初步认识自动化,比如定轴式指南车的工作原理,到之后介绍工厂里的自动化系统,包括参观我们自动化的实验室,都是为了让我们了解以后要学习的东西,对我们的学习起到辅助的作用,让我们对自动化有一个系统性的了解.一,理解到自动化的基本含义及其定位,知道了我们专业是干什么的-—控制。
由我们创造的设备、系统在工作时,不需要或者很少需要人的参与,却能按照人的要求“自动”完成任务。
二,理解到自动化的知识体系,对将来要学习的课程有初步认识,如我们自动化学院对数学的要求仅次于数学院系,对编程的要求仅次于计算机学院,为我们未来要学习的知识做好准备,并了解我们需要掌握的知识元。
三,理解到自动化的课程体系,在将来我们学习到一门新课的时候,能通过自动化导论这堂课和这本书,对该课程与其他课程之间的关系有一个大概的了解.四,理解到自动化与其他专业之间的关系,与其他学科有所交叉与侧重.比如与信息科学技术的关系,与计算机专业的关系等。
五,理解到自动化未来的发展前景,在了解我们自动化的各种分支后,我个人对知识工作自动化有较大兴趣,自己对将来的目标也有了更加深刻的了解。
2.成功的工厂自动化案例及特点工厂自动化,也称车间自动化,指自动完成产品制造的全部或部分加工过程。
指自动完成产品制造的全部或部分加工过程的性质:指整个工厂实现综合自动化,它包括设计制造加工等过程的自动化,企业内部管理、市场信息处理以及企业间信息联系等信息流的全面自动化.它和信息与通信、办公自动化、新材料、生物工程、保健与医疗技术并列为当代六大主导新技术。
它的常规组成方式是将各种加工自动化设备和柔性生产线(FML)连接起来,配合计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)系统,在中央计算机统一管理下协调工作,使整个工厂生产实现综合自动化。
自动化学科概论[文档副标题]自动化卓越班姓名学号严筱钧为我国机械工业自动化做出了重要贡献严筱钧于1946年去美国西屋电气公司深造,参加该公司工业控制部,学习研究设计方法,并承担部份定货及实际设计工作。
工作中曾经去美国多处工厂矿山考察。
1948年回国,任中央电工器材厂湘潭分厂及上海分厂副工程师。
中华人民共和国成立后,严筱钧主管设计及工艺工作,他当时深感我国工业自动化及国外发达国家有较大差距。
虽然华通开关厂当时厂房条件还不具备,严筱钧亲自领导并参加设计了我国第一台 69 000V高压油断路器,我国第一台无轨电车控制设备,制成产品并投入运行成功,得到了华东工业部的嘉奖。
在第一个五年计划时,严筱钧曾经负责设计国家重点工程哈尔滨机电厂大型机电试验站,获得成功。
严筱钧被派去东北地区电工局所属企业的“以提高产品质量为中心”的技术改造工作,取得了较好成绩。
19 5 6年严筱钧参加编写中国的十二年科学规划,担任“电气传动及自动化”卷的执笔人,这套规划书后送苏联评审,得到苏联专家代表团的高度评价,。
严筱钧在第一机械工业部电器科学研究院领导研究室的同事们在国内首创了磁放大器系列产品和饱和电抗器系列,用于调压、调温、调速等多种工业自动化系统获得成功。
严筱钧还领导并亲自参加特殊磁放大器的材料、机理、工艺、等研究,为军工任务用的特殊磁放大器作出贡献。
主持研制以半波磁放大器控制引燃管栅极的离子传动系统,为我国高速舰艇试验池的传动及自动控制作出了重要贡献。
1964年,我国国家科委提出工业自动化的重点试验规划,其中包括有兰州炼油厂的工业控制机的试点,由严筱钧亲自担任课题负责人,试制出第一台国产的分立元件工业控制计算机。
其工业产品由北京开关厂平谷分厂创造成功,型号定为SK-100。
因为兰炼已引进了日本计算机,所以这一台工业控制机应用于北京化工二厂,实现了用直接数字控制(DDC)代替仪表控制。
磁放大器及磁性元件的开辟者在50年代,我国工业自动化领域主要应用电子管式放大器或者机电式放大机 (ЭMУ)。
自动化专业导论导论是一门介绍和概述特定领域的学科或课程,旨在为学生提供对该领域的基本了解和全面认识。
在自动化专业导论中,我们将介绍自动化技术的基本概念、原理和应用,以及相关的学科和领域。
一、自动化技术的基本概念和原理1. 自动化的定义和发展历程自动化是指利用各种技术手段和设备,使某个过程或系统在不需要人工干预的情况下,能够自动地运行、控制和调节。
自动化技术的发展经历了机械自动化、电气自动化和计算机自动化等阶段,现代自动化已经进入了智能化、网络化和集成化的时代。
2. 自动控制系统的基本原理自动控制系统是实现自动化的核心,它由传感器、执行器、控制器和反馈环路等组成。
传感器用于采集系统的状态信息,执行器用于执行控制指令,控制器根据传感器的反馈信息进行决策和控制,反馈环路用于实现系统的稳定性和鲁棒性。
3. 自动化技术的应用领域自动化技术广泛应用于工业制造、交通运输、能源管理、环境保护、医疗卫生等各个领域。
例如,在工业制造中,自动化技术可以提高生产效率、降低成本和提高产品质量;在交通运输中,自动驾驶技术可以提高交通安全和交通效率;在能源管理中,智能电网可以实现对能源的高效利用和管理。
二、自动化专业的学科和领域1. 自动化工程学科自动化工程是研究和应用自动化技术的学科,它涉及到控制理论、信号处理、电气工程、计算机科学等多个学科的知识。
自动化工程的目标是设计、开发和应用自动化系统,解决实际问题并提高生产效率和质量。
2. 机器人技术机器人技术是自动化专业中的一个重要领域,它研究如何设计、制造和控制机器人系统。
机器人可以代替人类完成危险、繁重和重复性工作,广泛应用于制造业、医疗卫生、军事等领域。
3. 自动化信息技术自动化信息技术是将自动化技术与信息技术相结合,实现自动化系统的智能化和网络化。
它包括传感器网络、物联网、云计算、人工智能等技术,可以实现设备之间的互联互通和远程控制。
三、自动化专业的就业前景和发展趋势1. 就业前景随着工业自动化水平的不断提高和自动化技术的广泛应用,自动化专业的就业前景非常广阔。