浅谈自动化领域

第３８卷第１１期・学术　Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．１　１　湖南农￥／Ｌ　ＨＵＮＡＮ　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ　２０１　１年１　１月　ＮＯＶ．２０１　１　

浅谈自动化领域　

张国华　（南京化工职业技术学院，江苏南京２１００４８）　

摘要：文章介绍了自动化的基本概念及内容与应用，其中详细介绍自动化学科的各个部分内容及其应用于现代　生产实践中的重要意义，对应如何学习自动化做了探讨，提出应从数学、专业理论知识、实践和知识更新四个方面予以　重视学习。　关键词：自动化时代；基本概念；发展　中图分类号：Ｇ７１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—８３２０（２０１１）１１－００８９—０２　

Ｂｆｉｅｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｚＨＡＮＧ　Ｇｕｏ－ｈｕａ　（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｊｉａｎｇｓｕ　２１００４８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｃｏｎｃｅｐｔｓ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈ　ｄｅｔａｉｌｓ　ｔｈｅ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｐａｎｓ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｍｏｄｅｍ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｏ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｄｏ　ａ　ｓｔｕｄｙ　ｔｏ　ｌｅａｒｎ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｍａｄｅ　ｆｒｏｍ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｎｄ　ｕｐｄａｔｉｎｇ　ｏｆ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｉｎ　ｆｏｕｒ　ａｒｅａｓ　ｔｏ　ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｌｅａｒｎｉｎｇ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｅｒａ；ｂａｓｉｃ　ｃｏｎｃｅｐｔｓ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　

１　自动化的基本概念　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。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。它始于　人们用机器实现按同定程序自动进行的各种操作，把人类从　笨重、单调、重复性的劳动中解放出来。但仅仅如此是不够的．　要进一步解放人力就要求机器不断提高在不确定或变化的环　境中自动保持必要的功能以达到预定目标的能力。因此，自　动化系统必须是开放的，不断从外界环境中获取信息并进行　必要的分析、处理、判断、决策、调整和控制。由此可知，自动化　技术研究的是如何通过各种技术工具和系统（包括计算机）延　伸人的信息获取、处理和决策控制的功能，从而更好地指导生　产。以提高生产能力、生产水平和劳动生产率。　

２　自动化技术的内容及应用　自动化的内容按其理论途径、技术手段和处理对象的不　同，可以将之大致划分为控制理论、工程系统与控制、．系统科　学与系统工程、模式信息处理、智能系统与知识工程．以及机　器人学和机器人技术六大部分。　

收稿日期：２０１１－０９一ｌ１　作者简介：张国华（１９６３一），男，江苏金坛人，副教授，主要研究　方向：自动化。　

（１）控制理论。控制理论研究的是如何按被控对象和环境　的特性，通过能动地采集和运用信息施加控制作用而使系统　正常运行并具有预定的功能。控制理论在２０世纪的人类科技　进步中起到了举足轻重的作用，为解决当今卒十会的许多挑战　性问题产生了积极的影响。提供了科学的思想方法论，为许多　产业领域实现自动化奠定了理论基础。　（２）工程系统与控制。工程系统与控制研究各种工程系统　控制和设计的问题。从单一的自动控制装置到一个生产过程　的自动化，直到整个工厂、企业的控制、管理和经营决策一体　化，都是其研究的内容。　（３）系统科学与系统工程。系统科学研究的是在最一般意　义下，南相互作用、相互联系的事物按一定结构组成并具有某　种总体功能的各种系统的运动规律、行为特征以及如何进行　设计和控制的问题。它主要应用于运筹学、控制论、信息论等　多个学科分支．成为自动化学科的一个重要研究领域并得到　蓬勃的发展。　（４）模式信息处理。模式识别，亦称模式信息处理，其本来　意义是研究用计算机对一般由人类感觉器官接受的图像、文　字、语音等模式信息进行处理、描述和分类的学科。在更广的　含义下，模式识别也可泛指任何对一般事物抽取概念特征进　行判断和分类的过。模式识别的应用方向包括计算机视觉．文　字、文本识别，语音识别和理解等多个领域。中国在模式识别　领域正处于世界领先地位，许多中国学者都为此做出了重要　贡献。　（５）人工智能。人工智能研究的主要是如何用机器模仿人　类智能活动的某些方面，延伸人脑功能的问（下转第９１页）　第３８卷第１　１期　王建平：减少线损条件下的输配电技术创新探讨　９１　管理的重点内容，实行层层分解，把指标要求落到每一个人，　形成人人抓管理、人人参与止损的浓厚氛同。同时，要大力推　进远程集中抄表系统的建设，不仅可以节约大量的人力物力　进行抄表，而且可以有效阻塞人为漏洞，减少线损，提高服务　质量。　（２）合理增加变电站布点。产生线损的一个重要原因之一　就是变电站布局不合理，要么相对集中，要么又相对分散，导　致产生线损。因此，必须要高度重视变电站的布点，尽可以增　加变电站的布点。缩小电网内单个变电站的供电范陌ｆ和半径。　特别是要在用电量大、用户相对集中的地域，加大变电站的建　设力度．可以进一步优化电网结构，提高电网供电质量，减少　线损，提高效益。　（３）推广使用柔性输电和动态增容技术。柔性输电技术是　实现输电设备智能化的一项蕈要技术，柔性输电技术的应用，　可以实现电压、阻抗等电气量的快速、连续控制，克服传统控　制方法的局限性，增强电网的灵活性和可控性，是提高供电可　靠性的一种有效手段。日前，提高现有输电线路输送容量的方　法有两种：一种是静态提温增容技术，另一种是动态增容技　术。动态增容技术是在不突破现行技术堆积规定的条件下，充　分利用线路客观存在的隐性容量，提高输电线路输送容量的　技术。　（４）推广发展状态监测技术。随着配电技术的不断发展，　以及实时监测技术的不断创新，输电线路的状态监测技术得　到一定程度的快速发展．主要表现为诸如线路覆冰监测技术、　绝缘子污秽状况监测技术、线路偷盗监测技术、导线温度监测　技术等研究与应用。在充分利用先进的监测设备和诊断技术　的基础上．要积极建立全方位和多要素的输电线路实时监测　系统，及时预告灾害信息，实现故障快速定位，缩短故障恢复　时间，有效提高供电可靠性。　（５）大力推行配电自动化。配电自动化系统是实现配电网　运行监视和控制的自动化系统．是配电自动化的核心部分。具　备配电数据采集与监控、馈线自动化、电网分析应用及与相关　应用系统互联等功能，主要由配电主站、配电终端、配电子站　和通信网络等部分组成。要充分发挥配电网自动化具有自愈　能力．及时检测出已经发生或正发生的故障并进行相应的纠　正性操作，使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最　小。具有更高的安全性，能够很好地抵御外力与自然灾害的破　坏，能够将破坏影响限制在一定范围内，避免出现大面积停　电，保障重要用户的正常供电。通过对潮流分布的优化，减少　线损，提高运行效率，在线监测并诊断设备的运行状态，实施　状态检悠。延长设备使用寿命。　参　考　文　献　【１】康岩，白洋电力调度自动化系统的发展现状分析［Ｊ］．科技传播，　２０１１，（５）．　Ｉ２】姚东海＿电力调度自动化应用与优化【Ｊ】＿中国高新技术企业，２０１０，　

（６）．　【３】王兴攀，李可，马孝叉，等．宣威市配电网络节能降损方案研究【Ｊ】．电　力学报，２０１１，（２）．　

（上接第８９页）题。　（６）机器人与机器人技术。机器人是一类特殊的自动化机　器．它具有与人的四肢相比拟的运动机构，可接受视觉、听觉、　触觉等传感信息．在处理器的指挥下完成各种机器操作功能。　机器人不仅可以把人类从恶劣条件、繁重单调的作业中解放　出来，而且在力量、精度和速度，以及在特殊环境下生存和工　作能力各方面都有人类无法替代的优点。　３　自动化专业的就业方向　自动化专业的基本上是弱电控制，也可进行强电的操作，　不过很少。①电厂（包括各个公司，工厂的配电室）。②软件开　发（特别是单片机或ＥＤＡ等）。③ＰＬｃ（大体是工控方向，搭建　操作平台等）。④各个矿山，或金属冶炼场所（进行自动化设备　的维护，操作等）。⑤去学校当老师。⑥做销售工作（专门卖自　己专业相关的东西）。⑦公务员，每个专业都可以的。⑧各种研　究所　４　如何学习自动化　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。当真正了解一门学科之后，更重要的是真正去　进入它、去学习它。　（１）学好数学。作为几乎一切工科知识的必备理论工具，　应该首先引起我们的高度重视。数学好的人不一定专业知识　出众，但一个专业强的人必定拥有扎实的数学功底。因此，自　动化专业的学习应该把数学的学习放在首位。　（２）掌握专业理论知识。没有深厚广博的专业理论知识就　不可能在本专业方向有所成就，其次，自动化学科内容繁多，　对于更高层次学习之前，应该对自己的发展方向有一个大致　的规划设想。不求面面俱到，而应有所突破；不求泛泛而谈，而　应深刻领会。使自己对于专业知识不仅“广博”而且“精专”。这　样才能在未来的人才战场上得到一个较好的军衔。　（３）实践。自动化专业不仅仅是一门理论，更是一门广泛　应用于生产实践的技术，因此理论实践对于自动化的学习而　言．是不可或缺的。“实践是检验真理的唯一标准”，一门理论　只有应用于实践才能显现出其本来的面貌。对于自动化而言，　专业的学习最终是指向工作的，因此，在学习阶段就加强理论　的实践环节。无疑对以后工作有百益而无一害。　（４）知识更新。自动化，作为新兴的前沿学科，几乎每天都　在发生着巨大的变化。真正要学好自动化专业，最起码得保　证自己能跟上时代发展的进程。对于飞速发展的科技知识要　保持高度的敏锐感和终生学习的基本素质。　参　考　文　献　【１】万百五．自动化概论【Ｍ】．武汉：武汉大学出版社，２００７．　【２］Ｊ０仙洲．中国机械工程发明史［Ｍ】．武汉：科学出版社，１９６５．　’　（３１昊蕴章．自动化控制理论基础【Ｍ】Ｉ西安ｌ交通大学出版社，１９９９．　【４】管晓宏．自动化科学与技术的发展ｆＪ】．信息科学技术概论，１９８０．　［ｓＮｔ永青．高等教育原理［Ｍ】．重庆ｌ西南师范大学出版社，１９９２．