自动化技术的发展史
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自动化技术的发展史范文第1篇
【关键词】数控技术 发展现状 发展趋势 自动化
随着科学技术的突飞猛进的发展，工业上传统的加工方法和加工工艺由于存在效率低下、质量不均的缺陷已经不能满足需求。为了在日益激烈的市场竞争中取得优势，企业急需采取一种灵活的、高效的、智能的柔性自动化技术，数控技术应运而生。数控技术的发展和应用给工业发展打开了一个新的发展局面，能适应市场多品种、大小批量、快速高质量生产的需求。同时，面对劳动力精力有限和工资上涨的现状，企业也力求通过提高设备的自动化程度来降低生产成本、提高生产效率和提高企业收益。但是，目前我国的数控技术和自动化水平与世界先进水平还存在一定差距。对数控技术和自动化进行研究，讨论其发展趋势，对于把握现代工业的未来发展方向和促进我国经济的发展具有重要的理论和现实意义。
1数控技术概述
数控技术是综合了计算机技术、电子技术、自动控制技术和制造技术等的柔性制造自动化技术[1]。计算机预先设定好控制程序，数控系统按照给定的程序对设备实施控制。
数控技术具有很多显著的特点，简要概括为为以下三个方面：（1）功能集成化和工艺复合化（2）数控加工的应用范围广（3）良好的经济效益。
我国在数控系统、数控主机、伺服驱动等技术的基础上，对其中大部分技术，我国充分进行了商品化开发，同时建立了一批生产能力强的生产厂，如华中数控、航天数控等，建立了一支数控研究和应用的人才队伍。但是，对于高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面，我国的技术水平发展现状还远不能满足实际需求，相对国外仍有较大差距。
2数控技术的发展趋势
随着计算机、控制理论等领域技术的成熟，为数控技术向高速、高精度、复合化、智能化及网络化奠定了基础。
2.1高速高精度
高速高精加工技术可显著地提高生产效率，改善产品的质量，缩短生产周期和提高企业竞争力，是企业争相发展的关键技术。提高数控设备的加工精度有多种方法，除了可以通过机械方面提高设备的制造和装配精度来达到以外，还可通过减小数控系统的控制误差和采用补偿技术来实现[2]。
2.2复合化
数控技术的一个重要发展方向是复合加工。复合化加工降低了加工的整体费用和设备的维修保养费用，使效率和精度得到提高。复合化加工的含义包括两方面；一是工序和工艺的集成；二是指工艺的成套。复合化加工的理念越来越得到认可，复合化加工设备的发展也呈现多样化的发展态势。
2.3智能化、网络化
面对人工智能技术持续发展的现状和生产柔性化、自动化的实际需求，数控技术的智能化程度也不断提高，数控系统要具备以下功能：一、学习功能；二、自适应控制功能；三、故障诊断功能；四、自动识别和自动优化调整参数功能。
同时，网络化的发展也对柔性自动化技术的发展起到了推动作用。网络化的主旨是指数控系统与其它控外部制系统进行网络连接和控制，面向生产现场和企业内部的局域网，再以因特网为渠道，通向企业的外部[3]。通过数控技术的网络化，系统可满足对信息集成的需求，这也是实现其他新技术的基础。
3 自动化概述
自动化技术是一门综合性技术，它涉及了计算机、制造、控制和电子等多学科知识。通过利用设备集成和信息集成的方式，能达到从规划设计到生产制造，最后到管理销售等各阶段的自动化控制[4]。作为一项面向整个工业领域的重要技术，自动化是连接传统与现代工业的桥梁。作为现代化工业建立与发展的关键支撑技术，自动化技术与国民经济的发展和人们生活水平的提高息息相关。它把现代管理技术和信息技术转化为现实生产力，它的地位的重要性显露无疑。
改革开放以来，我国工业化水平日新月异，关键之一就是自动化技术的兴起。自动化在我国的应用越来越广泛，取得的成绩也十分显著，一些产业已经实现了无人作业，节省人力的同时使效率和质量得到了改善，为我国经济的进一步发展做出了重要的贡献。同时，我国自动化与世界先进水平之间的差距也是不容忽视的。实际上，我国的自动化水平还处于初级阶段，比较薄弱，在利用自动化技术对传统产业进行改造和升级上还处于起步阶段。
4 自动化发展趋势
随着自动化的逐步发展，市场对自动化的要求也越来越高，未来自动化必将沿着高效、安全、数字化和智能化的方向继续优化以展现出更大的优势。
自动化的应用使生产更加高效，这也是未来自动化发展的必由之路。同时，在计算机技术、网络技术与现代管理科学相互渗透相互影响的共同作用下，数字化应用也会日益突出[5]。近年来，工业系统正在由最初的原来的能量驱动型变化为信息驱动型，这种转变对系统提出了新的要求，系统既要表现出一定的柔性，还要体现出一定的智能，能自主处理复杂信息。信息化技术推动自动化，自动化技术相互渗透和进行互补，自动化系统更加注重功能集成和信息安全。
5 结语
数控技术和自动化综合利用了计算机、电子、控制、信息处理和科学管理等领域知识，因而高效和高精度是其突出特点。随着数控技术和自动化的发展，随着现代科学技术的推广应用，传统工业发生了翻天覆地的变化。企业通过采用数控技术，提高生产自动化水平，提高市场竞争力。国民经济飞速发展，人们生活得到改善。未来，数控技术将朝着高效高精度、复合化加工和智能化的方向发展，自动化技术将沿着高效、安全、数字化和智能化的方向前进，通过提高生产效率和提高产品质量，使工业发展迈上更高的台阶。
参考文献：
[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报：自然科学版，2008， 23（5）： 119-120.
[2]郭聚东，李兰.数控技术的发展趋势[J].轻工机械，2005（3）：70-72.
[3]胡俊，王宇晗.数控技术的现状和发展趋势[J].机械工程师，2000（3）：5-7.
[4]Moore S F， Byrd T E.Integrated automation development system and method： U.S. Patent 5，528，503[P]. 1996-6-18.
自动化技术的发展史范文第2篇
关键词：21世纪；舰船；自动化技术；最新发展
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.194
1 舰船自动化发展历史
早在20世纪七十年代舰船的自动化技术就开始萌芽了，最初只是为了达到节约人力物力的目的。最初舰船的自动化设备相对而言也比较简单，只是包括轮机自动化、导航自动化、无人值班机舱、惯性导航、自动操控仪、GPS无线电导航、自动装卸吊机、自动绞缆机、航行信号、气笛以及报警设备等。
到了九十年代以后，海洋运输提出了绿色安全的要求，这一要求使得舰船自动化技术不得不进一步提高与创新。为减缓温室效应，国际海事组织还对舰船环保节能、高效航运提出了相应的要求。另外，目前世界上有较多的海盗，安全航运地问题得到了高度重视，因此舰船设备必须要有很好的安全措施，一来可以很好防止舰船事故发生，二来能对舰船故障进行远程监控以及快速高地修复。由此可见，生产一批船岸一体化的安全航行自动化设备尤为重要，这也是当务之急。
2 舰船自动化技术的发展方向
传统的舰船自动化设备完好率不高，因此舰船自动化发展的方向就是安全可靠。当代的舰船自动化技g采用了功能强大的电子控制模块，通过对电脑进行轻微二次编程设置，使得大量的自动化设备可以在同一个模块上运转。当模块上的某一个自动化设备出现了故障，只需更换相应的模块，再将自动化设备的电脑设置传输过去，就可以完成对自动化设备的管理和维修。此舰船自动化设备的完好率高达90%。
3 AutoNet和PCC200的三项创新技术
3.1 AutoNet信息平台
AutoNet是可以提供船岸信息一体化的平台，其具有容量大、数据广、成本低的优点。其具体的运转过程为：在一条由有线或无线充当介质的以太网上链接船岸上的所有服务器以及电脑，然后在每一个节点上都安装有数据库芯片和平台工作软件包。这样做的目的是使每个节点的数据库可以作为全平台的数据，以实现对舰船的监控与管理。将其运用于防止海盗、安全航运领域，起到了极大的作用。
分布数据库信息平台是在此基础上进一步优化改进得到的，此技术采用了芯片DRP2000，并将此芯片作为每个节点的材料，有着使用简单、快捷高效的优点。另外，此技术又可以分为三项，包括高速响应实时监控、控制管理一体化以及信息平台，根据具体的环境选取最合适的技术会取得事半功倍的效果。
AutoNet信息平台有两个独立的以太网，两个以太网之间又相互连通。如果出现报文丢失、报错或者断网线的情况，因AutoNet信息平特的结构，上述情况对可靠性也不会产生影响，平台系统如图1所示。
3.2 PCC200控制器
PCC200控制器是一种全功能的可进行二次编程的控制器，其可以解决舰船自动化设备完好率不高的问题。此PLC技术最终的自动化设备只有一种，这有利于操作人员的管理和维护，加之该程序可以进行二次编程，这就使得船员可以根据实际需要对原程序进行改动，使自动化设备有更强大的功能。另外，改动后的程序也会存储在中心电脑上，船员再次维修时只需要从中心电脑上设置就可以实现。以PLC技术为基础的PCC200全功能通用的控制器有着以下特点：
（1）编程逻辑图有着与、或、非三种逻辑关系，且多个逻辑图之间还可以通过引入中间变量来实现混合逻辑，此功能可以运用在绝大多数的辅机控制中。
（2）对于延时器编程，可以设置不同的状态，包括常关、常开和延时，只需要在表格中写上要进行的状态即可。
（3）要设定模拟量的多少以及模拟量与逻辑编程之间的关系，只需要在逻辑图上写上数据库号即可。
（4）如果输入端子需要用可编程放大器接传感器时，要采用万能采集编程。
4 将AutoNet及PCC200运用于舰船与海洋工程的实例
某大型舰采用船岸一体化系统，在2000年以后新造的20艘军舰都运用了AutoNet及PCC200技术。全国绝大多数救捞局的船只，其监控系统都运用了AutoNet及PCC200技术，其中一些民船运用PCC200技术对电力系统进行监控。同样，某大型舰辅助系统也采用了AutoNet及PCC200技术，并且加入了不同的指令对上百个设备进行同时控制，极大的实现了自动化，且稳定性好。
上海救捞局“自航八锚精密定位工程船”全船采用AutoNet 及PCC 整船配套技术，包括机舱及甲板机械。
5 结语
通过以上成功的案例，说明AutoNet及PCC200技术在舰船及海洋工程中得到了广泛的应用。可见，AutoNet及PCC200可以解决舰船信息平台存在问题，抵御网络病毒、设计安全可靠、且成本较低。将这些技术加以优化创新，可以更好地实现绿色安全环保航运，可以提高海洋工程新任务。将这些技术进行推广创新，舰船自动化技术将会打造出更广阔的天地。
自动化技术的发展史范文第3篇
关键词：电力工程；电气自动化；自动化技术
1 全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
在过去的电气自动化控制过程中，是采用各种微型的系统和线材进行控制，是线材在使用的过程中受到各种因素的影响发生断路引起的。随着当前各种微机技术和信息技术的不断应用，当前的电气自动化逐步出现了全控制器件和自动化控制器件。为当前电气自动化发展带来了热潮和前提基础。
GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题，使得当前人们在研究和控制的过程中将各种技术和科学设备逐步的应用在其上面，成为当前社会发展的热潮。但其中也出现了各种问题，如电路复杂，难以掌握，在设计的过程中对电路的要求不断的增加。
GTO是一种用门极可关断的高压器件，是当前社会发展中先进的科学技术和设备水平向结合的过程，是采用相应的手段进行分析与控制的过程和前提基础。其在控制和设计的过程中是采用相应材料进行处理和加工的过程。
由于GIR 、GTO等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流，因而使门极控制电路非常庞大，从而促进新一代具有高输人阻抗的MOS结构电力半导体器件的发展。功率MOSFET是一种电压驱动器件，基本上不要求稳定的驱动电流，驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流，而关断时提供放电电流即可，因此驱动电路很简单。它的开关时间很快，安全工作区十分稳定，但是P - MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大，这就给制造高压P - MOSFET造成了很大困难。
IGBT是P -MOSFET工艺技术基础上的产物，它兼有MOSFET高输人阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P -MOSFET低，但比GTR 快；其通态电压降与 GTR 相拟约为 1 .5 v～3 .5v ，比 P - MOSFET 小得多，其关断存储时间和电流下降时间为别为0.2 us～0.4 us和0.2us～1.5us，因而有较高的工作频率，它具有宽而稳定的安个工作区，较高的效率，驱动电路简单等优点。
MOS 控制晶闸管（MCT）是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管，利用MOS门来控制品闸管的开通和关断，具有晶闸管的低通态电压降，但其工作电流密度远高IGBT和GTR，在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率，且其关断增益极高。
IGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时，模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上，其发展便是功率集成电路PIC （ Powerl ， lntegratcd Cirrrrcute ） ， 在PIC，不仅主回路的器件，而且驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起，形成一个整体，这可以算作第四代电力电子器件。
2 变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新，由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时，直流传功的变换器主要是相控整流，而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后，更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后，提高了功率因数，减少了高次谐波对电冈的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题，一种方法是提高开关频率，使之超过人耳能感受的范围，但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断，开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
3 交流调速控制理论日渐成熟
实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式，这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向，且其性能易受转子参数，特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。
4 通用变频器开始大量投入实用
一般把系列化、批量化、占市场量最大的中小功率如 400KVA 以下的变频器称为通用变频器。从产品来看，第一代是普通功能型U / F控制型，多采用16位CPU，第二代为高功能型U /F型，采用32位DSP或双16位CPU进行控制，采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器，具有挖土机和“无跳闸”能力，也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大。
5 单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展
以MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位，但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富，除用汇编语言外，更多地是采用模块化的。
自动化技术的发展史范文第4篇
目前为止，中国的工业自动化进程发展依旧迅速，“PLC，变频器，触摸屏”等产品都被广泛应用到了工业控制的各国领域，为中国的现代化工业生产做出了巨大贡献。
1PLC
PLC是一种电子系统，通俗来说，是一种可以编辑程序的逻辑控制器，通过运用数字计算的操作过程，可以控制设备的生产。这种技术依赖于计算机技术，而随着计算机技术不断发展与革新，会出现容量更大、速度更快的产品不断出现。可以说这种控制器在我国工业控制领域属于核心位置。
2DCS
DCS在我国自动控制行业又被称作是集散控制系统，它运用了计算机4C技术，具有较高的实用性、灵动性和通透性。它的特点是相对集中管理与分散控制，有利于人们日常操作与管理。
3工业PC
工业PC包括了IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们的变形机器。由于现在的IPC难以满足现代工业PC运行的要求，在不久的将来会慢慢被淘汰。不同种类的IPC机器可以同时作为服务器和客户机使用，形成一种系统性网络，可以被工作人员同时控制和管理，就像一种综合系统来实现企业内部信息数据的转变和交流。在近几年来，工业PC在我国企业中得到迅猛发展，预计在未来的三五年之内，我国的工业PC将占领更大的市场，并实现其产业化发展。
二、我国的自动化控制技术未来发展方向与策略
工业的自动化控制技术是通过丰富的科学理论基础作为支撑力量，其发展离不开计算机、通讯、建筑、微电子等技术，需要多种科学技术的共同开发，进而实现自身的发展。我国引进工业自动化控制技术与西方国家相比来说时间较晚，缺乏稳固基础与科技支撑力量。企业自动化控制技术在快速发展的道路上时常会遇到瓶颈期，然而又好又快地渡过一段段瓶颈期，是我们即将面临的最大问题。
首先，国家政策的支持。我国在向工业国迈进的路上，政策支持是必不可少的。我国是社会主义市场化经济体制，国家的工业发展战略对于每个领域行业的前景发展有着重要作用。我国工业自动化控制行业的战略规划在当前受到了考验，我们必须将一贯推行的劳动密集型产品转化为技术密集型产品，进而实现技术的创新与改革。
其次，借鉴外国先进经验。我国最早的工业自动化控制技术引进是在上个世纪80年代左右，自身起步时间比国外先进技术要晚的多，我们在将来的发展中一定要借鉴外国先进技术和经验以弥补自身的理论缺陷。
第三，重视市场效应。虽然在今后的发展当中，我们必须要借鉴国外先进的技术和丰富的经验，但是仅仅是毫无意识的模仿和跟随，只会在国际市场中让我国诸多企业自身竞争力越来越弱。我们必须要要转变思想理念，拓展自身的市场，打出自己的品牌，试图走自己有特色的一条道路，进而才能够与拥有先进科学技术的西方发达国家相抗衡，争夺属于自己的一片天地。
自动化技术的发展史范文第5篇
关键词：自动化技术；冶金；发展；现状
我国是世界屈指可数的钢铁大国，连续多年世界钢铁产量第一，同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新，所以，冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展，冶金自动化技术发展取得了一定的成就，但是不能沾沾自喜，同发达工业大国相比，我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题，制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。
1 冶金自动化技术现状
按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说，按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次，它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。
1.1 过程控制系统
冶金自动化分为三个层次，其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置，其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示，目前我国冶金的工序可以分别被计算，高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上，冶金的生产过程可以清楚地观察到，电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂，目前，冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差，根本无法达到预计的目的，即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。
1.2冶金生产管理控制系统
根据有效数据显示，按照冶金的工程顺序，目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说，有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的，信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展，冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性，并且在冶金的生产顺序，生产质量和生产流程方面都采用了管理系统，而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟，在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥，而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要，必须和实际工作相结合。
1.3 信息管理系统
随着科技信息技术的发展，冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代，运用信息化管理系统，管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的，冶金技术的信息化发展前景广阔，在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络，为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前，很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络，找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革，在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解，同时对企业管理的观念进行了更新。
2 冶金自动化发展趋势
2.1 过程控制系统的完善
虽然很多企业已经进行了过程系统控制，但是和世界先进技术水平相比，我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术，除此之外，还有一些关键工艺技术，例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。
2.2 全面实现信息化
冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递，实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成，同时，整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库，采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟，实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境，通过人机交互和协同计算，模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享，在有效竞争前提下趋利避害，在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上，进一步实现协作制造企业信息集成，全行业信息网络建设及宏观调控信息系统，直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息，按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库，通过在线分析和数据挖掘，实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化，并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化，为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。
3 结语
随着我国经济发展，冶金自动化技术不断提高，但是和发达工业国家相比，在技术方面还存在很大差距，我国企业需要不断改进生产技术，提高生产效率，积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业，关系到各行各业的生产，尤其是工业和建筑产业，没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段，很多工业发展处于品质提升及转型阶段，今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足，高端品质种类较少，不能完全满足市场需求。所以，冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展，制定适合我国冶金自动化发展的目标，不断拓展我国工业的发展。
参考文献
[1] 曾波. 自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势[J].山西冶金，2014（05）.
