摘 要:社會(huì)飛速發(fā)展的同時(shí),人們開始研究提升生活質(zhì)量的有效方式,而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用改變了人們傳統(tǒng)的生活方式,極大的提升了人們的生活水平。自動(dòng)化技術(shù)適應(yīng)時(shí)代需求,不斷尋求技術(shù)突破,深刻影響了人們的生活。常用的自動(dòng)化控制技術(shù)主要分為以下幾個(gè)方面:光學(xué)控制,光電子控制,半導(dǎo)體微電子控制,計(jì)算機(jī)控制,通信網(wǎng)絡(luò)控制等。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化 控制技術(shù) 應(yīng)用 技術(shù)發(fā)展
一、引言
自20世紀(jì)以來,自動(dòng)控制技術(shù)開始迅速崛起,成為深刻影響時(shí)代發(fā)展,推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的一大先進(jìn)技術(shù)。在社會(huì)應(yīng)用方面,自動(dòng)控制技術(shù)涉及范圍廣泛,從各個(gè)行業(yè)和方面改變著人們的生活方式。自動(dòng)控制理論發(fā)展史總共經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展,呈現(xiàn)出階梯式發(fā)展進(jìn)程:第一階段,20世紀(jì)初期到20世紀(jì)的50年代為經(jīng)典反饋控制理論階段;第二階段,時(shí)間節(jié)點(diǎn)是50年代和60年代這二十年的時(shí)間為現(xiàn)代控制理論階段,主要數(shù)字化控制的時(shí)期;第三階段,從20世紀(jì)60年代中期到現(xiàn)在,屬于職能控制理論時(shí)期,該階段智能控制發(fā)展較為完善,控制理論體現(xiàn)出綜合性智能化的特點(diǎn),表現(xiàn)為綜合樓自動(dòng)控制,信息論,人工智能和運(yùn)籌學(xué)等多個(gè)學(xué)科。自動(dòng)控制技術(shù)深入發(fā)展,提高了生產(chǎn)力和人們的生活水平,讓人們的生活向現(xiàn)代化科技化的方向發(fā)展。自動(dòng)化控制系統(tǒng)涉及學(xué)科眾多,具有較強(qiáng)的綜合性,體現(xiàn)出知識(shí)性和技術(shù)性相結(jié)合的發(fā)展特性,各學(xué)科通過自動(dòng)化控制技術(shù)表現(xiàn)出來,應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)行業(yè),逐步改善著人們的生活,不斷創(chuàng)新人們的生活方式。尤其是職能機(jī)器人的應(yīng)用,是人工智能控制的明顯體現(xiàn),應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域之中??偟膩碚f,自動(dòng)化控制主要應(yīng)用的領(lǐng)域有以下幾個(gè)類別:多樣化的自動(dòng)化控制應(yīng)用帶給人們最直觀的是技術(shù)和產(chǎn)品,另一方面是GDP的不斷發(fā)展提高,深刻影響著我國社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,因此,應(yīng)當(dāng)重視并繼續(xù)深入實(shí)踐自動(dòng)化技術(shù)的深廣發(fā)展。
二、自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展歷程分析
自動(dòng)控制(autom atic contro1)指的是通過事前設(shè)定好的程序或者參數(shù)來控制機(jī)器或者設(shè)備,讓其進(jìn)行相應(yīng)的活動(dòng)內(nèi)容,以此來取代人工活動(dòng)的一種控制機(jī)器或者設(shè)備的活動(dòng)類型。自動(dòng)化控制技術(shù)的深入發(fā)展是隨著社會(huì)的進(jìn)步,尤其是科技的進(jìn)步而不斷發(fā)展的,正飛速改變著人們的生活,體現(xiàn)著科技的力量。自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展歷程呈現(xiàn)出階段性的特點(diǎn),主要分為:20世紀(jì)40年代到60年代初期,這一時(shí)期工業(yè)開始起步,對(duì)于批量化生產(chǎn),生產(chǎn)效率,資源優(yōu)化配置等方面需求較高,開始對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)產(chǎn)生需求。技術(shù)特點(diǎn)是單機(jī)自動(dòng)化,主要表現(xiàn)在自動(dòng)化加工設(shè)備方面,同時(shí)其他領(lǐng)域的自動(dòng)化控制技術(shù)也在研究之中;60年代中期到70年代初期的階段,這一時(shí)期的自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,在加工生產(chǎn)方面應(yīng)用更加精細(xì)化,批量化生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展,在代替人工方面具有更大作為。技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為:開始出現(xiàn)自動(dòng)化流水線作業(yè),呈現(xiàn)出一定的系統(tǒng)性完整性的自動(dòng)化控制,例如:組合機(jī)床,生產(chǎn)流水線走也,另外,還出現(xiàn)了軟件數(shù)控型自動(dòng)化控制機(jī)床技術(shù);70年代中期開始進(jìn)入新的發(fā)展階段,直至現(xiàn)在,這一時(shí)期的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)較為成熟,社會(huì)各行業(yè)和各領(lǐng)域?qū)τ谧詣?dòng)化技術(shù)的需求急劇增加,自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn),設(shè)備控制,機(jī)器人,醫(yī)療,科技等各方面,技術(shù)開始呈現(xiàn)出綜合性,融合性的特點(diǎn),成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。自?dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在航空領(lǐng)域當(dāng)中是綜合運(yùn)用了數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng),使二者互相融合,是自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展歷程中具有重要意義的一大進(jìn)程,標(biāo)志著其進(jìn)入了自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的新時(shí)代。在技術(shù)融合方面,通過嚴(yán)格設(shè)置多個(gè)高精準(zhǔn)變量及參數(shù),使自動(dòng)化技術(shù)呈現(xiàn)出最優(yōu)的控制能力,運(yùn)用狀態(tài)空間法使其往高精尖方向發(fā)展。
三、自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用分析
1.自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。
1.1安全應(yīng)用。在安全應(yīng)用方面,主要是由一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)或者行業(yè)對(duì)于人體的傷害較大,危險(xiǎn)因素較多,如果使用自動(dòng)化技術(shù)代替人工,一方面提高了生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn),另一方面也節(jié)省了成本。例如:在化工行業(yè)當(dāng)中,由于很多化學(xué)品對(duì)于人體都會(huì)形成或大或小的傷害,甚至是致命性傷害,如果在生產(chǎn)作業(yè)中人工直接參與又不注重個(gè)人防護(hù),那么,將會(huì)產(chǎn)生很多的人體傷害,但是,在采用了自動(dòng)化技術(shù)取代人工之后,那些腐蝕性強(qiáng),酸性大或者高溫高熱環(huán)境就可以正常進(jìn)行而不影響生產(chǎn)進(jìn)度,從而使得生產(chǎn)的安全性極大提高。
1.2數(shù)據(jù)處理。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的深入發(fā)展,開始出現(xiàn)了信息全球化的趨勢,尤其是信息產(chǎn)業(yè)當(dāng)中,對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)為大批量數(shù)據(jù)處理技術(shù),尤其是依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行的大批數(shù)據(jù)處理對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面具有重要作用,也深刻影響了信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級(jí)。在數(shù)據(jù)處理過程中,通過自動(dòng)化計(jì)算實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總,集中處理,使數(shù)據(jù)處理的效率極大提升,同時(shí),由于是設(shè)定好的程序,統(tǒng)一化操作,保證了準(zhǔn)確率和安全性,讓數(shù)據(jù)處理變得更為便捷,在目前有許多信息處理都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一鍵操作。
1.3儀表控制。在儀表控制方面,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也極為廣泛和深入,影響了儀表操控的發(fā)展,例如:自動(dòng)化職能監(jiān)測儀表,能夠節(jié)省人工檢測記錄分析儀表的諸多程序,同時(shí),又提升了監(jiān)測儀表的效率和準(zhǔn)確率,在電力行業(yè)當(dāng)中,具有深遠(yuǎn)的影響。自動(dòng)化技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用于儀表控制方面,一方面實(shí)現(xiàn)了儀表控制的自動(dòng)化,另一方面,還可以實(shí)現(xiàn)儀表故障自動(dòng)檢測,對(duì)于那些出現(xiàn)故障的儀表能夠進(jìn)行及時(shí)的分析和處理并傳輸故障數(shù)據(jù),讓故障處理的效率極大提升。
2.自動(dòng)控制技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用分析。
2.1工廠自動(dòng)化控制,是指在工廠生產(chǎn)過程中,通過引用高度自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,讓生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理,能夠大力提高生產(chǎn)效率,而解放很多人力,因此,工廠自動(dòng)化控制也可以稱為生產(chǎn)自動(dòng)化控制。
2.2設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制,指的是在實(shí)際軟件或者程序過程中,通過在電腦中將設(shè)計(jì)所需資料變?yōu)殡娪?jì)算機(jī)可以識(shí)別的控制程序,生產(chǎn)流程,通過電腦生成為自動(dòng)化控制的操作命令或者設(shè)計(jì)。
2.3實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化控制,指的是通過編訂程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制,該技術(shù)應(yīng)用是依托于電腦軟件技術(shù),作用于溫度傳感器,壓力傳感器,濕度傳感器和流量傳感器等,使實(shí)驗(yàn)室能夠按照預(yù)先設(shè)定好的程序或者流程來展開,讓實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化控制操作。
2.4檢測自動(dòng)化控制,指的是以自動(dòng)檢測設(shè)備為基礎(chǔ),通過電腦軟件進(jìn)行操作和設(shè)定程序,作用于多個(gè)傳感設(shè)備,例如:壓力,溫度,流量等傳感設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)了樣品檢測,資料檢測,并最終依照既定程序形成圖形或者文字構(gòu)成檢測結(jié)果。
2.5辦公室自動(dòng)化控制,指的是以軟件操作為基礎(chǔ)進(jìn)行辦公室資料管理,檔案管理等方面的自動(dòng)化處理,讓辦公高效精準(zhǔn)進(jìn)行。
2.6家庭自動(dòng)化控制,指的是通過軟件既定指令程序作用于自動(dòng)化家庭設(shè)備,使其能夠在家庭中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)指令操作,讓家居生活更美好。
2.7服務(wù)自動(dòng)化控制,是指利用電腦軟件程序指令,使服務(wù)自動(dòng)化設(shè)備能夠完成相應(yīng)的服務(wù)命令,實(shí)現(xiàn)記錄,通知,監(jiān)測,轉(zhuǎn)接或者執(zhí)行運(yùn)作等方面的服務(wù)項(xiàng)目,提供給顧客,提高服務(wù)質(zhì)量,快速解決服務(wù)中的一些問題。
四、結(jié)語
目前,自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)方面,出現(xiàn)了普遍的工業(yè)自動(dòng)化大潮,自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用程度較高,各種自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用,儀表的安裝,以及遠(yuǎn)程控制技術(shù)等都屬于自動(dòng)化技術(shù)的充分運(yùn)用,給工業(yè)的發(fā)展帶來了極大的便利,節(jié)約了人力成本。
參考文獻(xiàn):
[1]李樂超. 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2013,32:59-60.
[2]黃曾華. 綜采工作面綜合自動(dòng)化控制技術(shù)綜述[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù),2013,S2:282-284.
[3]王磊,薛雙苓. 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性探究[J]. 科技傳播,2011,19:51+62.
作者簡介:張國華(1963.5—),男,江蘇常州人,南京科技職業(yè)學(xué)院自動(dòng)控制系,自動(dòng)化,副教授,大學(xué)本科。