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探究工厂自动化技术的发展史

--探究工厂自动化技术的发展史

供稿:zhaojingjing1987 2012/6/8 10:40:16

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  • 关键词: 工厂自动化 过程自动化 仪表
  • 摘要: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的技术(见自动化、机械制造自动化)。本文介绍了工厂自动化在各个阶段的发展与进步。

      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的技术(见自动化、机械制造自动化)。

       20世纪40年代开始, 人們开始使用分散式测量仪表和控制装置, 进行单参数自动调节, 取代了传统的手工操作。

       50 年代,人们开始把检测与控制仪表集中在中央控制室, 实行车间集中控制, 一些工厂企业初步实现了检测仪表化和局部自动化.这一阶段, 过程控制系统结构绝大多数还是单输入单输出系统, 受控变量主要是温度、压力、流量和液位四种参数, 控制的目的是保持這些参数的稳定, 消除或减少对生产过程的干扰影响.而过程控制系统采用的方法是经典控制理论中的频率法和轨迹法, 主要解决了单输入单输出系统的常值控制和系统综合控制问题.

       60 年代, 工业生产的不断发展, 工厂自动化程度大大提高。在过程自动化及仪表方面, 开始大量采用单元组合仪表.为了满足定型、灵活、多功能等要求, 还出现了组装仪表, 以适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统需要.与此同时, 开始采用电子计算机对大型设备, 如大型蒸馏塔、大型轧钢机等, 进行最优控制, 实现了直接数字控制(DDC)及设定值控制(SPC)。在系统方面,出现了包括反馈和前馈的复合控制系统。在过程控制理论方面, 除了仍采用经典控制理论解决实际生产过程中的问题外, 现代控制理论也开始得到应用, 控制系统由单变量系统转向复杂的多变量系统.在此期间, 工厂企业实现了车间或大型装置的集中控制.

       70—90年代, 现代工业生产的迅猛发展, 自动化仪表与硬件的开发, 微计算机的问世, 使生产过程自动化进入了新的高水平阶段。对整个工厂或整个工艺流程的集中控制, 应用计算机系统进行多参数综合控制, 或者用多台计算机对生产过程进行分级综合控制和参与经营管理, 是这一阶段的主要特征。在新型自动化技术工具方面, 开始采用微机控制的智能单元组合仪表, 显示和调节仪表, 以适应各种复杂控制系统的需要.现代控制理论中的状态反馈、最优控制和自适应控制等设计方法和特殊控制规律, 在过程控制中得到了广泛应用, 自动化技术呈现出一派欣欣向荣的新景象.

      进入21世纪以来,“以人为本”、“节能环保”的观念深入人心,对工厂自动化提出了新的要求。随着计算机技术、无线技术、现场总线技术、工业以太网技术、IT技术、机器人技术,传感器技术以及安全技术等科学技术的不断发展与创新,工厂自动化在经历了单机自动化、车间自动化、全厂集中控制等几个重要 阶 段 之 后正向工厂综合自动化 (又称全盘自动化)发展,即把过程控制.监督控制 、产品设计 、质量监测 、工厂管理等方面融为一体,运用现代控制理论 . 大 系 统 理论、人工智能、4 C ( Co mp u t e r 、Co mmu -I 1 i e a t i o n、CRT、Co n t r o 1 )技术,实现优化控制、分级控制、 分散控制 、测试 自动化、建筑物自动化、信息I 处理与经营  决策 自动化, 以便进一步提高工作效率,保证 质量与安全,节约能源和原材料。

       化工厂实现综合自动化,可以保证化学反应达到最佳,自动配料,对成品质量进行自动监测,仓库自动化管理,适应化工产品向多品种小批量的过渡。

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