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小元件大作用 看自动化器件如何改变生活?

供稿:中国工控网 2016/3/7 22:25:29

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    自动化在生活中所占的比重比您想象的要大得多。您每天使用的许多产品都是通过自动化流程生产的,自 动化流程使您可以连接到因特网、查看电子邮件并且可以在线做任何事情。自动化是工业革命的一部分, 并且对您所了解的现代世界的一切具有举足轻重的影响。

  什么是自动化?它会以何种方式影响我们的日常生活?

  工业革命的标志之一就是任务机械化。机械化本质上指的是将原本需要人类施加作用力和努力的任务转变 为机器完成。自动化是随机械化产生的。自动化描述了一个流程,其中的任何任务都不再需要人类操作员 的介入。瓶子就是一个简单的例子。在维多利亚时代,人们很少会在工厂从事给瓶子加上瓶塞的工作。多 年来,这已经成为了一个自动化流程,其排除了人工流程的变化性并同时大幅加快了流程。

  如果没有自动化,生活会变成什么样子?

  考虑一下,自动化使生产许多事情成为可能。利用自动化完成的很多事情当中包括生活消费品的购买。

  例如,电脑由大量复杂元件组成,所有这些元件都需要组装到一个整体单元中。该过程的大部分由自动化 完成。如果需要人力去组装电脑上的每个部分,那么电脑的成本会呈指数升高。就价格而言,这会使得电 脑超出消费品的范畴。自动化还使得许多更为普遍的事情成为可能。例如,如果没有自动化,那么交通管 制员不得不在每个繁忙的十字路口站岗,用手势指挥司机让他们知道何时停止何时起步。如今,该过程由 交通信号灯操控,其可以自动从绿灯变为黄灯,再变为红灯,周而复始。无需人类介入,也不需交通管制 员在雨天站在路中央指挥交通,车流即可高效可靠运行。

  如果没有自动化,那么现代世界中许多我们想当然的便利将不复存在。

  自动化依赖于许多不同电子元件和机械元件,其代替了人类操作员。

  自动化和控制装置都有哪些类型?

  全世界有许多不同种类的自动化设备,因此几乎不可能在一篇文章中罗列出全部。以下是几种最常用的类 型,然而,您可以从中获悉何种类型的技术使自动化成为可能。

  电路保护

电路保护使得每个人都可以在家中安全使用电器,而安全的家庭布线为这些设备供电。电路保护通过多种 自动化设备实现。例如,集成电路可以处理负载激增,使母板免受超载和其它危害。

断路器

  相比于其它任何电子装置,断路器可以拯救更多生命。这些属于简单设备,当过大电流、电压或者其它变 量流过电线时,会触发设备的开关。在这种情况下,有可能会导致电线过热,由此引发火灾或其它损害。 断路器在这些情况下会自动启动,断开电路并消除危害。断路器的一项主要优势就是价格低廉并可重复使 用,不像螺丝熔断器那样需要大面积更换。

  接触器

  接触器是一种高负载继电电路。它们可以在许多不同的应用中使用,包括电动机的控制电路,高功率照明 系统等等。实际上,它们是由三种不同元件组成的控制开关。设备中的接触器通过电路传递电流,而电磁 铁控制接触器断开或连接。在某些情况下,比如电流或者电压的改变,这些设备使得与其连接的电器在无 人干预的情况下其功能得以控制。

  控制继电器

  控制继电器使得自动手动开关电路成为可能,而无需手动操作。它们被应用到各个领域,从电信到逻辑功 能。继电器的功能尤其适合许多重要任务。例如,如果一个设备接入到主电源和备用电源,可以设置控制 继电器,这样当主电源减弱时,它可以自动跳转到备用电源上。这样可以保护电器并保证工业中平稳运行, 而不间断供电常常用来是电脑免受突然断电引起的损害。

  控制台开关

  控制台开关也可以自动化,在危险情况下,设备和其它电气设备的电源可以中断。在特定情况下,它们也 可用于自动接入或断开通信线路。

  电动机

  电动机实质上是将电能转换为机械能,分为直流和交流两种,是现代生活中许多自动化任务不可或缺的一 部分。

  电动机可以在多种控制设备中使用,在多种情况下,控制它们打开或者关闭。例如,电动机可以为您的熔 炉上的电风扇供电。当温度下降到您设定的阈值以下时,恒温调节器会发送信号,自动化流程会介入来控 制风扇向通风口吹气降温。

  马达控制器

马达控制器用于使马达断开或接入电源。其中可能包括继电器、控制器或者任何其他类型电动部件,用于 控制电机的状态,无须人工干预。电机控制器也可能非常复杂,在某些情况下如果需要可能会使电机改变 旋转方向,增加或者减少输出。电机控制器通常旨在保护电机本身避免由于负担过重而造成损坏。

流体控制系统

  通过流体控制系统,非常复杂的管道系统和其他运载工具可以配合运作,用于输送水、燃料或者任何其他 以液体形式存在的物质。这些系统可以自动操作,消除压力、流量以及其他有关变量,决定哪些系统需要 参与,哪些需要放弃,电机何时需要反向等等。液体控制系统的用途非常广泛,小到您汽车里的发动机, 大到市政供水设施。

  工业交换机

  工业交换机是专门针对制造以及其他流程中粗糙应用设计的交换机。这些交换机在其安装的环境中通常应 免于其安装环境产生的特定危害。例如,炼油厂中安装的工业交换机需要避免空气中腐蚀性化学品造成的 危害。

  工业交换机能够确保很大程度的自动化,既可以自动运转(例如在继电器或者控制器情况下)或者手工操 作。如果交换机自动运转,当人员试图变更交换机状态并发出命令的时候,通常仍然会产生一系列自动动 作。

  机器防护和安全

  自动化流程在很多机器守护和安全应用中至关重要。在机器防护过程中,如果机器达到一定状态,可以自 动部署防护,确保人员与机器安全隔离。例如,某一系统中如果某一室中失去空气并形成真空,自动流程 可能自动在门上施加封闭,由此避免该室意外开启。

  在某些情况下,通过为机器添加自动设施可以改善工业安全。例如,安装了检测器的机器将可能检测出是 否有人员受困于某一空间中或者其他危险区域,如果有受困人员,机器可以切断自身电源,防止该受困人 员发生意外触电和危害。


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