自動化技術(shù)的發(fā)展史

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自動化技術(shù)的發(fā)展史范文第1篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 自動化

隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，工業(yè)上傳統(tǒng)的加工方法和加工工藝由于存在效率低下、質(zhì)量不均的缺陷已經(jīng)不能滿足需求。為了在日益激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，企業(yè)急需采取一種靈活的、高效的、智能的柔性自動化技術(shù)，數(shù)控技術(shù)應(yīng)運而生。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給工業(yè)發(fā)展打開了一個新的發(fā)展局面，能適應(yīng)市場多品種、大小批量、快速高質(zhì)量生產(chǎn)的需求。同時，面對勞動力精力有限和工資上漲的現(xiàn)狀，企業(yè)也力求通過提高設(shè)備的自動化程度來降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和提高企業(yè)收益。但是，目前我國的數(shù)控技術(shù)和自動化水平與世界先進(jìn)水平還存在一定差距。對數(shù)控技術(shù)和自動化進(jìn)行研究，討論其發(fā)展趨勢，對于把握現(xiàn)代工業(yè)的未來發(fā)展方向和促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1數(shù)控技術(shù)概述

數(shù)控技術(shù)是綜合了計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和制造技術(shù)等的柔性制造自動化技術(shù)[1]。計算機(jī)預(yù)先設(shè)定好控制程序，數(shù)控系統(tǒng)按照給定的程序?qū)υO(shè)備實施控制。

數(shù)控技術(shù)具有很多顯著的特點，簡要概括為為以下三個方面：（1）功能集成化和工藝復(fù)合化（2）數(shù)控加工的應(yīng)用范圍廣（3）良好的經(jīng)濟(jì)效益。

我國在數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控主機(jī)、伺服驅(qū)動等技術(shù)的基礎(chǔ)上，對其中大部分技術(shù)，我國充分進(jìn)行了商品化開發(fā)，同時建立了一批生產(chǎn)能力強(qiáng)的生產(chǎn)廠，如華中數(shù)控、航天數(shù)控等，建立了一支數(shù)控研究和應(yīng)用的人才隊伍。但是，對于高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面，我國的技術(shù)水平發(fā)展現(xiàn)狀還遠(yuǎn)不能滿足實際需求，相對國外仍有較大差距。

2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著計算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域技術(shù)的成熟，為數(shù)控技術(shù)向高速、高精度、復(fù)合化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化奠定了基礎(chǔ)。

2.1高速高精度

高速高精加工技術(shù)可顯著地提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)競爭力，是企業(yè)爭相發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。提高數(shù)控設(shè)備的加工精度有多種方法，除了可以通過機(jī)械方面提高設(shè)備的制造和裝配精度來達(dá)到以外，還可通過減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差和采用補(bǔ)償技術(shù)來實現(xiàn)[2]。

2.2復(fù)合化

數(shù)控技術(shù)的一個重要發(fā)展方向是復(fù)合加工。復(fù)合化加工降低了加工的整體費用和設(shè)備的維修保養(yǎng)費用，使效率和精度得到提高。復(fù)合化加工的含義包括兩方面；一是工序和工藝的集成；二是指工藝的成套。復(fù)合化加工的理念越來越得到認(rèn)可，復(fù)合化加工設(shè)備的發(fā)展也呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展態(tài)勢。

2.3智能化、網(wǎng)絡(luò)化

面對人工智能技術(shù)持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀和生產(chǎn)柔性化、自動化的實際需求，數(shù)控技術(shù)的智能化程度也不斷提高，數(shù)控系統(tǒng)要具備以下功能：一、學(xué)習(xí)功能；二、自適應(yīng)控制功能；三、故障診斷功能；四、自動識別和自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)功能。

同時，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也對柔性自動化技術(shù)的發(fā)展起到了推動作用。網(wǎng)絡(luò)化的主旨是指數(shù)控系統(tǒng)與其它控外部制系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和控制，面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，再以因特網(wǎng)為渠道，通向企業(yè)的外部[3]。通過數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化，系統(tǒng)可滿足對信息集成的需求，這也是實現(xiàn)其他新技術(shù)的基礎(chǔ)。

3 自動化概述

自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它涉及了計算機(jī)、制造、控制和電子等多學(xué)科知識。通過利用設(shè)備集成和信息集成的方式，能達(dá)到從規(guī)劃設(shè)計到生產(chǎn)制造，最后到管理銷售等各階段的自動化控制[4]。作為一項面向整個工業(yè)領(lǐng)域的重要技術(shù)，自動化是連接傳統(tǒng)與現(xiàn)代工業(yè)的橋梁。作為現(xiàn)代化工業(yè)建立與發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù)，自動化技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高息息相關(guān)。它把現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，它的地位的重要性顯露無疑。

改革開放以來，我國工業(yè)化水平日新月異，關(guān)鍵之一就是自動化技術(shù)的興起。自動化在我國的應(yīng)用越來越廣泛，取得的成績也十分顯著，一些產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了無人作業(yè)，節(jié)省人力的同時使效率和質(zhì)量得到了改善，為我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。同時，我國自動化與世界先進(jìn)水平之間的差距也是不容忽視的。實際上，我國的自動化水平還處于初級階段，比較薄弱，在利用自動化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造和升級上還處于起步階段。

4 自動化發(fā)展趨勢

隨著自動化的逐步發(fā)展，市場對自動化的要求也越來越高，未來自動化必將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向繼續(xù)優(yōu)化以展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。

自動化的應(yīng)用使生產(chǎn)更加高效，這也是未來自動化發(fā)展的必由之路。同時，在計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代管理科學(xué)相互滲透相互影響的共同作用下，數(shù)字化應(yīng)用也會日益突出[5]。近年來，工業(yè)系統(tǒng)正在由最初的原來的能量驅(qū)動型變化為信息驅(qū)動型，這種轉(zhuǎn)變對系統(tǒng)提出了新的要求，系統(tǒng)既要表現(xiàn)出一定的柔性，還要體現(xiàn)出一定的智能，能自主處理復(fù)雜信息。信息化技術(shù)推動自動化，自動化技術(shù)相互滲透和進(jìn)行互補(bǔ)，自動化系統(tǒng)更加注重功能集成和信息安全。

5 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)和自動化綜合利用了計算機(jī)、電子、控制、信息處理和科學(xué)管理等領(lǐng)域知識，因而高效和高精度是其突出特點。隨著數(shù)控技術(shù)和自動化的發(fā)展，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。企業(yè)通過采用數(shù)控技術(shù)，提高生產(chǎn)自動化水平，提高市場競爭力。國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們生活得到改善。未來，數(shù)控技術(shù)將朝著高效高精度、復(fù)合化加工和智能化的方向發(fā)展，自動化技術(shù)將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向前進(jìn)，通過提高生產(chǎn)效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量，使工業(yè)發(fā)展邁上更高的臺階。

參考文獻(xiàn)：

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[4]Moore S F， Byrd T E.Integrated automation development system and method： U.S. Patent 5，528，503[P]. 1996-6-18.

自動化技術(shù)的發(fā)展史范文第2篇

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動化技術(shù)；實用化；高效率

機(jī)械自動化主要是指機(jī)械制造過程中大范圍的推廣應(yīng)用現(xiàn)代的自動化技術(shù)，以此促進(jìn)原材料加工流動速度。廣泛應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)是制造業(yè)的一次重大飛躍，不僅對我國整體的制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)生有利影響，同時也顯示出國民經(jīng)濟(jì)上升程度及工業(yè)發(fā)展高度。因此，應(yīng)立足于我國的基本國情，綜合考慮機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展情況，完善基礎(chǔ)工作，全力推進(jìn)機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)勢在必行。

1.機(jī)械自動化技術(shù)的實際應(yīng)用

機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用于社會生產(chǎn)，對生產(chǎn)質(zhì)量及產(chǎn)品生產(chǎn)力帶來極大的提高作用，縮短生命周期的同時減少生產(chǎn)成本，有利于社會效益以及企業(yè)效益的相互統(tǒng)一。

1.1.加工自動化

生產(chǎn)過程中應(yīng)用自動化的加工系統(tǒng)，可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，循環(huán)加工，自動化的裝卸工件。通過這種加工形式，能夠徹底取代傳統(tǒng)相對繁瑣復(fù)雜的人工勞動，并可降低生產(chǎn)中所出現(xiàn)的失誤率，使產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)量獲得明顯提高。

1.2.檢測自動化

現(xiàn)代化的科技不斷發(fā)展，制造業(yè)中也不斷應(yīng)用先進(jìn)的加工設(shè)備、新型材料及刀具，導(dǎo)致產(chǎn)品在檢測上難度增加。過去采用人工進(jìn)行的檢測方法已經(jīng)明顯不能滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需要，因此，自動化的檢測程序應(yīng)運而生并且納入到產(chǎn)品的制造中，利用電流信號或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等對刀具磨損程度及狀態(tài)進(jìn)行識別，同時實現(xiàn)智能化的系統(tǒng)設(shè)備診斷[1]。

1.3.裝配自動化

裝配實現(xiàn)自動化主要是指根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求，將零配件通過包括搬運、調(diào)試、檢驗以及組合在內(nèi)的多道程序，最終完成成品的一種工藝流程。裝配自動化能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低故障率的發(fā)生。此外，傳統(tǒng)的人工復(fù)雜操作被現(xiàn)代的自動化系統(tǒng)所取代，大大提高了產(chǎn)品效率與產(chǎn)品質(zhì)量，這也是機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)中的重要形式。

2.機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1.機(jī)械自動化發(fā)展實用化

應(yīng)用是制造技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)，所以，機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)當(dāng)將企業(yè)生產(chǎn)的實際需要與技術(shù)發(fā)展的需求作為首要的出發(fā)點。自動化的生產(chǎn)技術(shù)只有適應(yīng)于生產(chǎn)產(chǎn)品，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會收益才能實現(xiàn)。立足于實際，強(qiáng)化技術(shù)發(fā)展的實用性，徹底改變過去一味盲目追求自動化的理念，注重自動化為國民經(jīng)濟(jì)帶來的實際效益。相應(yīng)的，若機(jī)械自動化技術(shù)對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展并不能起到積極的促進(jìn)作用，此時應(yīng)需要考慮將自動化的速度放慢，畢竟機(jī)械生產(chǎn)所追求的是效益而非速度。目前，制造業(yè)雖然存在較大規(guī)模，但是基礎(chǔ)卻并不是十分扎實，而且機(jī)械自動化技術(shù)在具體的生產(chǎn)應(yīng)用方面明顯欠缺。自動化的水平、綜合實力的大小，可以直接反映一個國家制造業(yè)的實際能力狀況，也體現(xiàn)出國家綜合國力的強(qiáng)弱。分析世界各國目前機(jī)械自動化的實際發(fā)展情況，排除特定的生產(chǎn)部門，大多都處于初級的操作時期，我國的機(jī)械自動化技術(shù)同樣也應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn)，夯實基礎(chǔ)、抓住機(jī)遇、創(chuàng)造條件、堅持不懈，向高級的自動化階段跨入[2]。

2.2.機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展符合國情

大量國內(nèi)外的發(fā)展經(jīng)驗均深刻說明，機(jī)械自動化技術(shù)屬于一個系統(tǒng)性的過程，它由簡單逐步向復(fù)雜過渡，由低級向高級過渡，由不完善逐漸過渡到完善。真正采用控制器操作機(jī)器后，機(jī)械化的生產(chǎn)方式已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槔糜嬎銠C(jī)或者數(shù)字實現(xiàn)自動化控制。只有自動化的工廠成立并且投入生產(chǎn)，真正的自動化才會實現(xiàn)，生產(chǎn)效率全面提高，從而步入高級的自動化階段。上個世紀(jì)國際上已經(jīng)提出自動化技術(shù)的發(fā)展概念，并大量使用于冷加工中，60年代后對市場競爭的變化需求逐漸適應(yīng)。諸多實踐表明，我國當(dāng)前的自動化技術(shù)發(fā)展中人力資源、物質(zhì)技術(shù)等方面尚未做好充分準(zhǔn)備，若強(qiáng)制性的推行不僅達(dá)不到預(yù)期效果，還有可能產(chǎn)生不利影響。因此，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展應(yīng)全面吸取國際實踐經(jīng)驗與先進(jìn)的技術(shù)理論，以實際需求為出發(fā)點，銳意進(jìn)取，改革創(chuàng)新，發(fā)展適合我國國情的機(jī)械自動化技術(shù)，根據(jù)需要進(jìn)行制造，獲取成功經(jīng)驗后再廣泛推廣應(yīng)用[3]。

2.3.機(jī)械自動化技術(shù)效率高、成本低

針對現(xiàn)階段我國機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展情況而言，發(fā)展成本低、技術(shù)高、潛力大的自動化技術(shù)事半功倍，這就要求機(jī)械自動化技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化以及虛擬化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大規(guī)模的普及為制造企業(yè)帶來諸多機(jī)會，零件制造、材料選擇、產(chǎn)品設(shè)計與市場開拓均可通過異地或跨國開展。此外，通訊技術(shù)發(fā)展日新月異，提高了信息的交流效率，有利于產(chǎn)品開發(fā)合作，同時汲取全新的經(jīng)驗、技術(shù)、理念、方法，保證優(yōu)良的制造工藝，縮短生命周期與投資成本，實現(xiàn)生產(chǎn)車間的規(guī)劃生產(chǎn)、組織管理、物流及供應(yīng)鏈的仿真建模，推動企業(yè)走向合作競爭、互利共贏之路[4]。

2.4.機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展走向綠色化

目前，環(huán)境問題直接威脅著人們的生存發(fā)展，特別是資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的矛盾日益突出，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展耗費了大量社會資源，造成影響惡劣的環(huán)境污染。由此可見，機(jī)械制造業(yè)的未來發(fā)展，應(yīng)堅持人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)戰(zhàn)略，研究開發(fā)綠色制造，在生產(chǎn)、回收與管理的過程中，減少排放，提高能源的利用效率，降低對環(huán)境造成的負(fù)面影響，積極落實科學(xué)發(fā)展觀。

3.結(jié)束語：

機(jī)械制造業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)過程中占據(jù)重要地位，其發(fā)展水平有力的體現(xiàn)一個國家的工業(yè)發(fā)展程度。我國需要對制造業(yè)高度重視，投入充足的物力人力，以更好的促進(jìn)機(jī)械自動化技術(shù)更新發(fā)展，實現(xiàn)科技強(qiáng)國。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳明.機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].河南科技，2012，41（02）：47-51.

[2] 王沁慷，張貴龍.淺談我國機(jī)械自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2011，15（04）：225-227.

自動化技術(shù)的發(fā)展史范文第3篇

關(guān)鍵詞：電力工程；電氣自動化；自動化技術(shù)

1 全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管

在過去的電氣自動化控制過程中，是采用各種微型的系統(tǒng)和線材進(jìn)行控制，是線材在使用的過程中受到各種因素的影響發(fā)生斷路引起的。隨著當(dāng)前各種微機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，當(dāng)前的電氣自動化逐步出現(xiàn)了全控制器件和自動化控制器件。為當(dāng)前電氣自動化發(fā)展帶來了熱潮和前提基礎(chǔ)。

GTR的二次擊穿現(xiàn)象以及其安全工作區(qū)受各項參數(shù)影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得當(dāng)前人們在研究和控制的過程中將各種技術(shù)和科學(xué)設(shè)備逐步的應(yīng)用在其上面，成為當(dāng)前社會發(fā)展的熱潮。但其中也出現(xiàn)了各種問題，如電路復(fù)雜，難以掌握，在設(shè)計的過程中對電路的要求不斷的增加。

GTO是一種用門極可關(guān)斷的高壓器件，是當(dāng)前社會發(fā)展中先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備水平向結(jié)合的過程，是采用相應(yīng)的手段進(jìn)行分析與控制的過程和前提基礎(chǔ)。其在控制和設(shè)計的過程中是采用相應(yīng)材料進(jìn)行處理和加工的過程。

由于GIR 、GTO等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進(jìn)新一代具有高輸人阻抗的MOS結(jié)構(gòu)電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展。功率MOSFET是一種電壓驅(qū)動器件，基本上不要求穩(wěn)定的驅(qū)動電流，驅(qū)動電路只需要在器件開通時提供容性充電電流，而關(guān)斷時提供放電電流即可，因此驅(qū)動電路很簡單。它的開關(guān)時間很快，安全工作區(qū)十分穩(wěn)定，但是P - MOSFET的通態(tài)電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓P - MOSFET造成了很大困難。

IGBT是P -MOSFET工藝技術(shù)基礎(chǔ)上的產(chǎn)物，它兼有MOSFET高輸人阻抗、高速特性和GTR大電流密度特性的混合器件。其開關(guān)速度比P -MOSFET低，但比GTR 快；其通態(tài)電壓降與 GTR 相擬約為 1 .5 v～3 .5v ，比 P - MOSFET 小得多，其關(guān)斷存儲時間和電流下降時間為別為0.2 us～0.4 us和0.2us～1.5us，因而有較高的工作頻率，它具有寬而穩(wěn)定的安個工作區(qū)，較高的效率，驅(qū)動電路簡單等優(yōu)點。

MOS 控制晶閘管（MCT）是一種在它的單胞內(nèi)集成了MOSFET的品閘管，利用MOS門來控制品閘管的開通和關(guān)斷，具有晶閘管的低通態(tài)電壓降，但其工作電流密度遠(yuǎn)高IGBT和GTR，在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關(guān)頻率，且其關(guān)斷增益極高。

IGBT和MGT這一類復(fù)合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復(fù)合化的同時，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規(guī)模生產(chǎn)的器件也已進(jìn)入實用。在模塊化和復(fù)合化思路的基礎(chǔ)上，其發(fā)展便是功率集成電路PIC （ Powerl ， lntegratcd Cirrrrcute ） ， 在PIC，不僅主回路的器件，而且驅(qū)動電路、過壓過流保護(hù)、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起，形成一個整體，這可以算作第四代電力電子器件。

2 變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應(yīng)用普通晶閘管時，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當(dāng)電力電子器件進(jìn)入第二代后，更多是采用PWM 變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數(shù)，減少了高次諧波對電岡的影響，解決了電動機(jī)在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動問題。

但是PWM 逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動作用在定轉(zhuǎn)子上，使電機(jī)繞組產(chǎn)生振動而發(fā)出噪聲。為了解決這個問題，一種方法是提高開關(guān)頻率，使之超過人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導(dǎo)通或關(guān)斷，開關(guān)損耗很大。開關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

3 交流調(diào)速控制理論日漸成熟

實際上是把異步電動機(jī)的物理模型設(shè)法等效地變換成類似于直流電動機(jī)的模式，這種等效變換是借助于坐標(biāo)變換完成的。它需要檢測轉(zhuǎn)子磁鏈的方向，且其性能易受轉(zhuǎn)子參數(shù)，特別是轉(zhuǎn)子回路時間常數(shù)的影響。加上矢量旋轉(zhuǎn)變換的復(fù)雜性，使得實際的控制效果難于達(dá)到分析的結(jié)果。

4 通用變頻器開始大量投入實用

一般把系列化、批量化、占市場量最大的中小功率如 400KVA 以下的變頻器稱為通用變頻器。從產(chǎn)品來看，第一代是普通功能型U / F控制型，多采用16位CPU，第二代為高功能型U /F型，采用32位DSP或雙16位CPU進(jìn)行控制，采用了磁通補(bǔ)償器、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償器和電流限制拄制器，具有挖土機(jī)和“無跳閘”能力，也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器目前占市場份額最大。

5 單片機(jī)、集成曳路及工業(yè)控荊計算機(jī)的發(fā)展

以MCS-51為代表白8位機(jī)雖然仍占主導(dǎo)地位，但功能簡單，指令集短小，可靠性高，保密性高，適于大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機(jī)及CMS97C系列單片機(jī)等正在推廣，而且單片機(jī)的應(yīng)用范圍已開始擴(kuò)展至智能儀器儀表或不太復(fù)雜的工業(yè)控制場合以充分發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢另外，單片機(jī)的開發(fā)手段也更加豐富，除用匯編語言外，更多地是采用模塊化的。

自動化技術(shù)的發(fā)展史范文第4篇

關(guān)鍵詞：電力工程；電氣自動化；自動化技術(shù)

l、全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管

在過去的電氣自動化控制過程中，是采用各種微型的系統(tǒng)和線材進(jìn)行控制，是線材在在使用的過程中受到各種因素的影響發(fā)生斷路引起的。隨著當(dāng)前各種微機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，當(dāng)前的電氣自動化逐步出現(xiàn)了全控制器件和自動化控制器件。為當(dāng)前電氣自動化發(fā)展帶來了熱潮和前提基礎(chǔ)。

GTR 的二次擊穿現(xiàn)象以及其安全工作區(qū)受各項參數(shù)影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得當(dāng)前人們在研究和控制的過程中將各種技術(shù)和科學(xué)設(shè)備逐步的應(yīng)用在其上面，成為當(dāng)前社會發(fā)展的熱潮。但其中也出現(xiàn)了各種問題，如電路復(fù)雜，難以掌握，在設(shè)計的過程中對電路的要求不斷的增加。

GTO 是一種用門極可關(guān)斷的高壓器件，是當(dāng)前社會發(fā)展中先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備水平向結(jié)合的過程，是采用相應(yīng)的手段進(jìn)行分析與控制的過程和前提基礎(chǔ)。其在控制和設(shè)計的過程中是采用相應(yīng)材料進(jìn)行處理和加工的過程。

由于GIR 、GTO 等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進(jìn)廠新一代具有高輸人阻抗的 MOS 結(jié)構(gòu)電力半導(dǎo)體器件的一切。功率 MOSFET 是一種電壓驅(qū)動器件，基本上不要求穩(wěn)定的驅(qū)動電流，驅(qū)動電路只需要在器件開通時提供容性充電電流，而關(guān)斷時提供放電電流即可，因此驅(qū)動電路很簡單。它的開關(guān)時間很快，安全工作區(qū)十分穩(wěn)定，但是 P - MOSFET 的通態(tài)電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓 P - MOSFET 造成了很大困難。

IGBT是 P -MOSFET 工藝技術(shù)基礎(chǔ)上的產(chǎn)物，它兼有 MOSFET 高輸人阻抗、高速特性和 GTR 大電流密度特性的混合器件。其開關(guān)速度比 P -MOSFET 低，但比 GTR 快；其通態(tài)電壓降與 GTR 相擬約為 1 .5 V ~ 3 .5v ，比 P - MOSFET 小得多，其關(guān)斷存儲時間和電流卜降時間為別為 0 . 2 us一 04 us和 0 . 2us ~ 1 . 5us，因而有較高的工作頻率，它具有寬而穩(wěn)定的安個工作區(qū)，較高的效率，驅(qū)動電路簡單等優(yōu)點。

MOS 控制晶閘管（ MCT ）是一種在它的單胞內(nèi)集成了 MOSFET的品閘管，利用M OS 門來控制品閘管的開通和關(guān)斷，具有晶閘管的低通態(tài)電壓降，但其工作電流密度遠(yuǎn)高 IGBT和 GTR ，在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關(guān)頻率，且其關(guān)斷增益極高。

IGBT和MGT 這一類復(fù)合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復(fù)合化的同時，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規(guī)模生產(chǎn)的器件也已進(jìn)入實用。在 模塊化和復(fù)合化思路的基礎(chǔ)卜，其發(fā)展便是功率集成電路 PIC ( Powerl , lntegratcd Cirrrrcute ) , 在 PIC，不僅主回路的器件，而且驅(qū)動電路、過壓過流保護(hù)、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起，形成一個整體，這可以算作第四代電力電子器件。

2、 變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應(yīng)用普通晶閘管時，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當(dāng)電力電子器件進(jìn)入第二代后，更多是采用PWM 變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數(shù)，減少 了高次諧波對電岡的影響，解決了電動機(jī)在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動問題。

但是PWM 逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動作用在定轉(zhuǎn)子上，使電機(jī)繞組產(chǎn)生振動而發(fā)出噪聲。為了解決這個問題，一種方法是提高開關(guān)頻率，使之超過人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導(dǎo)通或關(guān)斷，開關(guān)損耗很大。開關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

1986 年美國威斯康星大學(xué) Divan 教授提出諧振式直流環(huán)逆變器。傳統(tǒng)的逆變器是掛在穩(wěn)定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進(jìn)行轉(zhuǎn)換的‘硬開關(guān)’，其開關(guān)損耗較大，限制了開關(guān)在頻率上的提高。而諧奪式直流環(huán)逆變器是把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上，使電力電子器件在零電壓或零電流下轉(zhuǎn)換，即工作在所謂的‘軟開關(guān)’狀態(tài)下，從而使開關(guān)損耗降低到零。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發(fā)展前途。

3、交流調(diào)速控制理論日漸成熟

1971 年，德國學(xué)者 F , Blaschke 闡明了交流電機(jī)磁場定向即矢量控制的原理，為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎(chǔ)。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機(jī)的控制方式，把定子電流的磁場分量和轉(zhuǎn)矩分量解耦開來，分別加以控制。這種解耦，實際上是把異步電動機(jī)的物理模型設(shè)法等效地變換成類似于直流電動機(jī)的模式，這種等效變換是借助于坐標(biāo)變換完成的。它需要檢測轉(zhuǎn)子磁鏈的方向，且其性能易受轉(zhuǎn)子參數(shù)，特別是轉(zhuǎn)子回路時間常數(shù)的影響。加上矢量旋轉(zhuǎn)變換的復(fù)雜性，使得實際的控制效果難于達(dá)到分析的結(jié)果。

4、通用變頻器開始大量投入實用

一般把系列化、批量化、占市場量最大的中小功率如 400KVA 以下的變頻器稱為通用變頻器。從產(chǎn)品來看，第一代是普通功能型 U / F 控制型，多采用 16 位 CPU ，第二代為高功能型 U /F 型，采用 32位DSP或雙 16 位CPU 進(jìn)行控制，采用了磁通補(bǔ)償器、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償器和電流限制拄制器．具有挖土機(jī)和“無跳閘”能力，也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器！目前占市場份額最大。

5、單片機(jī)、集成曳路及工業(yè)控荊計算機(jī)的發(fā)展

以 MCS-51為代表白 8 位機(jī)雖然仍占主導(dǎo)地位，但功能簡單，指令集短小，可靠性高，保密性高，適于大批量生產(chǎn)的 PIC系列單片機(jī)及CMS97C系列單片機(jī)等正在推廣，而且單片機(jī)的應(yīng)用范圍已開始擴(kuò)展至智能儀器儀表或不太復(fù)雜的工業(yè)控制場合以充分發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢另外，單片機(jī)的開發(fā)手段也更加豐富，除用匯編語言外，更多地是采用模塊化的（ - 語言、PL / M 語言。

6、電氣自動化技術(shù)與消防安全

隨著當(dāng)前電氣自動化技術(shù)的不斷應(yīng)用，在使用的過程中，對消防系統(tǒng)的催動也是不可忽視的過程。在消防系統(tǒng)設(shè)計的過程中，各種智能化技術(shù)與自動化控制技術(shù)是保證其正常良好運行的前提基礎(chǔ)。更是實現(xiàn)其自動化控制的過程和手段。更是保證消防安全系統(tǒng)能夠正常運行，監(jiān)測其中各種缺陷的重要手段和方法。

自動化技術(shù)的發(fā)展史范文第5篇

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；冶金；發(fā)展；現(xiàn)狀

我國是世界屈指可數(shù)的鋼鐵大國，連續(xù)多年世界鋼鐵產(chǎn)量第一，同時剛才的品種和結(jié)構(gòu)變化也快速發(fā)展更新，所以，冶金行業(yè)自動化技術(shù)對冶金越來越重要。隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，冶金自動化技術(shù)發(fā)展取得了一定的成就，但是不能沾沾自喜，同發(fā)達(dá)工業(yè)大國相比，我國冶金自動化技術(shù)還存在很大差距和問題。我們應(yīng)該看清自己的問題，制定適合我國冶金自動化技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略。

1 冶金自動化技術(shù)現(xiàn)狀

按照我國目前冶金市場的自動化技術(shù)結(jié)構(gòu)來說，按照功能區(qū)分可以將冶金自動化分為三個發(fā)展層次，它們分別是冶金過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)、企業(yè)信息化系統(tǒng)。

1.1 過程控制系統(tǒng)

冶金自動化分為三個層次，其中之一就是過程控制系統(tǒng)。過程控制系統(tǒng)需要由電腦系統(tǒng)進(jìn)行配置，其功能在電腦控制下能夠得到進(jìn)一步發(fā)揮。根據(jù)有效的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前我國冶金的工序可以分別被計算，高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、連鑄、軋機(jī)等都能夠分別顯示數(shù)據(jù)。實際上，冶金的生產(chǎn)過程可以清楚地觀察到，電腦在冶金生產(chǎn)的過程中只是起到了一個數(shù)據(jù)記錄匯總、數(shù)據(jù)報表制作和生產(chǎn)過程監(jiān)控作用。冶金過程本身就非常復(fù)雜，目前，冶金行業(yè)數(shù)據(jù)庫在實際的生產(chǎn)過程中的適應(yīng)性差，根本無法達(dá)到預(yù)計的目的，即使有些企業(yè)引進(jìn)外國先進(jìn)的自動化設(shè)備也很難再冶金過程控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用。

1.2冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)

根據(jù)有效數(shù)據(jù)顯示，按照冶金的工程順序，目前我國大部分冶金工程都將冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)的電腦配置進(jìn)行設(shè)置。從目前市場上的冶金管理系統(tǒng)功能來說，有兩個管理項目是冶金生產(chǎn)過程中使用最頻繁的，信息收集和日常的生產(chǎn)管理。在真正的冶金生產(chǎn)過程中必須開展相關(guān)的管理并且需要發(fā)揮實質(zhì)作用。隨著我國企業(yè)管理的理念不斷發(fā)展，冶金行業(yè)也和組件認(rèn)識到管理系統(tǒng)的重要性，并且在冶金的生產(chǎn)順序，生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)流程方面都采用了管理系統(tǒng)，而且取得了明顯的效果。但是由于技術(shù)方面運用不成熟，在實際操作過程中下生產(chǎn)管理系統(tǒng)的技術(shù)很難實現(xiàn)最大限度發(fā)揮，而且管理系統(tǒng)的應(yīng)用需要結(jié)合企業(yè)的發(fā)展需要，必須和實際工作相結(jié)合。

1.3 信息管理系統(tǒng)

隨著科技信息技術(shù)的發(fā)展，冶金行業(yè)的生產(chǎn)過程也已經(jīng)邁進(jìn)了信息化時代，運用信息化管理系統(tǒng)，管理水平得到了顯著提高。目前我國很多企業(yè)已經(jīng)能夠達(dá)到信息化帶動企業(yè)發(fā)展的目的，冶金技術(shù)的信息化發(fā)展前景廣闊，在整個行業(yè)中收到了很大的重視。每個企業(yè)結(jié)合自身的發(fā)展現(xiàn)狀建立相應(yīng)的信息網(wǎng)絡(luò)，為我國這個冶金行業(yè)的信息化都奠定了基礎(chǔ)。企業(yè)建立信息化系統(tǒng)項目已經(jīng)成為企業(yè)研究的一個重點課題。目前，很多冶金行業(yè)都已經(jīng)制定了適合本企業(yè)發(fā)展的信息網(wǎng)絡(luò)，找到屬于本企業(yè)的發(fā)展起點。冶金工程信息自動化是當(dāng)前冶金行業(yè)發(fā)展的一次重大改革，在改革過程中企業(yè)對信息化管理進(jìn)行了比較充分的理解，同時對企業(yè)管理的觀念進(jìn)行了更新。

2 冶金自動化發(fā)展趨勢

2.1 過程控制系統(tǒng)的完善

雖然很多企業(yè)已經(jīng)進(jìn)行了過程系統(tǒng)控制，但是和世界先進(jìn)技術(shù)水平相比，我國的冶金控制系統(tǒng)應(yīng)用并不全面。冶金工程的工作流程已經(jīng)可以采用比較新型的傳感技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，除此之外，還有一些關(guān)鍵工藝技術(shù)，例如參數(shù)閉環(huán)控制、產(chǎn)品物流跟蹤、能源的平衡控制以及環(huán)境控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制。實現(xiàn)冶金流程在線檢測和監(jiān)控系統(tǒng)，包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預(yù)報，鋼水純凈度檢測和預(yù)報，鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數(shù)檢測和判斷，全線廢氣和煙塵的監(jiān)測等。

2.2 全面實現(xiàn)信息化

冶金流程的全息集成。實現(xiàn)鐵―鋼―軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實現(xiàn)管理―計劃―生產(chǎn)―控制縱向信息集成，同時，整合生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提供生產(chǎn)管理控制的決策支持。計算機(jī)全流程模擬，實現(xiàn)以科學(xué)為基礎(chǔ)的設(shè)計和制造。采用計算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和計算力學(xué)技術(shù)，基于各種冶金模型，進(jìn)行流程離線仿真和在線集成模擬，生成一個分布式、網(wǎng)絡(luò)化、集成的“虛擬工廠”軟件系統(tǒng)環(huán)境，通過人機(jī)交互和協(xié)同計算，模擬鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程。支持生產(chǎn)組織優(yōu)化、生產(chǎn)流程優(yōu)化、新生產(chǎn)流程設(shè)計和新產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)化。企業(yè)信息集成到行業(yè)信息集成。信息化的目的之一是實現(xiàn)信息共享，在有效競爭前提下趨利避害，在企業(yè)信息化編碼體系標(biāo)準(zhǔn)化、企業(yè)異構(gòu)數(shù)據(jù)/信息集成基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實現(xiàn)協(xié)作制造企業(yè)信息集成，全行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)，直至全球行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及宏觀調(diào)控信息系統(tǒng)。知識管理和商業(yè)智能。利用企業(yè)信息化積累的海量數(shù)據(jù)和信息，按照各種不同類型的決策主題分別構(gòu)造數(shù)據(jù)倉庫，通過在線分析和數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)有關(guān)市場、成本、質(zhì)量等方面數(shù)據(jù)、信息、知識的階梯化演化，并將企業(yè)常年管理經(jīng)驗和集體智慧形式化、知識化，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展和生產(chǎn)、技術(shù)、經(jīng)營管理各方面創(chuàng)新奠定堅實的核心知識和規(guī)律性的認(rèn)識基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，冶金自動化技術(shù)不斷提高，但是和發(fā)達(dá)工業(yè)國家相比，在技術(shù)方面還存在很大差距，我國企業(yè)需要不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，積極促進(jìn)冶金自動化技術(shù)的發(fā)展。鋼鐵工業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)，關(guān)系到各行各業(yè)的生產(chǎn)，尤其是工業(yè)和建筑產(chǎn)業(yè)，沒有鋼鐵就無法進(jìn)行下一步具體工作。我國正處于社會主義建設(shè)高峰階段，很多工業(yè)發(fā)展處于品質(zhì)提升及轉(zhuǎn)型階段，今后對高品質(zhì)鋼鐵的需求量會不斷增加。然而目前市場高品質(zhì)鋼鐵供應(yīng)不足，高端品質(zhì)種類較少，不能完全滿足市場需求。所以，冶金自動化技術(shù)是推動鋼鐵產(chǎn)量和質(zhì)量提高的主要渠道。我國冶金行業(yè)在今后的發(fā)展當(dāng)中要不斷吸收借鑒國外冶金自動化技術(shù)的發(fā)展，制定適合我國冶金自動化發(fā)展的目標(biāo)，不斷拓展我國工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾波. 自動化技術(shù)在冶金行業(yè)中的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].山西冶金，2014（05）.