自動化、電氣、工控的概念釋疑

人工智能 機器人 農業 軟件 智控天地 2017-06-10

自動化的含義

自動化(Automation)是指機器設備、系統或過程(生產、管理過程)在沒有人或較少人的直接參與下,按照人的要求,經過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制,實現預期的目標的過程。自動化技術廣泛用於工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。採用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來,而且能擴展人的器官功能,極大地提高勞動生產率,增強人類認識世界和改造世界的能力。因此,自動化是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。

1936年,美國福特公司的機械工程師D.S.哈德最先提出“自動化”一詞,並用來描述發動機汽缸的自動傳送和加工的過程。50年代,自動調節器和經典控制理論的發展,使自動化進入以單變量自動調節系統為主的局部自動化階段。60年代,隨現代控制理論的出現和電子計算機的推廣應用,自動控制與信息處理結合起來,使自動化進入到生產過程的最優控制與管理的綜合自動化階段。

70年代,自動化的對象變為大規模、複雜的工程和非工程系統,涉及許多用現代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究,促進了自動化的理論、方法和手段的革新,於是出現了大系統的系統控制和複雜系統的智能控制,出現了綜合利用計算機、通信技術、系統工程和人工智能等成果的高級自動化系統,如柔性製造系統、辦公自動化、智能機器人、專家系統、決策支持系統、計算機集成製造系統等。

電氣的含義

電氣(electrical,electrical power and equipment)是電能的生產、傳輸、分配、使用和電工裝備製造等學科或工程領域的統稱。是以電能、電氣設備和電氣技術為手段來創造、維持與改善限定空間和環境的一門科學,涵蓋電能的轉換、利用和研究三方面,包括基礎理論、應用技術、設施設備等。

電氣控制系統一般稱為電氣設備二次控制迴路,不同的設備有不同的控制迴路,而且高壓電氣設備與低壓電氣設備的控制方式也不相同。

為了保證一次設備運行的可靠與安全,需要有許多輔助電氣設備為之服務,能夠實現某項控制功能的若干個電器組件的組合,稱為控制迴路或二次迴路。這些設備要有以下功能:

1、自動控制功能:高壓和大電流開關設備的體積是很大的,一般都採用操作系統來控制分、合閘,特別是當設備出了故障時,需要開關自動切斷電路,要有一套自動控制的電氣操作設備,對供電設備進行自動控制;

2、保護功能:電氣設備與線路在運行過程中會發生故障,電流(或電壓)會超過設備與線路允許工作的範圍與限度,這就需要一套檢測這些故障信號並對設備和線路進行自動調整(斷開、切換等)的保護設備;

3、監視功能:電是眼睛看不見的,一臺設備是否帶電或斷電,從外表看無法分辨,這就需要設置各種視聽信號,如燈光和音響等,對一次設備進行電氣監視;

4、測量功能:燈光和音響信號只能定性地表明設備的工作狀態(有電或斷電),如果想定量地知道電氣設備的工作情況,還需要有各種儀表測量設備,測量線路的各種參數,如電壓、電流、頻率和功率的大小等。

在設備操作與監視當中,傳統的操作組件、控制電器、儀表和信號等設備大多可被電腦控制系統及電子組件所取代,但在小型設備和就地局部控制的電路中仍有一定的應用範圍。這也都是電路實現微機自動化控制的基礎。

工控的含義

工控指的是工業自動化控制,主要利用電子電氣、機械、軟件組合實現。即是工業控制(Factory control),或者是工廠自動化控制(Factory Automation control)。主要是指使用計算機技術,微電子技術,電氣手段,使工廠的生產和製造過程更加自動化、效率化、精確化,並具有可控性及可視性。

工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命,使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初,隨著改革開放的春風,國外先進的工控技術進入中國大陸,比較廣泛使用的工業控制產品有“PLC,變頻器,觸摸屏,伺服電機,工控機”等。這些產品和技術大力推廣了製造業自動化進程。

工業控制智能化是指工業生產、管理、經營過程中,信息基礎設施,集成平臺上,實現信息採集、信息傳輸、信息處理以及信息綜合利用等。

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