你对自动化知多少呢？

说起自动化，大家都不陌生。那么自动化的范围有多大呢？自动化包括哪些设备呢？你的产品是否属于自动化呢？我们一起了解一下吧。

什么是自动化呢？

自动化（Automation）就是在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（控制装置），使机器、设备或生产过程（控制对象）的某个工作状态或参数（被控量）自动地按照预定的规律运行。以下是一个简单控制系统的方框图：

一个完整的控制系统包括了控制器、执行器、控制对象、仪表及测量设备。那么这些设备具体有哪些呢？在以后的内容，小甄会一一为大家介绍。

自动化经历了这样一个发展过程

1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出"自动化"一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。

50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。

60年代，随现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。

70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进了自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制，出现了综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统，如柔性制造系统、办公自动化、智能机器人、专家系统、决策支持系统、计算机集成制造系统等。

18世纪，自动装置的出现和应用。自动化技术形成时期是在18世纪末～20世纪30年代。1788年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器（又称飞球调速器），并把它与蒸汽机的阀门连接起来，构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统。瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元，对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。人们开始采用自动调节装置，来对付工业生产中提出的控制问题。自动调节器应用标志着自动化技术进入新的历史时期。进入20世纪以后，工业生产中广泛应用各种自动调节装置，促进了对调节系统进行分析和综合的研究工作。这一时期虽然在自动调节器中已广泛应用反馈控制的结构，但从理论上研究反馈控制的原理则是从20世纪20年代开始的。1833年英国数学家C.巴贝奇在设计分析机时首先提出程序控制的原理。1939年世界上第一批系统与控制的专业研究机构成立，为20世纪40年代形成经典控制理论和发展局部自动化作了理论上和组织上的准备。

20世纪40～50年代是局部自动化时期第二次世界大战时期形成的经典控制理论对战后发展局部自动化起了重要的促进作用。经典控制理论这个名称是1960年在第一届全美联合自动控制会议上提出来的。1945年美国数学家把反馈的概念推广到一切控制系统。50年代以后﹐经典控制理论有了许多新的发展。经典控制理论的方法基本上能满足第二次世界大战中军事技术上的需要和战后工业发展上的需要。但是到了50年代末就发现把经典控制理论的方法推广到多变量系统时会得出错误的结论。经典控制理论的方法有其局限性。

20世纪40年代中发明的电子数字计算机开创了数字程序控制的新纪元﹐虽然当时还局限于自动计算方面，但ENIAC和EDVAC的制造成功﹐开创了电子数字程序控制的新纪元。电子数字计算机的发明为60～70年代在控制系统中广泛应用程序控制和逻辑控制以及广泛应用电子数字计算机直接控制生产过程奠定了基础。

20世纪50年代末起至今是综合自动化时期，这一时期空间技术迅速发展，迫切需要解决多变量系统的最优控制问题。于是诞生了现代控制理论。现代控制理论的形成和发展为综合自动化奠定了理论基础。同时微电子技术有了新的突破。1958年出现晶体管计算机，1965年出现集成电路计算机，1971年出现单片微处理机。微处理机的出现对控制技术产生了重大影响﹐控制工程师可以很方便地利用微处理机来实现各种复杂的控制，使综合自动化成为现实。"自动化(Automation)"是美国人D.S.Harder于1936年提出的他认为在一个生产过程中，机器之间的零件转移不用人去搬运就是"自动化"。

无处不在的自动化

自动化的涉及范围之广，以工业生产为例，小到一个普通的设备电机，大到企业的整个加工、制造系统乃至企业的整个生产过程。从广度来看，自动化涉及第二产业工业自动化、第一产业农业自动化、第三产业服务自动化（如办公自动化、楼宇自动化、商务自动化、交通自动化等等），涉及的系统有人造系统（如机器系统、交通系统、电力系统、军事系统）和自然系统（如生命系统、生态系统），涉及的过程有生产过程、管理过程、决策过程等等。

接下来我们一起看一下自动化的部分应用。

银行办公自动化

银行的各项业务和各类工作都是相互联系、互为依存的，是一个有机的整体，不能割裂分开。银行办公自动化，是业务处理、综合管理、通讯联接三位一体。开发者采用了电子笔手写方式，多媒体语音功能，公文信息原稿扫描技术、键盘录入，大容量光盘存贮，激光打印机输出等技术解决了以下问题：一是对领导同志的原稿、手迹、批示、签名采集、保存。二是大量文件、资料、数据进入计算机，由纸张信息转换为电子信息。三是庞大信息量的存贮。四是高效率的邮件处理功能。

卫生管理自动化

公共场所是人类社会的重要组成部分，改善和提高公共场所环境卫生质量是直接关系到人民群众身体健康的大事，因此，寻找一种集监测、监督为一体的公共场所卫生的自动化管理体系势在必行。整个自动化管理系统由三大部分组成，即处于卫生监督部门的中央处理控制机构、工作于公共场所现场的分机测控机构和通信网络等。公共场所卫生自动化管理系统中，主机（IBM PC）是整个系统的核心部分，也是整个系统的控制和管理中心。它不但负责卫生监督部门的所有管理工作，而且还负责控制其他分机的任务，也是所有场所的监督中心和监督数据的处理、分析、管理中心。

电力系统自动化

按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面,并形成一个分层分级的自动化系统。区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省（市）调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。

电网调度自动化

现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，依托VarSuv节能自动化计算位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。

火力发电厂自动化

火力发电厂的自动化项目包括：1、厂内机、炉、电运行设备的安全检测，包括数据采集、状态监视、屏幕显示、越限报警、故障检出等。2、计算机实时控制，实现由点火至并网的全部自动起动过程。3、有功负荷的经济分配和自动增减。4、母线电压控制和无功功率的自动增减。5、稳定监视和控制。采用的控制方式有两种形式：一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值而实现监督控制；另一种是用计算机输出外围设备直接控制生产过程而实现直接数字控制。

水力发电站综合自动化

需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。1、大坝计算机自动监控系统：包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。2、水库水文信息的自动监控系统：包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。3、厂内计算机自动监控系统：包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配、稳定监视和控制等。

供电系统自动化

包括地区调度实时监控、变电站自动化和负荷控制三个方面。地区调度的实时监控系统通常由小型或微型计算机组成，功能与中心调度的监控系统相仿，但稍简单。变电站自动化发展方向是无人值班，其远动装置采用微型机可编程序的方式。供电系统的负荷控制常采用工频或声频控制方式。

水库管理自动化

水库管理系统是现代化水库的核心部分，是水库效能发挥的重要部分。洪水时水库闸门的操作是以不造成下游灾害为基础制定的操作规则。为了确保正确的信息流动，需把握和监视入库流量和工程状况，按实际情况来推测水库的运行，找出相应的对策方案。对于水库群，所有水库的状况及各个水库的情况都要予以考虑。

照明系统自动化

为了配合各种形态光的场景，创造舒适环境，减少光污染和节约电力能源，照明自动化系统的诞生解决了日常生活中的诸多问题，实现了自检、时钟、定时、延时、工作人员操作范围设定（提供各级别段密码）、网上控制、局域网监控、电话控制、日报，月报、模拟图象监控等功能。具有节能、节约运营管理费用、创造舒适的工作环境、系统的稳定性、有效进行维修保养、系统的开放性等特点。

微机综合自动化系统

微机综合自动化系统就是将变电站的二次设备（包括仪表，信号系统，继电保护，自动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术，现代电子技术和通信设备及信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输配电线路的自动监视，测量，自动控制和微机保护以及与调度通信等综合性的自动化功能。

变电站综合自动化系统

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、 控制和协调的一种综合性的自动化系统。具有功能实现综合化、系统构成模块化、结构分布、分层、分散化、操作监视屏幕化、通信局域网络化、光缆化、运行管理智能化、测量显示数字化的特点。

以上仅仅是自动化应用的一部分，在我们生活的方方面面都会用到自动化。在以后的内容中，我们会慢慢介绍给大家。对以上内容，如果您有更深的见解，欢迎加入自动化企业QQ: 4006876636 品牌观察讨论组。

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