工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展

李 偉

（哈藥集團(tuán)制藥總廠 黑龍江 哈爾濱 150086）

0 引言

工業(yè)電氣自動(dòng)化的理論開發(fā)理論基礎(chǔ)。是工業(yè)電氣自動(dòng)化的基石。作為工業(yè)電氣自動(dòng)化在制造業(yè)和民用產(chǎn)品的發(fā)展，是隨著新興的計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展成為人類的工具。工業(yè)電氣自動(dòng)化的技術(shù)幫助人類解決了千百年夢(mèng)寐以求的夢(mèng)想。實(shí)現(xiàn)了人工智能的實(shí)質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應(yīng)的工業(yè)電氣自動(dòng)化的智能設(shè)備。工業(yè)電氣自動(dòng)化的研究對(duì)象主要包括：系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的產(chǎn)品。這一技術(shù)在電氣自動(dòng)化在工廠里應(yīng)用比較廣泛，可以說(shuō)，電氣自動(dòng)化是高科技時(shí)代工廠里的支柱。尤其是電子工廠，作為電子工廠時(shí)時(shí)、天天都要用到自動(dòng)化，編程，設(shè)計(jì)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關(guān)的自動(dòng)控制、系統(tǒng)運(yùn)行、信息處理、電子電氣技術(shù)、研制開發(fā)、信息處理和計(jì)算機(jī)與電子應(yīng)用等領(lǐng)域。

1 工業(yè)電氣自動(dòng)化的定義

我們把機(jī)器設(shè)備或裝置在無(wú)人操作的情況下，他就可以按預(yù)先設(shè)置的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制的過(guò)程。叫做自動(dòng)化。由于自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。因此，自動(dòng)化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。也就把他稱作工業(yè)電氣自動(dòng)化。

2 工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程

在1946年，美國(guó)福特公司的機(jī)械工程師提出“自動(dòng)化”一詞。隨現(xiàn)代控制理論的出現(xiàn)和電子計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用，自動(dòng)控制與信息處理結(jié)合起來(lái)，使自動(dòng)化進(jìn)入到生產(chǎn)過(guò)程的最優(yōu)控制與管理的綜合自動(dòng)化階段。到了20世紀(jì)中期，第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期形成的經(jīng)典控制理論對(duì)戰(zhàn)后發(fā)展局部自動(dòng)化起了重要的促進(jìn)作用。在問(wèn)題的過(guò)程中形成了經(jīng)典控制理論﹐設(shè)計(jì)出各種精密的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置﹐開創(chuàng)了系統(tǒng)和控制這一新的科學(xué)領(lǐng)域。1945年后由于戰(zhàn)時(shí)出版禁令的解除﹐出現(xiàn)了系統(tǒng)闡述經(jīng)典控制理論的著作。

電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明為20世紀(jì)60～70年代，為控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用程序控制奠定了基礎(chǔ)，使邏輯控制以及廣泛應(yīng)用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)直接控制到電器產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。自動(dòng)化是美國(guó)人D.S.Harder于提出的他認(rèn)為在一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運(yùn)就是“自動(dòng)化”。由于在工業(yè)的電器制造業(yè)上需要大量的自動(dòng)化程序設(shè)計(jì)和使用，所以把這一領(lǐng)域的技術(shù)稱作工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)。

3 工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

工業(yè)電氣自動(dòng)化的廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點(diǎn)：在形式方面，工業(yè)制造業(yè)的電氣自動(dòng)化有三個(gè)方面的含義：代替人的體力勞動(dòng)，代替或輔助人的腦力勞動(dòng)，制造系統(tǒng)中人機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化。在工業(yè)電氣自動(dòng)化的功能方面，電氣自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)或腦力勞動(dòng)僅僅是自動(dòng)化功能目標(biāo)體系的一部分。電氣自動(dòng)化的功能目標(biāo)是多方面的，時(shí)至今日，已形成一個(gè)有機(jī)體系。在范圍方面，工業(yè)制造業(yè)的電氣自動(dòng)化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過(guò)程，而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過(guò)程。工業(yè)電氣自動(dòng)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，有著十分廣泛和深刻的內(nèi)涵。目前制造自動(dòng)化技術(shù)的研究非?；钴S，由于工業(yè)電氣自動(dòng)化是一門涉及學(xué)科較多、應(yīng)用廣泛的綜合性科學(xué)技術(shù)。作為一個(gè)系統(tǒng)工程，它由5個(gè)單元組成：①程序單元。決定做什么和如何做。②作用單元。施加能量和定位。③傳感單元。檢測(cè)過(guò)程的性能和狀態(tài)。④制定單元。對(duì)傳感單元送來(lái)的信息進(jìn)行比較，制定和發(fā)出指令信號(hào)。⑤控制單元。進(jìn)行制定并調(diào)節(jié)作用單元的機(jī)構(gòu)。工業(yè)電氣自動(dòng)化的研究?jī)?nèi)容主要有自動(dòng)控制和信息處理兩個(gè)方面，包括理論、方法、硬件和軟件等，從應(yīng) 用觀點(diǎn)來(lái)看，研究?jī)?nèi)容有電器產(chǎn)品過(guò)程的自動(dòng)化、機(jī)械制造自動(dòng)化、管理自動(dòng)化、實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化和家庭自動(dòng)化等。工業(yè)電氣過(guò)程自動(dòng)化 石油煉制和化工等工業(yè)中流體或粉體的化學(xué)處理自動(dòng)化。

20世紀(jì)60年代以后，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化車間，加上信息管理、生產(chǎn)管理自動(dòng)化，出現(xiàn)了采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的工廠自動(dòng)化。

4 工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展不僅將使產(chǎn)品更加人性化，工業(yè)電氣自動(dòng)化的利用可以改變現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使有效資源的利用率得以提高，從而降低生產(chǎn)成本費(fèi)用。由此可以得出，工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展可帶來(lái)更好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。大力發(fā)展工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以提高我國(guó)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平，縮小與西方發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)方面的差距，而且可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著十分重要的作用。工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，主要是結(jié)合現(xiàn)代高科技革命的計(jì)算機(jī)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使工業(yè)電氣自動(dòng)化在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的操作之下，實(shí)現(xiàn)各個(gè)運(yùn)行部分的緊密配合，實(shí)現(xiàn)操作的一體化。這樣的一體化技術(shù)，可以使機(jī)器操作變得更加流暢，能減少人為操作失誤。通過(guò)計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)向工作各部分下達(dá)指令，是工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的重要方面。

工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是開放化、分布式和信息化。開放化就是要將系統(tǒng)與外界建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的各方的網(wǎng)絡(luò)連接，提高信息處理能力；分布式的結(jié)構(gòu)可以保證在網(wǎng)絡(luò)中建立起獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)把安全危險(xiǎn)分散，促進(jìn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行；而信息化就是實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。如今，我們已經(jīng)到了開創(chuàng)電氣自動(dòng)化的新時(shí)代，關(guān)于實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，是我們未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)。

5 總結(jié)

我國(guó)進(jìn)入WTO以后，面對(duì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，為了從價(jià)格上贏得優(yōu)勢(shì)，我們必須吸取高科技先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)提供條件。同時(shí)，將科學(xué)發(fā)展觀作為前進(jìn)的基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想，根據(jù)每個(gè)地區(qū)部門的實(shí)際情況，以人為本，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，總結(jié)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，改變傳統(tǒng)的發(fā)展觀念，尋找一條合適的發(fā)展道路。工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展目標(biāo)是人工智能化，這在人類制作機(jī)器表達(dá)出來(lái)的人工智能，體現(xiàn)了自動(dòng)化的特征優(yōu)勢(shì)。因此智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中可以發(fā)揮最大的效用，是人類品嘗高科技的幸福。

［1］范然,楊健.電氣系統(tǒng)中自動(dòng)化發(fā)展方向的探究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（02）.

［2］郭硯強(qiáng).電氣自動(dòng)化及電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向[J].品牌：理論月刊，2011（12）.

［3］尚磊.工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀與策略[J].黑龍江科技信息，2010（10）.