時(shí)會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。經(jīng)典控制理論的方法有其局限性。
20世紀(jì)40年代中發(fā)明的電子數(shù)字計(jì)算機(jī)開創(chuàng)了數(shù)字程序控制的新紀(jì)元﹐雖然當(dāng)時(shí)還局限于自動(dòng)計(jì)算方面,但ENIAC和EDVAC的制造成功﹐開創(chuàng)了電子數(shù)字程序控制的新紀(jì)元。電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明為60~70年代在控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用程序控制和邏輯控制以及廣泛應(yīng)用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)直接控制生產(chǎn)過程奠定了基礎(chǔ)。
20世紀(jì)50年代末起至今是綜合自動(dòng)化時(shí)期,這一時(shí)期空間技術(shù)迅速發(fā)展,迫切需要解決多變量系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題。于是誕生了現(xiàn)代控制理論。現(xiàn)代控制理論的形成和發(fā)展為綜合自動(dòng)化奠定了理論基礎(chǔ)。同時(shí)微電子技術(shù)有了新的突破。1958年出現(xiàn)晶體管計(jì)算機(jī),1965年出現(xiàn)集成電路計(jì)算機(jī),1971年出現(xiàn)單片微處理機(jī)。微處理機(jī)的出現(xiàn)對(duì)控制技術(shù)產(chǎn)生了重大影響﹐控制工程師可以很方便地利用微處理機(jī)來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制,使綜合自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)。“自動(dòng)化(Automation)”是美國(guó)人D.S.Harder于1936年提出的他認(rèn)為在一個(gè)生產(chǎn)過程中,機(jī)器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運(yùn)就是“自動(dòng)化”。
概念介紹
自動(dòng)化的概念是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展過程。過去,人們對(duì)自動(dòng)化的理解或者說自動(dòng)化的功能目標(biāo)是以機(jī)械的動(dòng)作代替人力操作,自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。這實(shí)質(zhì)上是自動(dòng)化代替人的體力勞動(dòng)的觀點(diǎn)。后來隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展,特別是隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,自動(dòng)化的概念已擴(kuò)展為用機(jī)器(包括計(jì)算機(jī))不僅代替人的體力勞動(dòng)而且還代替或輔助腦力勞動(dòng),以自動(dòng)地完成特定的作業(yè)。
自動(dòng)化的廣義內(nèi)涵至少包括以下幾點(diǎn):在形式方面,制造自動(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。在功能方面,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。自動(dòng)化的功能目標(biāo)是多方面的,已形成一個(gè)有機(jī)體系。在范圍方面,制造自動(dòng)化不僅涉及到具體生產(chǎn)制造過程,而是涉及產(chǎn)品生命周期所有過程。
研究?jī)?nèi)容
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:
2、作用單元
3、傳感單元
4、制定單元
5、控制單元
過程自動(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。一般采用由檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)器和計(jì)算機(jī)等組成的過程控制系統(tǒng),對(duì)加熱爐、精餾塔等設(shè)備或整個(gè)工廠進(jìn)行最優(yōu)控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優(yōu)控制等。
管理自動(dòng)化:工廠或事業(yè)單位的人、財(cái)、物、生產(chǎn)、辦公等業(yè)務(wù)管理自動(dòng)化,是以信息處理為核心的綜合性技術(shù),涉及電子計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)與控制等學(xué)科。一般采用由多臺(tái)具有高速處理大量信息能力的計(jì)算機(jī)和各種終端組成的局部網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)代已在管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制出決策支持系統(tǒng)(DSS),為高層管理人員決策提供備選的方案。
對(duì)社會(huì)的影響自動(dòng)化是新的技術(shù)革命的一個(gè)重要方面。自動(dòng)化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣,對(duì)人類的生產(chǎn)、生活等方式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。生產(chǎn)過程自動(dòng)化和辦公室自動(dòng)化可極大地提高社會(huì)生產(chǎn)率和工作效率,節(jié)約能源和原材料消耗,保證產(chǎn)品質(zhì)量,改善勞動(dòng)條件,改進(jìn)生產(chǎn)工藝和管理體制,加速社會(huì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會(huì)信息化的進(jìn)程。
實(shí)施時(shí)機(jī)
1、記錄生產(chǎn)過程。
2、進(jìn)行增值分析,把哪些非增值性的操作項(xiàng)目鑒定出來。
3、把非增值性操作盡可能多地消除掉。
4、評(píng)估“新的經(jīng)過該站”的過程,對(duì)在該過程匯總應(yīng)用自動(dòng)化進(jìn)行成本效益分析。
5、如果效益大于成本,或者能取得顯著的質(zhì)量效益,則實(shí)行自動(dòng)化。
發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出越來越高的要求,同時(shí)也為自動(dòng)化技術(shù)的革新提供了必要條件。70年代以后,自動(dòng)化開始向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級(jí)的智能控制發(fā)展,并廣泛地應(yīng)用到國(guó)防、科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化,例如大型企業(yè)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、全國(guó)鐵路自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、國(guó)家電力網(wǎng)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、空中交通管制系統(tǒng)、城市交通控制系統(tǒng)、自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)等。自動(dòng)化的應(yīng)用正從工程領(lǐng)域向非工程領(lǐng)域擴(kuò)展,如醫(yī)療自動(dòng)化、人口控制、經(jīng)濟(jì)管理自動(dòng)化等。自動(dòng)化將在更大程度上模仿人的智能,機(jī)器人已在工業(yè)生產(chǎn)、海洋開發(fā)和宇宙探測(cè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用,專家系統(tǒng)在醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探等方面取得顯著效果。工廠自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化將成為新技術(shù)革命的重要內(nèi)容,并得到迅速發(fā)展。
培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生具備電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、自動(dòng)檢測(cè)與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí),能在運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術(shù)、檢測(cè)與自動(dòng)化儀表、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行、科技開發(fā)及研究等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。
主要課程
電路原理、高等數(shù)學(xué)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、過程工程基礎(chǔ)、電機(jī)與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論、現(xiàn)代控制理論、半導(dǎo)體變流技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、信號(hào)與系統(tǒng)分析、過程檢測(cè)及儀表、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制、系統(tǒng)辨識(shí)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、系統(tǒng)工程導(dǎo)論、復(fù)變函數(shù)與積分變換、自動(dòng)化概論、嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)。
就業(yè)方向
主要從事與電氣工程有關(guān)的系統(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)域的工作。自動(dòng)化就業(yè)面很廣泛,一般可以選擇自動(dòng)化以及自動(dòng)化儀表公司,如西門子,E+H,ABB等公司;可以選擇到化工廠、醫(yī)藥、食品制造等企業(yè)中進(jìn)行生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制;可以選擇自動(dòng)機(jī)器人方向的研究;可以向數(shù)據(jù)采集、挖掘,模式識(shí)別等方面發(fā)展;當(dāng)然也可以深入高科技領(lǐng)域,比如航天航空器控制的研究制造等等。
國(guó)外現(xiàn)狀
國(guó)外自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是系統(tǒng)化、柔性化、集成化和智能化。
自動(dòng)化技術(shù)不斷提高光電子、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、傳統(tǒng)制造等行業(yè)的技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,它與光電子、計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的融合和創(chuàng)新,不斷創(chuàng)造和形成新的行業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),同時(shí)不斷提供新的行業(yè)發(fā)展的管理戰(zhàn)略哲理。
如并行工程(CE)、敏捷制造(AM)等。數(shù)控技術(shù)于模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體和智能化;CAD/CAM系統(tǒng)面向產(chǎn)品的整個(gè)生命周期;自動(dòng)控制內(nèi)容發(fā)展到對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的在線監(jiān)測(cè)與控制,設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷和事故處理、生產(chǎn)狀態(tài)的監(jiān)控和設(shè)備之間的協(xié)調(diào)控制與連鎖保護(hù),以及廠級(jí)管理決策與控制等;系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)普遍以通用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ);自動(dòng)化控制產(chǎn)品正向著成套化、系列化、多品種方向發(fā)展;以自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、圖象顯示技術(shù)為一體的綜合性系統(tǒng)裝置成為國(guó)外工業(yè)過程控制的主導(dǎo)產(chǎn)品,現(xiàn)場(chǎng)總線成為自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的第一熱點(diǎn);可編程控制器(PLC)與工業(yè)控制系統(tǒng)(DCS)的實(shí)現(xiàn)功能越來越接近,價(jià)格也逐步接近,國(guó)外自動(dòng)控制與儀器儀表領(lǐng)域的前沿廠商已推出了類似PCS(Process Control System)的產(chǎn)品。
世界自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛。傳感器技術(shù)、開放式工業(yè)過程自動(dòng)化系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,其中90年代傳感器在美國(guó)、日本的市場(chǎng)總銷售額已超過100億美元。
常見種類
全集成
無論是針對(duì)過程工業(yè)還是針對(duì)生產(chǎn)工業(yè):也不論處于哪個(gè)領(lǐng)域,全集成自動(dòng)化都是實(shí)現(xiàn)完全符合各種具體需要的自動(dòng)化解決方案的唯一基礎(chǔ)。將我們?cè)谄渌袠I(yè)應(yīng)用中不斷嘗試后獲得的經(jīng)驗(yàn),連同我們成熟的產(chǎn)品線,直接應(yīng)用于當(dāng)前的開發(fā)工作中,進(jìn)而為水工業(yè)帶來諸多好處。
全集成自動(dòng)化可以為在整個(gè)工廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、高效的自動(dòng)化奠定基礎(chǔ)。針對(duì)污水處理工廠的情況:從泵站到活化池,從頭到尾,直到排水站。
全集成自動(dòng)化在機(jī)器或工廠的整個(gè)生命周期(從最初的規(guī)劃階段、到安裝和調(diào)試、操作和維護(hù),一直到擴(kuò)展和現(xiàn)代化)內(nèi)提供了大量的優(yōu)勢(shì)。
在全集成自動(dòng)化的基礎(chǔ)上,我們可實(shí)施針對(duì)水工業(yè)特殊要度身定制的、具有卓越集成性能的解決方案。VarSuv節(jié)能計(jì)算器為優(yōu)化工廠的能源配置做出了重要的貢獻(xiàn)。由于TIA具有面向系統(tǒng)的工程環(huán)境以及集成的通訊和診斷選項(xiàng),因此,工廠在整個(gè)生命周期都會(huì)從中受益。此外,西門子不斷創(chuàng)新,確保您在工廠改造方面的投資安全性。
全集成自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì):
安裝和調(diào)試:在工廠范圍內(nèi)使用相同的通信標(biāo)準(zhǔn)(如 PROFIBUS 和PROFINET),將接口需求降至最低,同時(shí)簡(jiǎn)化了安裝與調(diào)試過程。即使是結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的工廠,實(shí)現(xiàn)起來不費(fèi)吹灰之力。
運(yùn)行:集成通訊可以在整個(gè)工廠范圍內(nèi)最大限度地提高透明性。這表明,在需求變更時(shí)工廠可以更快速靈活地作出響應(yīng),并采取十分有效的診斷措施。通過這種方法可以計(jì)劃外停車事故降至最低。集成全集成自動(dòng)化,還意味著:無論是直接操作控制系統(tǒng)還是通過操作面板,對(duì)所有站都進(jìn)行統(tǒng)一操作。
維護(hù):智能維護(hù)策略使您能夠更快地檢測(cè)、分析和消除可能的錯(cuò)誤源,甚至是在使用遠(yuǎn)程維護(hù)的情況下也是如此。在我們的許多系統(tǒng)操作過程中,都可以更換模塊。組件的統(tǒng)一也減輕了維修工程師的負(fù)擔(dān)。
現(xiàn)代化和擴(kuò)展:現(xiàn)有工廠很輕松地適應(yīng)不斷變化的要求,通常不用中斷運(yùn)行。由于我們的產(chǎn)品和系統(tǒng)的不斷深入開發(fā)具有持續(xù)性,從而避免了系統(tǒng)中諸多不必要的變更,因此在最大程度上確保了投資安全。
銀行辦公
在銀行的經(jīng)營(yíng)管理中,憑借先進(jìn)的計(jì)算機(jī)手段,進(jìn)行組織協(xié)調(diào)、
指揮調(diào)度、監(jiān)督調(diào)控、輔助決策,以提高銀行的現(xiàn)代化管理水平和工作效率,已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)心和重視。
銀行的各項(xiàng)業(yè)務(wù)和各類工作都是相互聯(lián)系、互為依存的,是一個(gè)有機(jī)的整體,不能割裂分開。因此,在金融電子化的進(jìn)程中,在辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,要通盤考慮,統(tǒng)籌規(guī)劃,不能顧此失彼,畸重畸輕。銀行辦公自動(dòng)化,應(yīng)是業(yè)務(wù)處理、綜合管理、通訊聯(lián)接三位一體,主要有四個(gè)方面的內(nèi)容。
1、是管理決策環(huán)節(jié)。該部分為領(lǐng)導(dǎo)層提供閱批公文、查詢信息、輔助決策、發(fā)布政令、指揮調(diào)度等全方位電腦服務(wù)。
2、業(yè)務(wù)處理。按專業(yè)建立數(shù)據(jù)庫、信息庫、情報(bào)庫、文檔庫積累資料,為數(shù)據(jù)共享,系統(tǒng)查詢提供信息來源。
3、信息加工。專業(yè)數(shù)據(jù)庫的信息資料,多帶有原始、零星的痕跡。因此,
要按著一定的數(shù)學(xué)模型、格式標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)口徑進(jìn)行采集、加工、整理,使其,條理化、系統(tǒng)化、規(guī)范化,再以表格、圖形、曲線、文字等直觀方式進(jìn)行顯示,為領(lǐng)導(dǎo)層分析研究、預(yù)測(cè)監(jiān)控、制定政策提供依據(jù)和參考。
4、是網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)環(huán)節(jié),徹底打破條塊分割,解決傳輸滯后、流通不暢的瓶頸問題,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)群的一體化、網(wǎng)絡(luò)化,溝通業(yè)務(wù)與管理方面的聯(lián)系,使通訊系統(tǒng)四通八達(dá),暢通無阻,信息傳遞“瞬間”完成。
銀行辦公自動(dòng)化系統(tǒng)特殊功能:特殊功能是因辦公需要,開發(fā)中要重點(diǎn)考慮的。一是對(duì)領(lǐng)導(dǎo)同志的原稿、手跡、批示、簽名如何采集,如何保存。二是大量文件、資料、數(shù)據(jù)如何進(jìn)入計(jì)算機(jī),由紙張信息轉(zhuǎn)換為電子信息。三是信息的存貯,辦公自動(dòng)化系統(tǒng)涉及全行各個(gè)部門,信息量十分龐大。無論是暫時(shí)存放,還是長(zhǎng)年保存,系統(tǒng)都要提供足夠的存貯空間。四是高效率的郵件處理功能。這是行長(zhǎng)與各部門聯(lián)系的橋梁和紐帶,是行長(zhǎng)發(fā)布政令、通知、講話,行使組織管理職能的主要手段,也是部門負(fù)責(zé)人請(qǐng)示、匯報(bào)的信息載體。我們?cè)陂_發(fā)中采用了以下手段,即電子筆手寫方式,多媒體語音功能,公文信息原稿掃描技術(shù)、鍵盤錄入,大容量光盤存貯,激光打印機(jī)輸出。這些技術(shù)的綜合運(yùn)用,較好地滿足了以上各類功能需要。
辦公自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)綜合項(xiàng)目,涉及面廣,耗資量大,建設(shè)周期長(zhǎng)。在開發(fā)中以分步實(shí)施,逐步推進(jìn)為宜,這樣可以少走彎路,避免浪費(fèi)。在總體設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、組建網(wǎng)絡(luò)、軟件配制上要從長(zhǎng)考慮,力求一次投資長(zhǎng)期受益;在程序開發(fā)上要分段進(jìn)行,先易后難,滾動(dòng)前進(jìn),預(yù)留接口,以備擴(kuò)充。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要立足現(xiàn)有條件,盡量利用已有技術(shù)設(shè)備,不能一味追求高檔次、高投入。微機(jī)聯(lián)網(wǎng)具有投資省,開發(fā)周期短,軟硬件選擇余地大,擴(kuò)充方便的特點(diǎn)。微機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)可保證已有機(jī)具的充分利用,使系統(tǒng)分步投資,逐步擴(kuò)展,最終完成基層行處全面電子化進(jìn)程。
衛(wèi)生管理
公共場(chǎng)所是人類社會(huì)的重要組成部分,
改善和提高公共場(chǎng)所環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量是直接關(guān)系到人民群眾身體健康的大事,因此,尋找一種集監(jiān)測(cè)、監(jiān)督為一體的公共場(chǎng)所衛(wèi)生的自動(dòng)化管理體系勢(shì)在必行。便利的沙灘清潔車,將公共場(chǎng)所衛(wèi)生的管理體系的結(jié)合公共場(chǎng)所衛(wèi)生的特點(diǎn),其整個(gè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)由三大部分組成,即處于衛(wèi)生監(jiān)督部門的中央處理控制機(jī)構(gòu)、工作于公共場(chǎng)所現(xiàn)場(chǎng)的分機(jī)測(cè)控機(jī)構(gòu)和通信網(wǎng)絡(luò)等。由于分機(jī)是工作于不同區(qū)域、環(huán)境、地點(diǎn)、距離的智能化測(cè)控設(shè)備,這就提出了計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)問題,而計(jì)算機(jī)通信又離不開通信線路(信道),但衛(wèi)生監(jiān)督部門要想在所轄區(qū)域內(nèi)建立起自己的專用通信網(wǎng),不論是從經(jīng)濟(jì)上,還是從技術(shù)上講都是不現(xiàn)實(shí)的,因此,利用現(xiàn)成的公眾網(wǎng)(郵電網(wǎng))作為中繼傳輸設(shè)備是最佳選擇。這不但能極大降低建設(shè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)的成本投資,而且還具有設(shè)備(中繼傳輸設(shè)備)技術(shù)維護(hù)的保障性和可靠性,公共場(chǎng)所衛(wèi)生自動(dòng)化管理系統(tǒng)中,主機(jī)(IBM PC)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,也是整個(gè)系統(tǒng)的控制和管理中心。它不但負(fù)責(zé)衛(wèi)生監(jiān)督部門的所有管理工作,而且還負(fù)責(zé)控制其他分機(jī)的任務(wù),也是所有場(chǎng)所的監(jiān)督中心和監(jiān)督數(shù)據(jù)的處理、分析、管理中心。由于IBM PC的數(shù)據(jù)處理和管理事務(wù)的工作量很大,并承擔(dān)著隨時(shí)與所有分機(jī)的通信任務(wù),這兩者之間就產(chǎn)生很大的矛盾,前端機(jī)正是為解決這一矛盾而設(shè)置的,即前端機(jī)分擔(dān)一部分IBM PC的工作任務(wù),
即保證計(jì)算機(jī)有足夠的時(shí)間來處理自己的事務(wù),使整個(gè)系統(tǒng)工作在可靠而良好的狀態(tài)。而MODEM的主要作用是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的多機(jī)通信;自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用是實(shí)現(xiàn)租用中繼線路的電話通信和計(jì)算機(jī)通信的雙重作用,提高中繼線路的利用率。分機(jī)是集現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生指標(biāo)的測(cè)試、衛(wèi)生指標(biāo)超標(biāo)自動(dòng)報(bào)警、通信和電腦時(shí)鐘顯示為一體的智能化測(cè)控設(shè)備。當(dāng)有衛(wèi)生指標(biāo)超標(biāo)時(shí),自動(dòng)定時(shí)或?qū)崟r(shí)啟動(dòng)報(bào)警器,使之發(fā)出代表相應(yīng)衛(wèi)生指標(biāo)超標(biāo)的可聞或可見信號(hào),提醒場(chǎng)所現(xiàn)場(chǎng)管理人員及時(shí)查明原因并進(jìn)行改進(jìn),同時(shí),MCS-51將數(shù)據(jù)送往中央處理控制機(jī)構(gòu),報(bào)警直至衛(wèi)生指標(biāo)合格或達(dá)標(biāo)為止。CPU與外設(shè)或計(jì)算機(jī)之間的信息交換(通信),有查詢和中斷兩種方式,根據(jù)公共場(chǎng)所衛(wèi)生管理要求和系統(tǒng)組成的特點(diǎn),應(yīng)選擇中斷方式,這不但能提高CPU的效率和保證主機(jī)有足夠的時(shí)間來處理管理事務(wù),還具有相對(duì)較好的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能。分機(jī)程序的設(shè)計(jì),除遵循上述基本原則外,主要考慮實(shí)時(shí)響應(yīng)速率,即采用匯編語言,這是因?yàn)榉謾C(jī)一旦在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)測(cè)好,就沒有必要像主機(jī)那樣進(jìn)行復(fù)雜而又經(jīng)常的事務(wù)操作。在分機(jī)上對(duì)于一些日常而又必要的事務(wù)操作,總的來說是比較簡(jiǎn)單的,這只要合理設(shè)置相應(yīng)事務(wù)處理的特殊功能鍵即可達(dá)到同樣的目的
電力系統(tǒng)
按照電能的生產(chǎn)和分配過程,電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、火力發(fā)電廠自動(dòng)化、水力發(fā)電站綜合自動(dòng)化、電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動(dòng)裝置、供電系統(tǒng)自動(dòng)化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動(dòng)化等7個(gè)方面,并形成一個(gè)分層分級(jí)的自動(dòng)化系統(tǒng)。區(qū)域調(diào)度中心、區(qū)域變電站和區(qū)域性電廠組成最低層次;中間層次由省(市)調(diào)度中心、樞紐變電站和直屬電廠組成,由總調(diào)度中心構(gòu)成最高層次。而在每個(gè)層次中,電廠、變電站、配電網(wǎng)絡(luò)等又構(gòu)成多級(jí)控制。
電網(wǎng)調(diào)度
現(xiàn)代的電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng),包括實(shí)時(shí)信息收集和顯示系統(tǒng),以及供實(shí)時(shí)計(jì)算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測(cè)、運(yùn)行工況計(jì)算分析和實(shí)時(shí)控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱為遠(yuǎn)動(dòng)端,依托VarSuv節(jié)能自動(dòng)化計(jì)算位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。軟件系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)、自動(dòng)發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動(dòng)電壓與無功控制、負(fù)荷預(yù)測(cè)、最優(yōu)機(jī)組開停計(jì)劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復(fù)等程序組成。
火力發(fā)電廠
火力發(fā)電廠的自動(dòng)化項(xiàng)目包括:
1、廠內(nèi)機(jī)、爐、電運(yùn)行設(shè)備的安全檢測(cè),包括數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視、屏幕顯示、越限報(bào)警、故障檢出等。
2、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制,實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)火至并網(wǎng)的全部自動(dòng)起動(dòng)過程。
3、有功負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配和自動(dòng)增減。
4、母線電壓控制和無功功率的自動(dòng)增減。
5、穩(wěn)定監(jiān)視和控制。采用的控制方式有兩種形式:一種是計(jì)算機(jī)輸出通過外圍設(shè)備去調(diào)整常規(guī)模擬式調(diào)節(jié)器的設(shè)定值而實(shí)現(xiàn)監(jiān)督控制;另一種是用計(jì)算機(jī)輸出外圍設(shè)備直接控制生產(chǎn)過程而實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制。
水力發(fā)電站
需要實(shí)施自動(dòng)化的項(xiàng)目包括大壩監(jiān)護(hù)、水庫調(diào)度和電站運(yùn)行三個(gè)方面。
1、大壩計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng):包括數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析、越限報(bào)警和提供維護(hù)方案等。
2、水庫水文信息的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng):包括雨量和水文信息的自動(dòng)收集、水庫調(diào)度計(jì)劃的制訂,以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。
3、廠內(nèi)計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng):包括全廠機(jī)電運(yùn)行設(shè)備的安全監(jiān)測(cè)、發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)控制、優(yōu)化運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配、穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。
供電系統(tǒng)
包括地區(qū)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站自動(dòng)化和負(fù)荷控制三個(gè)方面。地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型或微型計(jì)算機(jī)組成,功能與中心調(diào)度的監(jiān)控系統(tǒng)相仿,但稍簡(jiǎn)單。變電站自動(dòng)化發(fā)展方向是無人值班,其遠(yuǎn)動(dòng)裝置采用微型機(jī)可編程序的方式。供電系統(tǒng)的負(fù)荷控制常采用工頻或聲頻控制方式。
水庫管理
水庫管理系統(tǒng)是現(xiàn)代化水庫的核心部分,是水庫效能發(fā)揮的重要部分。洪水時(shí)水庫閘門的操作是以不造成下游災(zāi)害為基礎(chǔ)制定的操作規(guī)則。為了確保正確的信息流動(dòng),需把握和監(jiān)視入庫流量和工程狀況,按實(shí)際情況來推測(cè)水庫的運(yùn)行,找出相應(yīng)的對(duì)策方案。對(duì)于水庫群,所有水庫的狀況及各個(gè)水庫的情況都要予以考慮。
首先低水位運(yùn)行時(shí),必須分別確定蓄放流量。根據(jù)運(yùn)行判斷,實(shí)施泄流,并制定運(yùn)行操作規(guī)程。為此收集降雨情況、水庫入流、蓄水量、泄流量等信息進(jìn)行綜合分析。對(duì)于入庫流量的分析,如果發(fā)生洪水,應(yīng)根據(jù)上游的降雨、河流水位、洪水到達(dá)時(shí)間來預(yù)測(cè)入庫流量,根據(jù)預(yù)測(cè)入流及蓄水量來確定運(yùn)行體制及水位回落的對(duì)策。預(yù)測(cè)放流時(shí)會(huì)得出多種結(jié)果,熟練的管理人員則可篩選出比較準(zhǔn)確的結(jié)果。其次,進(jìn)行蓄流泄流計(jì)劃的確定。首先在控制所配置了迅速收集雨量、流量的觀測(cè)設(shè)備,綜合控制所的信息處理工作站可以完成入庫流量預(yù)報(bào)、洪水檢索、各個(gè)水庫運(yùn)行仿真等輔助主任技術(shù)者的功能。采用入庫流量預(yù)測(cè)功能,能根據(jù)收集到的雨量、預(yù)測(cè)雨量、流量等,預(yù)報(bào)最長(zhǎng)6小時(shí)的上游產(chǎn)流量。采用洪水檢索功能,能利用過去整理保管的洪水、降雨特性資料,檢索類似降雨?duì)顩r的洪水,預(yù)報(bào)將發(fā)生洪水的規(guī)模。洪水發(fā)生時(shí)要在短時(shí)間內(nèi)利用水力學(xué)、水文資料、規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)等判斷標(biāo)準(zhǔn)來做出決策和調(diào)度方案。為此,引進(jìn)了水庫管理系統(tǒng),以便迅速對(duì)各要素進(jìn)行整理和計(jì)算處理。水庫管理自動(dòng)化系統(tǒng)將經(jīng)驗(yàn)豐富工作者的技術(shù)通過專家系統(tǒng)進(jìn)行了
具體化,提高了管理水平。確定決策方針的條件之一是洪水的有無,以可信度加以判斷。可信度是以洪水形成、產(chǎn)流、解除對(duì)策體制其三者的可信度來定義的。用通常的規(guī)律來推論時(shí),用在-1.0與1.0之間的值5等分后相乘再平均的值來判明對(duì)策體制。用模糊論來預(yù)測(cè)流量,預(yù)測(cè)生坂水庫入庫流量時(shí),用一次式來推定的有觀測(cè)流量的增減率,用蓄留函數(shù)法來預(yù)測(cè)雨量,根據(jù)實(shí)測(cè)入流量的變量預(yù)測(cè),用以上3種方法計(jì)算值的平均模糊論來預(yù)測(cè)入流量。推論用MIN-MAX法,結(jié)論的數(shù)值化用重心法。最后確定蓄水期、放流量,在洪水初期,要正確把握一定流量的洪水到達(dá)時(shí)間很難。水庫管理主任技術(shù)者根據(jù)曾發(fā)生的類似情況,從保證安全的角度出發(fā)做計(jì)劃。利用這些判斷內(nèi)容,在入庫存流量中得到的3小時(shí)前的預(yù)測(cè)入庫量以及入流量加上蓄放流量來決定流量。在臺(tái)風(fēng)降雨時(shí),因臺(tái)風(fēng)引起的降雨,如果風(fēng)圈只在一個(gè)水庫流域,洪水流量可能馬上就會(huì)到來。以往,都是參考臺(tái)風(fēng)進(jìn)路預(yù)報(bào)范圍進(jìn)行安全預(yù)報(bào),在此用危險(xiǎn)區(qū)域作參考,制定追加放流計(jì)劃。水庫自動(dòng)化,是一個(gè)有待進(jìn)一步研究的領(lǐng)域,在一些自動(dòng)控制理論,如模糊控制發(fā)展迅速的今天,相信水庫自動(dòng)化不僅僅只是以上的自動(dòng)化,其概念將更加廣泛,其必將應(yīng)用一些控制思想,從而更好地解決水庫控制問題。
氣象觀測(cè)
為落實(shí)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)綜合試點(diǎn)工作任務(wù),中國(guó)氣象局組織制定了《地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)綜合試點(diǎn)工作方案》。
根據(jù)方案要求,氣象部門將在北京、上海寶山、江蘇東山、杭州、安徽休寧、武漢、廣州和重慶沙坪壩等8個(gè)國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)臺(tái)站開展地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化和業(yè)務(wù)流程科學(xué)化試點(diǎn)工作,建設(shè)云、能見度、天氣現(xiàn)象等自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng),優(yōu)化調(diào)整地面氣象觀測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)質(zhì)控業(yè)務(wù)流程及任務(wù),建立與觀測(cè)自動(dòng)化相適應(yīng)的觀測(cè)規(guī)范、規(guī)章制度和崗位職責(zé)。同時(shí),本著盡快發(fā)揮效益的原則,在率先基本實(shí)現(xiàn)氣象現(xiàn)代化省(市)的國(guó)家級(jí)臺(tái)站,推廣技術(shù)比較成熟的能見度自動(dòng)觀測(cè)業(yè)務(wù)。據(jù)悉,地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)綜合試點(diǎn)是對(duì)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化設(shè)備、業(yè)務(wù)流程、觀測(cè)規(guī)范、崗位職責(zé)、規(guī)章制度等進(jìn)行綜合試點(diǎn)的工作,也是為全面推進(jìn)地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化和基層臺(tái)站綜合改革奠定基礎(chǔ)、積累經(jīng)驗(yàn)和提供示范的重要工作。
試點(diǎn)工作的主要任務(wù)包括:完善地面氣象自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì),制定試點(diǎn)臺(tái)站自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)指南、地面氣象觀測(cè)自動(dòng)化總體技術(shù)方案、試點(diǎn)臺(tái)站運(yùn)行方案和評(píng)估方案,檢驗(yàn)評(píng)估云能天等自動(dòng)觀測(cè)技術(shù)裝備和地面綜合集成業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)的業(yè)務(wù)適用性,推廣能見度自動(dòng)觀測(cè)業(yè)務(wù),開展云能天自動(dòng)觀測(cè)資料的應(yīng)用和評(píng)估,建立并試驗(yàn)綜合集約的地面氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)流程,同時(shí),在試點(diǎn)站開展優(yōu)化崗位設(shè)置,試行云、天等自動(dòng)觀測(cè)規(guī)范和自動(dòng)觀測(cè)業(yè)務(wù)運(yùn)行規(guī)定等配套工作。
照明系統(tǒng)
為了配合各種形態(tài)光的場(chǎng)景,創(chuàng)造舒適環(huán)境,減少光污染和節(jié)約電力能源,照明自動(dòng)化系統(tǒng)的誕生解決了日常生活中的諸多問題,其主要特點(diǎn)如下:
1、硬件特點(diǎn)
1)采用分散控制方式,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
2)各控制盤內(nèi)裝有處理器(CPU),可維持穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng);
3)通過自檢功能,易于保養(yǎng)和管理,且所有機(jī)件為插入式模組,發(fā)生故障時(shí)可輕易的換裝;
4)具有20A自鎖繼電器,具有自鎖功能,該繼電器在動(dòng)作時(shí)才消耗電能,其余時(shí)間不消耗電能,對(duì)突然停電可繼續(xù)保持原來的狀態(tài),確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
5)可在中央監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)控制盤之間上載或下載程序,且必要時(shí),亦可通過網(wǎng)絡(luò)電腦在現(xiàn)場(chǎng)直接修改程序;
6)以其極佳的兼容性,可組合系統(tǒng)的多種網(wǎng)絡(luò);
7)具有獨(dú)立操作功能并適合于多種用途的DDC功能,實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制;
8)采用了可與IBS網(wǎng)絡(luò)(Windows/TCP/IP Protocol)直接聯(lián)動(dòng)的Windows軟件。
2、主要控制功能
1)容量:可容納24000個(gè)繼電器的回路
2)電源:220V /50 Hz
3)通訊:雙線通信 19,200 bps. 基本傳送距離為1.2Km,擴(kuò)大時(shí)達(dá)9.6Km。
4)自檢功能:具備對(duì)內(nèi)存,輸出輸入卡,繼電器,以及傳送裝置等工作狀態(tài)的自診斷功能。
5)時(shí)鐘功能
顯示日,周,(分時(shí))月,年的工作狀態(tài)的記錄。
潤(rùn)年的自動(dòng)識(shí)別。
自動(dòng)設(shè)定北京(標(biāo)準(zhǔn))時(shí)間。
6)定時(shí)控制(日程安排)
各繼電器執(zhí)行24小時(shí)日程安排表。
用鼠標(biāo)可任意設(shè)定要控制的(區(qū)域的)所需時(shí)間段。
任意設(shè)定休息日,假日的自動(dòng)操作。
自動(dòng)識(shí)別并控制日出,日落時(shí)間段。
預(yù)報(bào)閉燈時(shí)間(瞬間熄燈方式)5分鐘前。
7)延時(shí)控制功能:各繼電器自動(dòng)延時(shí)開關(guān)。
8)工作人員操作范圍設(shè)定(提供各級(jí)別段密碼)
9)網(wǎng)上控制:可在因特網(wǎng)上監(jiān)控,也可在因特網(wǎng)上進(jìn)行維護(hù)及客戶服務(wù)。
10)局域網(wǎng)監(jiān)控:大廈內(nèi)的各辦公室的電腦都可進(jìn)行監(jiān)控。
11)電話控制:可通過使用普通電話機(jī)對(duì)照明區(qū)域進(jìn)行控制。
12)日?qǐng)?bào),月報(bào)功能:可記憶什么時(shí)間,用什么方式,對(duì)那個(gè)區(qū)域,進(jìn)行多少次控制的記錄。
13)模擬圖象監(jiān)控——(模擬現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控)用模擬圖象對(duì)全區(qū)域進(jìn)行全范圍的監(jiān)控。
3、安裝效果
1)節(jié)能效果:有效利用上/下班、中午,打掃時(shí)間段的照明使用效率,提供最適合的工作環(huán)境和節(jié)能方案;
2)節(jié)約運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用:不需要多數(shù)的管理人員,操作簡(jiǎn)便;
3)創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境:采用對(duì)照明控制系統(tǒng)最適合操作軟件,自動(dòng)進(jìn)行分析各種資料;
4)系統(tǒng)的穩(wěn)定性:采用STAND-ALONE 功能的分散控制方式,監(jiān)控中心和現(xiàn)場(chǎng)控制器之間進(jìn)行互相上/下戴所有資料,并且適用控制20A的自鎖繼電器;
5)有效進(jìn)行維修保養(yǎng):適用自己診斷功能,隨時(shí)監(jiān)視各機(jī)器的狀態(tài),發(fā)生故障時(shí)會(huì)迅速處理;
6)系統(tǒng)的開放性:采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的C語言和微軟的WINDOWS,和其他系統(tǒng)容易連動(dòng)。