机械及电气自动化基础•主讲人：潘儒胜•2013.2.19主讲内容二.自动化传动装置四.装配自动化一.自动化综述三.供料自动化传动装置六.传感器五.电气执行装置与控制系统机械及电气自动化基础一1.自动化定义及相关述语2.自动化发展简史3.自动化科技发展趋势4.生产过程自动化内容5.机电一体化概念一.自动化综述1.自动化定义及相关术语Addyourtitleinhere1.1什么是自动控制？机器设备或系统在无人直接参与下;自动地按预先要求或既定的程序运行;完成任务，实现预定目标。自动控制特征：信息检测、信息处理、分析判断、操作控制整个过程由自动化装置完成无人直接参与：人不用直接操作，只需确定控制要求和程序.1.自动化定义及相关术语Addyourtitleinhere1.2什么是自动化？一个或多个自动控制系统或装置所构成，没有人直接干预的工作过程。自动化所研究的内容控制软件控制软件自动控制理论自动控制理论信号处理信号处理控制装置控制装置自动控制方法及工程实现技术自动控制方法及工程实现技术现场总线和以太网现场总线和以太网1.自动化定义及相关术语系统信息控制若干子系统相互依存，相互作用的部分，达到特定目的所组成的完整综合体。是指为某种规定的预期目标，而对过程变化施加的干预。人类对自然和人类自身能量变换状态的描述。注意：信息与数据的概念是不同的。信息是对事物运动状态和特征的描述，是经过加工处理后能够对接受者行为产生影响的数据。而数据是信息的载体，是把客观事物记录下来，可以鉴别的符号。反馈是指将系统的实际输出与期望输出做比较，产生偏差，从而为控制器确定下一步的控制行为提供依据。1.3术语1.自动化定义及相关术语调节管理决策是指通过系统的反馈信息自动校正系统的误差，使一些参数在一定精度范围内按照要求的规律变化。调节须以反馈为基础。是指为了获得最佳方案，对若干准备行动方案进行选择。指为了充分利用各种资源来达到一定目标，而对社会或其组成部分施加的一种控制1.3术语2.自动化发展简史自动化装置自动化技术自动化理论自动化科学自动化发展史，是一个需求驱动型的过程，基本经历如下：1942~1927－19321788－186817世纪以来H.哈利斯引入了函数概念，用方框图、环节、输入和输出等信息传输的概念来描述系统和性能的关系，从而把对系统的描述，统一用传递函数，频率响应等抽象的概念来描述.•闭环控制系统的形成在贝尔实验室，美国电气工程师和其同事们应用负反馈原理解决电子管放大器失真问题。后来概念引入自动调节系统，形成了现在的闭环控制。1932.同在贝尔实验室的H。奈奎斯特建立了稳定判据.•自动调节系统的稳定性1.英国已有7500台蒸汽机在工作，但转速不稳定，系统发生振荡。2.1868年，英国物理学家麦克斯威尔用线性微分方程研究调节系统不稳定现象。•自动化技术形成1.荷兰机械师C.惠更斯发明了钟，俄国机械师H.波尔祖诺夫发明了保持蒸汽锅炉水位恒定的浮子式水位调节器;2.18世纪末~20世纪30年代初，1788年，英国机械师J。互特发明了蒸汽机。3.1868年，法国工程师J.法尔科发明了反馈调节器;4.20世纪30年代初,美国开始使用PID调节器,模拟式调节器2.自动化发展简史自动化发展至今，所经历的各时期发展阶段主要为三个阶段：1.自动化形成与应用;2.局部自动化;3.综合自动化。1阶段自动化的形成与应用1阶段自动化的形成与应用2.自动化发展简史惠更斯和他的摆钟2.自动化发展简史蒸汽机转速的闭环自动调速系统基本原理:当负载或蒸汽供给量发生变化时，离心调速器能够自动调节自动阀门的开度，从而控制蒸汽机的转速2.自动化发展简史2阶段局部自动化2阶段局部自动化Step1Step2Step3•20世纪50年代形成经典控制理论——单变量控制理论。•经典控制理论研究对象是具有单输入，单输出的单变量系统，而且多数是线性定常数系统。•局部自动化的广泛应用•由于第二次世界大战军事技术的发展，以及战后把这些技术向机械，航空和化工等领域推广，使工业广泛应用了PID，并用电子模拟计算机设计自动控制系统，工业实现了局部自动化。•电子数字计算机的发明•1943~1946，美国电气工程师J.埃克脱和物理学家J.莫奇利研制成功第一台以电子管为基础的电子数字计...
