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自動化技術的發展史范文1
【關鍵詞】配網自動化；發展趨勢；配網建設
我國配網自動化技術經過十幾年的發展已取得了長足的進步，但許多早期建設的配網自動化系統沒有在生產中發揮應有的作用，還存在一些問題，主要表現為以下幾點：
1.對配網自動化應用的認識不足
各電力公司在十幾年前對配網自動化的理解和認識還不夠清晰，對配網自動化技術的了解不夠，過高估計了其對提高供電可靠性的作用，從而造成投入時只考慮了配網自動化設備，未能充分考慮配電網改造的投入。實際上，提高供電可靠性首先要從改造網架結構、提升一次設備可靠性、減小故障率、提高檢修工藝和采取配網自動化技術等多個方面進行考慮。主站系統設備過于豪華，功能過于繁多，而試點線路數量比較少，造成“頭大身子小”的現象，無法發揮配網自動化系統的規模效應，只具備觀賞性而不具備推廣價值。此外，配網自動化系統功能種類繁多，追求過高的技術指標，不僅增加了不必要的麻煩還影響系統的穩定性，且運行維護工作量巨大。花高代價采集而來的數據不能突出所關心的主要指標，而且許多數據由于長期不維護和不更新而與實際發展不符失去了利用價值。僅僅認識到配網自動化技術在故障處理方面的作用，而沒有認識到對擴大供電能力和經濟運行等方面的作用。
2.技術與設備的不成熟
與較為普遍推廣應用的輸變電自動化技術相比，配網自動化需要解決許多實際面臨的問題。例如：自動化終端需要在戶外惡劣環境下可靠地運行，系統測控對象更加分散且數量規模大，需要妥善地解決故障處理過程中配電開關和自動化終端設備的操作電源與工作電源問題等。因此，將比較成熟的輸變電自動化技術簡單移植到配網自動化系統中，無論從可靠性、有效性還是建設費用上來說都是不可行的，而當時專門研制配網自動化成套設備的科研單位和企業才剛起步，產品尚未經過實踐檢驗和完善定型。此外，當時配電一次設備的制造工藝水平也遠不如輸變電系統的一次設備，更沒有很好地考慮配網自動化所需要的量測和電動控制等需要。
3.配電網架存在的問題
十幾年前，我國的配電網架構十分薄弱，輻射狀的配電網架比較普遍，饋線分段數量少且不夠合理。隨著城鄉電網建設與改造的開展，許多地區建設帶來有聯絡開關的、“手拉手”型饋線，但由于饋線的冗余容量不足，有時不能在故障處理過程中切倒大負荷，而且有些帶聯絡開關的兩條饋線同時出自一座主變電站的同一段10kV母線，影響了其切倒負荷能力。這些問題使得配網運行方式不夠靈活、緊急應對能力弱，削弱了配網自動化系統的作用。
4.指導標準和規范的缺乏
當時國家并沒有統一的有關配網自動化規劃、設計、建設、運行與維護的標準和規范，各個電力公司和制造廠家都根據自己的理解應用和研制配網自動化系統，造成功能和指標的差異很大、數據接口標準不統一，給系統性能評價、功能擴展和升級，設備選型、運行和維護帶來困難。
5.對配電網建設、改造及規劃不充分
由于區域性發展差異大，用電性質變化快，對配電網建設和改造的規劃建設考慮不夠充分，再加上一些市政建設項目的實施，經常造成許多剛進行配網自動化改造不久的饋線又需要切改線或改為電纜線路，導致相應的配網自動化設施被廢棄或遷移到其他饋線，對有些配網自動化設施造成一定的破壞和不影響。
6.對配網自動化系統的后期維護不夠
配電網由于其電力設備元素多、覆蓋面大，投入使用后，為保障系統的正常運行需要完善的運維隊伍及管理機制。但是在配電網線路或電氣設備的施工和檢修工作中，電力運維人員往往忽視對配網自動化設施的維護，一些配電自動化設施受到了不同程度的損壞。如果這些損壞沒有得及時的修復，日積月累，使配網自動化系統逐漸喪失了作用，甚至處于半癱瘓狀態。另外，一些設施特別是通信光纜等受到自然或人為的破壞，維護不及時，也會造成系統無法正常運行。
7.管理機構不健全、缺乏相應的管理標準和制度
配網自動化系統工程是一項投資巨大、設備面廣、使用環境惡劣、技術構成復雜、實現周期民的系統工程項目[1]。這種長期、復雜的系統工程項目的實施，及后期的運維管理，需要有合理的管理機構、人員和管理標準及制度保障的支持。而個別電力公司對配網自動化的管理存在脫節，過多的重建設、輕管理。造成建設在研究之前，缺乏對配網自動化規劃、建設、技術應用、運行和維護的整體研究，甚至使人們對建設配網自動化失去了信心，產生了質疑，不利于配網自動化工程的推進。
盡管在發展過程中存在這樣那樣的問題，在這十幾年中，配網自動化技術經歷了從基于自動化開關設備相互配合的饋線自動化系統（FA）到配網自動化系統（DAS）再到基于人工智能的高級應用（DPAS）的發展過程。
在第一階段，其主要設備為重合器和分段器，不需要建設通信網絡和主站計算機系統，其主要功能是在故障時通過自動化開關設備相互配合實現故障隔離和健全區域恢復供電。后來隨著計算機技術和通信技術的發展，配網自動化系統發展逐漸成熟，發展出一種基于通信網絡、饋線終端單元和后臺計算機網絡的配網自動化系統。在配電網正常運行時，也能起到監視配電網運行狀況和遙控改變運行方式的作用，故障時能夠及時察覺，并由調度員通過遙控隔離故障區域和恢復健全區域供電[2]。后來隨著負荷密集區配電網規模和網格化程度的快速發展，僅憑借調度員的經驗調度配電網越來越困難，因此基于人工智能的高級應用應運而生，并成功地應用于一些大城市配電網。同時，許多電力公司對于應用前沿的通信網絡技術比如光纖技術投入更多的關注，因為光纖網絡技術的可靠性、速度及可擴展性，光纖通信成為主導，光纖以太網及SDH等先進通信技術得以實現，為研制一種全新的饋線自動化技術創造了條件。在這類高端配網自動化系統中，往往還結合了配電地理信息系統（GIS）、需求側負荷管理（DSM）、調度員仿真調度（DTS）、故障呼叫服務系統（TC）和工作票管理（WMS）等管理功能，有時被稱作配電管理系統（DMS）[3]。
隨著智能電網的發展及配網自動化實施方式的更新，我們相信配網自動化建設必將為我國的配電網發展做出巨大貢獻。
參考文獻
[1]吳國良，張憲法，劉育新.開展配電自動化工程應注意的問題[J].供用電，1999， 16（1）：8-11.
自動化技術的發展史范文2
【關鍵詞】節水灌溉；自動化；發展趨勢
引言
我國是世界嚴重缺水的國家之一，農業是用水最大用戶，農業用水總量4000億m3，占全國總用水量的70%，而目前我國農田水分利用率和水分利用效率都比較低，其中農田灌溉水的利用率平均僅為40%―50%左右，農田對自然降水的利用率僅達到56%；農田灌溉水的利用效率僅有1.0kg/m3左右；旱地農田水分的利用效率為0.60―0.75 kg/m3。根據權威部門的預測結果，在不增加現有農田灌溉用水量的情況下，2030年全國缺水高達1300億―2600億m3，其中農業缺水500億―700億m3。加快發展節水高效農業，不僅是解決我國水資源短缺、實現水資源高效利用的有力保障，同時也是保障糧食安全、生態安全和水資源安全的重大基礎戰略，可以大幅度增加農民收入，有力地推動農業和農村經濟可持續發展，具有重要的戰略地位和深遠的意義。而當前我國在節水灌溉方面還基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程自動控制系統，但只是小面積的局部控制。真正具有擴展功能的大規模灌溉工程的計算機監控系統應用還不多見。
灌溉自動控制模式與人工控制力式相比，具有節省水、肥、能量、殺蟲劑、人工等優點，并可基本消除在灌溉過程中人為因素造成的不利影響，提高操作的準確性，有利于灌溉過程的科學管理和先進灌溉技術的推廣。同時通過灌溉控制器適時、適量地灌水，提高農作物產量，有利于我國廣大農村勞動力的轉移和農村經濟結構的調整，同時，對環境保護也起到一定的作用。
一、國外灌溉自動化技術的發展狀況
隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國，特別是發達國家都把發展節水高效農業作為農業可持續發展的重要措施。發達國家在生產實踐中，始終把提高灌溉（降）水的利用率、作物水分生產效率、水資源的再生利用率和單方水的農業生產效益作為研究重點和主要目標。這些發達國家從最早的水力控制、機械控制，到后來的機械電子混合協調式控制，到當前應用廣泛的計算機控制、模糊控制和神經網絡控制等，控制精度和智能化程度越來越高，可靠性越來越好，操作也越來越簡便。
1、 電氣信息技術在灌溉控制中的應用
30年前，溝灌和漫灌幾乎全靠人力，自動化技術未能應用到灌溉工程中。真正的計算機控制灌溉源于以色列。該國最初把自動化控制技術應用到灌溉中的原因是：以色列足一個極其缺水的國家，從自然條件上講必須發展節水農業；另一方面是出于中東安全的考慮，以色列人想通過自動化控制技術在家里控制農田灌水，減少由于武裝沖突帶來的危險。最初的灌溉控制器是一個簡單的定時器，這可以看做是灌溉控制自動化的第一階段。隨著控制技術、傳感器及水的發展，以色列開發了現代診斷式控制器，這種控制器把以前不能采集到的信息通過不同的傳感器來獲得，通過互聯網、遠程控制、CSM等來實現數據傳輸，然后通過計算機中的一些模型來處理信息，做出灌溉計劃。
2、人工智能在灌溉中的應用
由于土壤濕度傳感器的非線性以及其輸出延遲較大，采用傳統的反饋控制方法很難得到滿意的結果，而近幾年由于人工智能技術的發展，使得人工智能技術在節水灌溉中的應用顯示出廣闊的前景，其中包括用專家系統、模糊邏輯系統、神經網絡來預測和建模，使得灌溉控制器用這些智能技術來及時、準確地預測環境參數，同時控制這些參數使得它更適合于作物生長。糊控制和神經網絡在灌溉控制器中的應用較多，這些系統一般以土壤濕度傳感器測土壤水分，同時還通過自動天氣預報站估算出作物的蒸騰量，然后把這兩個信息經模糊化后輸入到模糊控制器，模糊控制器經模糊規則決策得出模糊輸出，再把該模糊輸出精確化傳送給執行機構，控制電磁閥動作。如果該控制不能得到滿意的結果，則可以通過神經網絡來優化控制規則。
模糊控制不需被控對象的精確模型，它是根到另一個神經網絡去預測灌溉需求。根據人的手動經驗或專家的知識來設計的。一個有經驗的農民能知道合適的灌溉時間和灌溉量，既然模糊控制能夠模擬人的推理能力。所以把模糊控制技術和傳統的控制方法結合將是非常有發展前途的。
二、國內灌溉自動化技術發展狀況
國內在開發灌溉自動控制系統方面處于研制、試用階段。能實際投入應用，且應用較廣的灌溉控制器還不多見。在開發的產品中有代表性的如中國農業機械化研究院聯合多家單位研制的2000型溫室自動灌溉施肥系統，該系統是國家“九五”科技攻關項目中自主研發的科技產品。該系統結合我國溫室的環境和實際使用特點，以積木分布式系統結構原理，解決了計算機適時閉環控制、動態監測、控制顯示中文、施肥泵混合比可調、電磁閥開度可調等關鍵技術問題。該系統具
有手動控制、程序控制和自動控制等多種灌溉系統模式，可按需要靈活應用，在大連、北京等地已經投入了應用。從系統運行情況來看，該系統有很好控制效果。取得了一定的經濟效益和社會效益。天津市水利科學研究所研制的溫室滴灌施肥智能化控制系統主要用于現代溫室，日光溫室作種物的灌溉營養液施肥，環境監測的智能控制，采用世界先進的可編程序控制器和觸摸屏控制技自動灌溉控制器，性能可靠、功能齊全、人機界面友好、操作簡單、價格低廉，此控制系統的控制流量為15 m3h， 控制規模為1―2 hm2，能控制24路閥門，系統具有人工干預灌溉施肥功能，定時、定量灌溉施肥功能，條件控制灌溉施肥功能。北京澳作生態儀器有限公司的澳作智能節水灌溉控制系統可與各種滴、噴灌系統連接，實時監測土壤墑情，根據要求自動灌溉?？刂品绞届`活，手動、半自動、全自動任選且可隨意在計算機上更改，可同時控制多個設備，受控區位置及形狀，環境參數及設備狀態可同時顯示在中心計算機上。北京奧特思達科技有限公司研制的WT一02型微噴灌定時自動控制器，是一種供農業、草坪、果園、溫室一般場合給水的電子灌溉自動控制系統。
1995年，許建中在大規模灌溉工程的計算機監控系統中采用分散功能和集中管理，各局部系統(RTU)都能獨立工作，各RTU之間的信息則通過高速數據通道進行聯系，其控制方式包括時間控制、水量控制、時間水量綜合控制、綜合分析制。毛慎建、張和許一飛(1995年)在智能化灌溉控制器研制中，介紹了以803l單片機為核心的全自動化灌溉控制器，該控制器可以按照任意設定周期進行灌溉控制，也可以根據檢測的土壤水分狀況進行閉環控制，能夠控制多路灌溉系統進行多種方式灌溉，該系統已成功用于北京航空航天大學體育場，從投入運行的情況來看，情況良好。許吉力(2000年)以以色列和法國Richel溫室系統為對象，綜合分析了溫室灌溉系統的要求和特點，提出了一種以集散控制系統方式的溫室計算機控制系統的組成方式，采用了面向對象編程技術和事件驅動方式，能及時響應用戶請求，使系統不但具有非常友好的人機交互界面，而且具有良好的實時控制功能，強大的信息查詢能力。胡清和桂玉屏(1999年)在采用計算機控制農田灌溉網絡系統設計中，介紹了一種低成本新型水傳感器，并把它用在農田灌溉計算機網絡系統中，該裝置成功應用于福建省漳州市甘蔗灌溉試驗站，取得了滿意的結果。朱長青、曹成茂(2001年)在多用途節水灌溉控制系統研制中，介紹了一種以單片機控制為核心，能適應多種作物節水灌溉控制系統，該系統研制時充分考慮各種作物的特點，綜合選擇與灌溉控制密切相關的三個因素作為綜合控制對象。其它國內研制得自動灌溉控制器，還有直接用PC機進行控制的，這樣使成本增加，不易在田間較惡劣環境下使用等缺陷。
三、節水灌溉自動化技術發展趨勢
經過多年的發展，國外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化，但價格昂貴。國內雖引進一些，但多數是農業示范區、科研單位、高校，雖然國外生產的灌溉控制器性能優越。但沒有考慮我國特殊的自然、氣候、土地資源、農民經濟狀況等因素，因而國外引進的灌溉控制器在國內應用并不普及。國內雖然有多家研制灌溉控制器。但多數是小規模、實驗和理論的探討，應用不夠普及，究其原因一則是開發性能完善的灌溉控制系統需要大量的人力、物力的投入，需要多部門、多學科的融合，這在一定程度上限制了性能完善、適應性強的控制器的開發。其次是現在開發出來的灌溉控制器價格昂貴，農民盡管知道能節省人力、灌溉用水、提高產量，但由于一次性投資太大，多數農民承受不起，這也在一定程度上限制了灌溉控制器的普及。
隨著中國農業現代化進程的加快、農業結構的調整、以及我國加入WTO等因素，可以預計對農業灌溉自動化技術的要求會越來越高。灌溉控制器在我國將有巨大的市場。節水灌溉控制器近期在中國應朝著價格低、性能可靠、操作簡便的方向發展。但從長遠利益考慮，新的智能化技術、傳感技術和農業科技的引入、應用和普及，將會有智能化程度更高、功能更強、性能更穩定可靠的灌溉控制器出現。
結束語
綜上所述，西方發達國家在節水灌溉控制器的開發上已越來越成熟，且發展趨勢是研制大型分布式控制系統和小面積單片機控制系統。同時隨著人工智能技術的發展，模糊控制、神經網絡等新技術為節水灌溉控制器的研制開辟了廣闊的應用前景。而國內在灌溉控制器的研制方面還沒有形成規模大、應用范圍廣的成套灌溉控制產品，國內的一些高爾夫球場等大面積場地灌溉控制，一般引用國外現成的成套灌溉控制產品。而廣大農村可根據我國國情和各地經濟和技術發展的實際情況，采取簡單可行的節水灌溉措施及相應的排灌機械和設備，大力發展可靠、實用、成本低、操作簡便的節水灌溉控制器，這樣做不僅具有廣闊的市場，而且具有巨大的社會和經濟效益。
【參考文獻】
【1】毛慎建，張，許一飛.智能化灌溉控制器.北京農業工程大學，1995（2）
自動化技術的發展史范文3
關鍵詞：水電廠；水電站；自動化；數字化；智能化；回顧與展望
水力發電是指利用江河水流從高處流到低處的落差所具備的位能做功，推動水輪機旋轉，帶動發電機發電。水輪發電機組在電力系統中要做到持續、安全、可靠地運行必然涉及自動化技術的應用。隨計算機技術、信息技術、網絡技術的飛速發展，給水電廠自動化系統提供了一個廣闊的發展舞臺。水電廠自動化必須發展成為一個集計算機、控制、通信、網絡、電力電子等多種技術為一體的綜合系統，具備完備的硬件結構，開放的軟件平臺和強大的應用功能才能適應新的形勢需要。在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓水電廠采用了自動化技術實現無人值班，而且在超高壓水電廠建設中也大量采用自動化新技術，從而大大提高了電網建設的數字化水平，增強了輸配電和電網調度的可能性，降低了水電廠建設的總造價。然而，技術的發展是沒有止境的，隨著智能化開關、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、水電廠運行操作培訓仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，勢必對已有的水電廠自動化技術產生深刻的影響，水電廠自動化系統需要進一步的改善和發展。
1水電廠自動化的發展趨勢
總的發展趨勢是:智能化、人性化、可選擇性、用戶二次開發。所謂智能化，主要指系統的軟件具有人類的一部分歸納、推理、判斷的能力。水電站計算機監控系統的智能化水平是指:在一定條件下，它能更多地代替運行人員，在判斷和歸納的基礎上自動提示更多信息、自動進行一些操作，使機組運行在更安全的工況區域內。智能化水平越高的系統對使用人員的要求越低，不需要培訓或進行簡短的培訓就可以使用操作，有問題翻閱一下說明書就可以解決，得像家電那樣簡單，接上電源就能使用。智能化水平越高的系統，能夠根據使用的情況，對自身或控制設備的狀態給出恰當統計、準確的診斷、適當的報警提示，以使用戶時刻清楚監控系統的情況，時刻清楚監控系統及被控設備的狀態。
所謂人性化，首先使用系統是方便的、簡單的，其模式、布置、顏色、操作等可以滿足大多數使用者的需要，并可以隨時進行調整、修改。
可選擇性也可以說定制性，也就是指系統功能的多少、投退可以選擇，設備控制與報警，數據的流向，設備的狀態具有選擇性。使用人員可以方便、簡單地改變系統的配置、功能的配置、信息的配置及表現方式，可以更好地滿足使用者的需要和習慣。
用戶二次開發。提供一系列方便、友好工具軟件，支持用戶二次開發，使用戶按照設備的變化情況和現場的需要隨時方便、簡單地對數據庫、畫面、報表、通信內容進行修改，使監控系統真正成為用戶自己的系統，成為用戶滿意的系統。
2水電廠自動化系統的數字化特點
2.1智能化的一次設備。一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之，水電廠二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。
2.2網絡化的二次設備。水電廠內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、電壓無功控制以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微機處理設計創造，設備之間的連接全周；采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O現場接口，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。
2.3自動化的運行管理系統。水電廠運行管理自動化系統包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化；數據信息分層、分流交換自動化；水電廠運行發生故障時能及時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統能自動發出水電廠設備檢修報告，即常規的水電廠設備定期檢修改變為狀態檢修。
3水電廠自動化系統的數字化結構
3.1過程層
（1）電力運行的實時電氣量檢測
與傳統的功能一樣，主要是電流、電壓、相位以及諧波分量的檢測，其他電氣量如有功、無功、電能量可通過間隔層的設備運算得出。與常規方式相比所不同的是傳統的電磁式電流互感器、電壓互感器被光電電流互感器、光電電壓互感器取代；采集傳統模擬量被直接采集數字量所取代，這樣做的優點是抗干擾性能強，絕緣和抗飽和特性好，開關裝置實現了小型化、緊湊化。
（2）運行設備的狀態參數在線檢測與統計
水電廠需要進行狀態參數檢測的設備主要有發電機、變壓器、斷路器、刀閘、母線、電容器、電抗器以及直流電源系統。在線檢測的內容主要有溫度、壓力、液位、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態等數據。
（3）操作控制的執行與驅動
操作控制的執行與驅動包括變壓器分接頭調節控制，電容、電抗器投切控制，斷路器、刀閘合分控制，直流電源充放電控制。過程層的控制執行與驅動大部分是被動的，即按上層控制指令而動作，比如接到間隔層保護裝置的跳閘指令、電壓無功控制的投切命令、對斷路器的遙控開合命令等。在執行控制命令時具有智能性，能判別命令的真偽及其合理性，還能對即將進行的動作精度進行控制，能使斷路器定相合閘，選相分閘，在選定的相角下實現斷路器的關合和開斷，要求操作時間限制在規定的參數內。又例如對真空開關的同步操作要求能做到開關觸頭在零電壓時關合，在零電流時分斷等。
3.2間隔層。間隔層設備的主要功能是:匯總本間隔過程層實時數據信息；實施對一次設備保護控制功能；實施本間隔操作閉鎖功能；實施操作同期及其他控制功能；對數據采集、統計運算及控制命令的發出具有優先級別的控制；承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網絡通信功能。必要時，上下網絡接口具備雙口全雙工方式，以提高信息通道的冗余度，保證網絡通信的可靠性。
3.3站控層。站控層的主要任務是:通過兩級高速網絡匯總全站的實時數據信息，不斷刷新實時數據庫，按時登錄歷史數據庫；按既定規約將有關數據信息送向調度或控制中心擬接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執行；具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；具備站內當地監控，人機聯系功能，如顯示、操作、打印、報警，甚至圖像，聲音等多媒體功隔層、過程層諸設備的在線維護、在線組態、在線修改參數的功能；具備水電廠故障自動分析和操作培訓功能。
4 水電廠自動化系統數字化發展中的主要問題
目前研究的主要內容集中在過程層方面，諸如智能化開關設備、光電互感器、狀態檢測等技術與設備的研究開發。國外已有一定的成熟經驗，國內的大專院校、科研院所以及有關廠家都投入了相當的人力進行開發研究，并且在某些方面取得了實質性的進展。但目前主要存在的問題是：研究開發過程中專業協作需要加強，比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業協同攻關；材料器件方面的缺陷及改進；試驗設備、測試方法、檢驗標準，特別是EMC(電磁干擾與兼容準制與試驗)還是薄弱環節。
5 結語
目前，水電廠自動化技術隨著計算機技術的發展得到了迅猛發展，并已比較成熟。但隨著國家對水電開發的遠期規劃對我們提出的更高目標，數字化水電廠自動化是一個系統工程，要實現全數字化水電廠自動化的功能，還有許多技術問題需要攻關解決，要認真總結經驗，時刻保持清醒的頭腦，不斷開拓思路，不斷探索創新。在水電廠狀態檢修、流域水能資源調度與高效利用、水電站控制新技術等領域進一步突破，使數字化的水電廠自動化系統，有一個蓬勃的發展期，為我國的水電建設和現代化事業做出應有的貢獻。
參考文獻：
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自動化技術的發展史范文4
關鍵詞：傳感器 自動化 發展
傳感器是自動化系統和信息系統的關鍵性基礎器件，其技術水平直接影響到自動化系統和信息系統的水平，自動化技術水平越高，對傳感器技術依賴程度越大。在信息社會中，人們為了推動社會生產力的發展，需要用傳感器來檢測許多非電量信息，如力、壓力、流量，速度、溫度、濕度以及生物量等等。
近百年來，傳感器的發展大致經歷了以下三個階段。(1)傳統，(2)模擬集成傳感器／控制器-(3)智能傳感器。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數字式、由集成化向智能化、網絡化的方向發展。
一、傳感囂在現代信息技術中的發展現狀
21世紀是人類全面進入信息電子化的時代，隨著人類探知領域和空間的拓展，使得人們需要獲得的電子信息種類日益增加，需要信息傳遞的速度加快，信息處理能力增強，因此要求與此相對應的信息采集技術一一傳感技術必須跟上信息化發展的需要。
作為現代信息技術的三大核心技術之一的傳感技術，它是人類探知自然界信息的觸覺，為人們認識和控制相應的對象提供條件和依據，將是二十一世紀世界各國在高新技術發展方面爭奪的一個重要領域。
不難看出，傳感器技術是涉及國民經濟及國防科研各領域的重要技術。如果不建立我國自己的傳感器產業，而一味依賴從國外進口傳感器來滿足需要，將使我國國民經濟及國防力量的加強受到制約，因此必須盡快地發展我國的傳感器產業。
1.敏感元件與傳感器作為信息系統的關鍵基礎元器件，在國外一直得到了高度重視，很多發達國家為了奪取未來經濟發展制高點，大力投入人力、物力和財力來發展它。如美國提出的“國家納米技術創”(NationalNano-technologylnitiative，簡稱NNl)，計劃投資五億美元的研究經費，其中傳感器是極為重要的內容之一，日本和歐洲也不斷增加研究經費支持更多的相關研究項目。
2.半導體硅是固態傳感器的最重要的材料，但對其它新型敏感材料和功能材料的開發仍未停止，如陶瓷、高分子、生物、智能材料等新型材料的開發與應用，不僅擴充了傳感器的種類，而且改善了傳感器的性能，拓寬了傳感器的應用領域。如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陣列紅外探測器、生物傳感器、診斷傳感器、智能傳感器、基因傳感器以及模糊傳感器等。
傳感器的集成化有兩種途徑：一是利用集成電路制造技術和微機械加工技術，將多個功能相同、功能相近或功能不同的單個敏感元件集成為一維線型傳感器或二維面型(陣列)傳感器，使傳感器的檢測可由點到面、甚至到體，從而實現信息多維化、變單參數檢測為多參數檢測，二是利用微電子電路制作技術和微型計算機接口技術，將傳感器與調理、補償等電路集成在同一芯片上，使傳感器由單一的信號變換功能擴展為兼具放大、運算、補償等用途，從而實現橫向和縱向檢測的多功能化。
目前，傳感器技術的發展水平和研究動向是怎么樣的呢?請采取一個或者兩個傳感器作深入調研。
二、先進制造技術的發展水平和研究動向
21世紀人類社會將進入知識經濟新時代，制造業作為我國新世紀的戰略產業將面臨著劇烈的挑戰和經歷一場深刻的技術變革。在傳統制造技術基礎之上發展起來的先進制造技術代表了制造技術發展的前沿，必將成為這場技術變革的核心，對制造業的發展產生巨大影響。先進制造技術是制造業企業發展的必然需求。
制造業呼喚先進制造技術
近十年來，世界各國都投入了巨大的財力和物力，強化作為光機電一體化制造業基礎的先進制造業的技術及產業發展的戰略研究。先進制造技術已經成為壘球制造業爭奪的市場焦點。
美國、德國、日本等國已經開發出了數控(NC)、計算機數控(CNC)、直接數控(CAM)、計算機集成制造系統(CIMS)，制造資源規則(MRP)、柔性制造單元(TMC)，柔性制造系統(FMS)、機器人、計算機輔助設計制造(CAD/CAM)、精益生產(LP)、智能制造系統(LMS)、并行工程(cE)和敏捷制造(AM)等多項先進制造技術與制造模式。這些技術的推廣與應用，不僅使本國企業的國際競爭力得到鞏固，也使得世界先進制造業發展迅猛。
2000年，全球先進制造業貿易額達到20000億美元，占全球總貿易額的三分之一。傳感技術、開放式工業過程自動化系統、現場總線系統等先進制造技術已經在國外形成相當的產業規模。
先進制造技術將對21世紀的制造業及其相關聯的其他產業的發展發揮更為重要作用。
1.先進制造技術持續不斷地融合光電子、計算機、信息等新技術的研究成果，使得這一新興的產業成為新的經濟增長點。據了解，數控技術模塊化、網絡化、多媒體和智能化已是技術發展的熱點。CAD/CAM系統將面向產品的整個生命周期?產品數據管理(PDM)與企業資源計劃(ERP)趨于融合，先進加工系統和設備發展智能化。
2.先進制造技術的應用大幅度提高了光電子、自動化控制系統、傳統制造等行業的技術水平和市場競爭力，成為許多高新技術產業和高新技術制造業裝備的基礎，推動諸多相關行業的效益增長。如先進制造技術裝備的加工設備、系統和各類自動化控制系統及儀器儀表、光電子設備在國民經濟各行業的廣泛應用，將大大提高航空航天領域飛行器的設計制造效率和可靠性；將推動印刷技術的數字化-推動現場總線的應用，構建現場管理壘系統的數字通信網絡-電力電子器件將向高壓、大容量、抗大破壞力、小型化和智能控制方向發展；醫用電子與醫學發展將更為緊密結合，影像顯示趨于多種手段的融合-醫用激光將廣泛應用。
三、先進制造技術研究動向
長期以來，在國家高新技術發展計劃中，我國將光機電一體化作為制造業的研究和發展重要方向。將其列為國家火炬計劃中的五個重點領域之一，予以特別的重視。
我國制造業市場的巨大潛力，為先進制造技術發展提供廣闊的市場空間，其中，機械基礎件類產品市場較大、品種也較多，其數控系統已形成年產3000臺(套)的生產能力，由CIMS延伸出來的諸多相關技術和產品，如產品數據管理系統(PDM)、企業資源計劃(ERP)技術、管理信息系統等已有很大的發展，據預測，僅MIS一項，國內就擁有近700億元的市場潛力，國產CAD在2000~中的銷售額達到10億元，年增長率為15％～20％；國產的自動化控制儀器儀表技術，已在國內市場中占據相當的市場規模，1996年至2000年的銷售額為95億～200億元人民幣，其中以分布式控制系統年增長率最高，現場總線控制系統已成為應用熱點；另外，微機電類產品已占有了較高的市場份額。
自動化技術的發展史范文5
【關鍵詞】揚水泵站自動化技術；功能；發展；現狀；趨勢
一、揚水泵站自動化技術的概述
揚水泵站自動化技術是現代電子信息技術發展的成果之一。隨著計算機技術及功能的不斷發展與完善，造就了如今先進的揚水泵站自動化系統。以我國為例，揚水泵站自動化系統主要由自動監控系統、自動裝置以及繼電保護等設備組成，它去除了老舊的表計與控制平臺等傳統設備，在很大程度上減少了電纜的數量，節省了控制室的使用面積。揚水泵站自動化系統除了對正常工作的泵站進行監視、控制外，還會對泵站的一、二次設備進行數據采集、工作狀態監控以及調節與控制，從而確保抽水泵站運行的安全性與高效性。在揚水泵站的正常運行過程中，一旦發生設備故障等問題時，保護裝備將立即對其進行數據采集與實施監控，并對故障做出快速反應，找出故障原因，進行故障修復處理，最后恢復泵站的正常運作。保護、監測、遠傳、控制是揚水泵站自動化系統的四大功能。具體功能如下：監測變電裝置、機組設備的日常運作情況；搜集設備裝置的電量信號與非電量信號進行檢測、預警；記載、儲存、分析與處理重要的設備運行參數；記載、反饋所采集到的各項故障數據；研究、對比機組設備的開啟狀況與運行狀態；調試并修護揚水泵站的輔助裝置；合理地調節泵站機組設備的節能優化狀況等等。更為重要的是，揚水泵站自動化系統還會對泵站的設備裝置起到保護作用，從而減少風險性，預防安全事故，確保職工的生命財產安全。
二、泵站自動化技術的發展現狀
1、數據采集和處理技術。數據采集和處理技術是整個泵站信息化系統的基礎，主要承擔著泵站信息的采集和數據處理功能。通過現場控制單元來采集泵站日常運行過程中的各類電氣量信息（電壓、電流、功率等）、非電氣量信息（測點的溫度、壓力、流量等）、狀態量信息（機組的工作及檢修狀態等）、開關量信息（主變及線路的投退、機泵的啟停、排水泵和風機等附屬設備的控制等）、繼電保護信息（各類繼電保護的動作情況），采集信息后經過數據處理和邏輯判斷，對設備進行控制并輸出相應的告警信息。目前，在監控信息化方面，新建的泵站都配備了計算機監控系統，基本實現了先進的視頻監控技術，同時結合包括Wincc、intouch等在內的眾多國際品牌計算機監控軟件及網絡等共同完成泵站監控系統架構。
2、運行調度技術。運行調度系統是泵站自動化的“神經”，能夠根據泵站實際運行情況來進行實時調度。在滿足泵站揚程與流量的前提下，尋找最優的運行方式，在成本最優的情況下實現泵站效益的最大化。運行調度系統通過計算機技術建立泵站控制對象模型，包括泵機經濟運行模型、泵站調度管理模型等，并結合效率、成本、流量等相關約束條件，根據目標函數實施優化控制、科學調度，通過對數學模型求解選擇最優的機組聯合運行模式，確定不同時段、不同流量的最優運行狀態，實現泵站的高效、最優、經濟運行。目前，在運行調度方面，供水泵站都基本實現了不同水平的半自動化，數據通信已經實現“四遙”，有些大中型泵站可以達到以機待人、少人值守，甚至無人值守的自動化水平。
3、運行信息管理技術。泵站在運行中將產生大量信息，做好運行信息管理是泵站自動化的基礎。泵站實時運行信息管理包括實時數據采集和顯示、歷史數據綜合統計、泵站運行數據管理三大環節。其中實時數據采集主要包括泵站壓力、流量、水位等信息，能夠通過這些數據進行泵站可靠性分析，一旦發現異常能夠實時報警。數據信息綜合統計主要監測和存儲歷史數據，包括設備操作記錄、故障錄波等，便于進行統計、查詢和故障回溯。泵站運行數據管理主要包括泵站設備的配置維護和監測數據庫維護，為泵站正常運行提供數據和平臺支撐。隨著計算機信息技術、數據庫技術、現場總線技術等的發展，很多泵站已經建設了光纖環網形式的站級測控局域網，實現了泵站數據的高速采集，并與上級信息中心可靠地聯網，進行統一的運行信息管理。
三、泵站自動化技術的發展趨勢
1、測量、控制、管理一體化?？萍嫉倪M步，促進了泵站自動化技術的發展。嵌入式智能控制器以及集PLC、HMI、I/O及通信于一體的“顯觸控一體化”OCS控制器等技術不斷出現，泵站自動化朝著測量、控制、管理的一體化方向發展，新型的綜合自動化監控系統在能夠測量與控制泵站內關鍵機電設備的同時，還能夠以多泵站整體運行最優為目的進行調度優化，集成泵站工作各個環節，將信號采集、設備控制、遠程監控、調度優化、運行管理M行一體化管理。
2、健全完善自診斷功能。新型泵站自動化應不斷完善自診斷功能，實現智能故障診斷和自愈控制。目前，我國正在進行大規模的大中型泵站升級與改造工作，BP神經網絡、模糊運算、頻譜分析、狀態檢修、多信息融合等新技術將不斷應用于泵站故障診斷領域，提升泵站自動化的人機協作平，推動泵站管理系統向自動化和智能化方向不斷發展，從簡單的數據監測向故障診斷、智能分析、專家會診等深層次應用轉變。
3、運行信息的實時化管理。運行信息實時化管理有利于更加便捷、高效地掌握泵站運行情況，進行科學決策，輔助泵站管理。未來泵站運行信息的實時化將能夠實現泵站運行實時監測、最新衛星云圖實時接收、實時在線巡視、設備狀態實時上送，基于實時性平臺實現數據信息多方共享，數據中心和各個子站之間以專線接入，泵站檢測庫、水情庫、設備庫、決策支持庫等數據庫集成管理、專人維護。
結束語
綜上所述，泵站承擔著地區供水的重任，隨著科學技術的飛速發展，我國泵站自動化技術已經初步實現了集散控制，并向著測量、控制、管理一體化方向發展。并且泵站自動化技術的發展趨勢同樣會結合地區及行業的實際情況，向著科學化、現代化方向遞進。
參考文獻
[1]王學明.泵站自動化的發展趨勢[J].科技信息，2011，23（12）.
自動化技術的發展史范文6
關鍵詞：機械自動化；技術；發展；應用
中圖分類號：TF325.2 文獻標識碼：A
機械行業在國民經濟中占有非常重要的地位，是一個國家的支柱性和基礎性產業，關系到國家的住房、鋼鐵、日用品等，能夠拉動國家經濟的發展。機械自動化指的是應用自動化技術進行機械制造，實現自動化生產，提高生產效率。機械自動化技術自從出現以來就收到研究者的高度重視，一直都是機械制造中一個最活躍的研究方向。通過自動化技術的應用起到了提高企業生產效率的目的，機械自動化技術不僅關系到機械制造行業的發展，還會直接影響與國民經濟相關的各項技術。因此，研究我國機械自動化技術的現狀和發展趨勢對促進我國國民經濟的發展具有重要意義。
1 我國機械自動化技術的發展現狀
改革開放以來，我國制造業無論在數量還是質量上都有了突飛猛進的增長，但是具有獨立知識產權的產品卻不多。例如，許多企業的產品雖然表面上說是國產，但是很多產品的核心技術還是應用的國外的技術，如汽車發動機、空調壓縮機等。據研究，我國的機械制造業與發達國家相比還是比較落后，落后的主要是以下幾個方面。
1.1 管理方式落后
我國機械制造業的管理方式與發達國家相比比較落后，目前我國大部分中小企業都采用經驗管理，只有少數大型企業應用了計算機輔助管理。而在發達國家，計算機管理已經普遍應用到機械制造業的管理中，發達國家的企業都十分重視組織和管理體制，根據企業的發展情況以及管理科學的發展及時更新和發展適合企業發展的生產模式，國外推出了精益生產、準時生產、和并行工程等新的管理思想和技術。
1.2 CAD技術使用比率低
發達國家的機械制造行業積極探索新的設計準則和設計方法，CAD技術已經廣泛應用到機械制造行業中，許多大型企業都采用了無圖紙設計和生產，既提高了生產效率，又節約了資源，十分的環保。而我國的CAD技術使用比例還比較低，只有一些大型企業采用了計算機輔助設計，許多中小型企業仍然采用傳統的圖紙設計方法。
1.3 新型加工方法普及率低
在加工方法方面，發達國家都廣泛地應用微型機械和微米、激光加工技術以及高精密加工等新型加工方法，而我國尚沒有掌握這些方法和技術，也沒有自主研發出新型加工方法，新型加工方法在我國沒有得到普及。
1.4 自動化技術落后
在自動化技術方面，發達國家已經將柔性制造單元、計算機集成制造系統、數控機床等技術應用到機械制造中，而與發達國家相比，我國還處于機械自動化還處于比較原始的階段，只有少數企業應用了柔性制造單元和制造系統。
1.5 國家政策不合理
我國機械制造業技術上一個明顯的弱勢就是對外技術依賴過高，導致每年都有大量資金應用在進口國外設備上。在高新技術和冶金機械中，幾乎有一半的技術、設備和系統來自國外。據統計，我國新產品的貢獻率為6%，而發達國家新產品的貢獻率高達51%，我國在核心技術方面的產品大部分都是模仿國外的產品，進行克隆，自主研發的產品較少。這降低了我國機械制造業的創新能力，還容易受到其它國家的指控。而這些技術上的問題與國家政策息息相關，國家在政策和資金方面的失誤導致機械制造業技術發展的落后。
研發和創新產品的重要保障就是產權激勵制度，但是我國的國有企業在實際執行并沒有實行對創新人才的產權激勵，導致創新成果的知識產權沒有得到保護，創新者的貢獻也沒有得到產權確認，研發出來的新產品和新技術通常無常歸國家所有，或者被其他企業無償復制克隆，這大大降低了企業和個人的研發和創新積極性，導致我國機械制造業整體的研發能力低，擁有獨立知識產權的產品極少。
2 我國機械自動化的發展趨勢
2.1 發展現代機械自動化技術
我國是一個發展中國家，在技術方面與發達國家還有很大的差距。雖然自動化技術是一門先進的技術，而且給發達國家帶來了客觀的利益，但是我們不應該盲目跟風，將自動化技術照搬到我國機械制造業中，盲目地追求高度自動化或全盤自動化，在應用先進的自動化技術時，我們應當仔細分析該項技術是否適用于我國當前的技術發展水平，在確保必要的生產柔性前提下，優化人機界面，建立完善的信息系統，充分發揮計算機管理的作用。由于我國的機械制造技術比較落后，因此不應當摒棄所有傳統普通設備，全部采用先進自動化設備，應該將兩種設備結合使用，在某些特殊的環節，應當采取人工控制的方法。我們應當在積極學習國際上先進的自動化技術的基礎上，努力結合我國機械制造技術的特點，研究出適合我國機械制造業的機械自動化理論，以適用為前提，將企業需要的技術先引入應用中，取得一定的實踐經驗，證實其效果再推廣應用該技術。
2.2 發展投資少、見效快的低成本自動化技術
發展低成本自動化技術潛力大、前景廣、投資省、見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經濟效果，適合我國現階段的發展需要和國情。這需要我國機械自動化技術向網絡化和虛擬化方向發展。網絡通訊技術的迅速發展和普及，給企業的生產和經營帶來了革命性變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。
2.3自動化技術越來越高度集成化
在機械制造自動化的發展中，集成制造技術是當前機械制造企業中最為重要的生產模式，可以說是最為重要的一個方向。通過有效的整合將生產制造系統形成一個整體來進行運作，應用計算機組合作為基礎通過相互關聯的自動化制造系統、自動化信息系統、自動化管理系統等多個分系統使其成為模塊式的組合模式，同時信息集成程度高的制造系統一并包含著品質信息系統。
2.4 柔性自動化
在現代機械制造業不斷發展的情況下，對機械制造企業的應變能力、適應能力以及客戶需求的快速反應有了更高的要求。因此，企業必須能夠結合市場需求變化及技術更新等一些外部條件，以此實現合理調整產品生產結構和機械制造種類等，而此時應用柔性自動化技術有著積極作用。在確保柔性生產的基礎上，通過人機界面的優化和自動化技術的合理追求使柔性自動化建立了一個完善的信息管理系統，使計算機管理技術得到發揮，提高了產生效益。在柔性自動化系統中，普通設備與自動化設備是共同存在的，并且個別環節在操作過程中允許出現人為干預，從而使機械制造在外界因素變化的情況下適應能力得到有效提高。因此，制造出的產品就能很好地適應市場的需求。此外，柔性制造系統與柔性自動化加工系統可實現有效銜接，從而使機械制造、機械設置、機械生產這三者之間拉近了聯系，使得機械制造的自動化程度得到有效提高。
2.5結合我國國情發展適合我國的自動化技術
在發展機械自動化的同時要注意到環境問題，實現發展機械自動化的綠色化。綠色制造通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產綠色產品，產品使用以后再通過綠色處理加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響，同時也使原材料和能源的利用率達到最高。
3 結論
總而言之，我國機械自動化發展與發達國家還有很大差距，針對這樣的現狀，我國應當根據我國的實際情況，學習和引進適合我國機械制造的先進自動化技術，發揮我國機械自動化應用的作用，促進國民經濟的快速發展。
參考文獻
[1]馬振華，李丹.論我國機械自動化技術的發展應該注重的幾個問題[J].科技資訊，2008（15）.
[2]索春英，馮哲.淺析如何提高機械設計的自動化程度[J].價值工程，2011（6）.
