四川大学电气信息学院自动化专业概论.doc

四川大学电气信息学院自动化专业概论一、什么是自动化一提到自动化，人们很自然地就会想到银行的自动取款机，只要你把卡 片送入自动取款机，并输进你的户头密码及取款额，自动取款机就能很快地送 出现款；自动包饺子机不用你动手，就能自动制皮、填馅、捏合、装盒包装； 等等机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控 制的过程，其目标是“稳，准，快”因此，通俗地说，自动化就是用机器设备 或系统代替人完成某种生产任务，或者代替人实现某种过程，或代替人进行事 务管理工作严格——点说，自动化就是指在没有人的直接参与下，机器设备 或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或 某种过程 自动化技术包括了生产控制自动化和经营管理自动化两个方面它 们相互联系、相互渗透、相互促进自动化技术广泛用于工业、农业、军事、 科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面采用自动化技术不仅 可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放 出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界 和改造世界的能力因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重 要条件和显著标志。

二、研究内容自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集 成技术及其在各类控制系统中的应用它以自动控制理论为基础，以电子技 术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具， 面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化它具有“控（制） 管（理）结合，强（电）弱（电）并重，软（件）硬（件）兼施”等鲜明 的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业，是一门涉及学 科较多、应用广泛的综合性 科学技术作为一个系统工程，它由 5 个单元 组成：①程序单元决定做什么和如何做 ②作用单元施加能量和定位 ③传感单元检测过程的性能和状态 ④制定单元对传感单元送来的信 息进行比较，制定和发出指令信号 ⑤控制单元进行制定并调节作用单 元的机构自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面，包括理 论、方法、硬件和软件等，从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机 械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和 家庭自动化 等 1、过程自动化石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化 一般采用由检测 仪表、调节器和计算机等组成的 过程控制系统 ，对加热炉、 精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。

采用的主要 控制方式有反馈控制、 前馈控制和最优控制等 2、机械制造自动化这是机械化、 电气化与自动控制相结合的结果，处 理的对象是离散工件早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机 自动化或是简单的 自动生产线20 世纪 60 年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、 计算机辅助设计 、计算机辅助 制造、自动化仓库等研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统 （FMS）以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上 信息管理、生产管理 自动化，出现了采用计算机集成制造系统（ CIMS）的工厂自动化 3、管理自动化工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理 自动化，是以信息处理为核心的综合性技术，涉及电子计算机、通信系统与 控制等学科一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终 端组成的局部网络现代已在管理 信息系统的基础上研制出决策支持系统 （DSS），为高层管理人员 决策提供备选的方案 学生在校时一般学习半导体变流技术、自动控制系统、电力拖动与电气 控制、最优控制、微型计算机控制技术、计算机通讯与网络、数字信号处理、 软件工程、传感器原理、自动检测技术、系统工程概论、运筹学和情报检索 等近 40 门课程。

本专业是一门适应性强、应用面广的工程技术学科旨在 培养学生成为基础扎实、自动控制技术知识系统深入、计算机应用能力强的 高级工程技术人才所以学生在毕业后都能从事自动控制、自动化、信号与 数据处理及计算机应用等方面的技术工作就业领域也非常的宽广，比如高 科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、 外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等 自动化是新的 技术革命的一个重要方面自动化技术的研究、应用和推 广，对人类的生产、生活等方式将产生深远影响生产过程自动化和办公 室自动化可极大地提高社会 生产率和工作效率，节约能源和 原材料消耗， 保证产品质量，改善劳动条件，改进生产工艺和管理体制，加速社会的产业 结构的变革和 社会信息化的进程 三、发展趋势现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时 也为自动化技术的革新提供了必要条件 70 年代以后，自动化开始向复杂 的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经 济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、 全国铁路自动调度系统、 国家电力网自动调度系统、 空中交通管制系统 、 城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济 管理系统等。

自动化的应 用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理 自动化等自动化将在更大程度上模仿人的 智能，机器人已在工业生产、 海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方 面取得显著效果工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成 为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展 自动化专业一直以来是社会 急需的人才包括电气自动化、铁路、化工等诸多领域自动化工程师— —从事自动化系统的维护、优化等工作；自动化设计师——从事自动化系 统的设计和开发；软件工程师 ——处理自动化系统中相关的软件的设计和开 发四、自动化技术的应用自动化技术在机械加工、采矿冶炼、化学工业、电力系统、交通运输、农业生产、环境保护、医药卫生、军事技术、航空航天、科学研究、办公服务等 领域都得到了广泛的应用1、工业自动化工业自动化主要包括自动完成加工生产的设备自动化，自动完成正常生 产进程的过程自动化，以及自动实现业务管理的管理自动化工业自动化当前 发展的特征是智能化和集成化，也就是，一方面制造和应用智能机器(如电脑和 机器人)代替人的体力劳动和部分脑力劳动，实现高水平自动化生产；另一方面， 综合运计算机、制造技术、控制技术、电子技术、通讯技术和管理科学等学科 知识，采用设备集成、信息集成实现规划设计、生产制造、管理销售等功能的 集成。

2、办公自动化办公自动化最初是用文字处理机、复印机、机等办公设备，实现单 项办公自动化，例如，代替秘书完成起草文稿、打印文件和留底存档等工作 后来，由于计算机的发展，又出现了电子银行、电子邮件等高水平的办公自动 化设备和系统电子银行是指采用电子计算机、终端设备及自动出纳机等组成 的系统，用以快速地完成银行或用户之间的资金转移，或者完成自动取存款业 务，即用户持信用卡，由自动出纳机办理存款祁取款的业务电子邮件是指利 用现代通讯手段，传递信件、资料等文字和语音信息的系统办公自动化给人 们带来了极大的效益和方便现代办公自动化正朝着计算机网络化和智能化方 向发展3、家庭自动化 家庭自动化，主要是指自动地实现生活服务或提供信息服务例如，家里 装上空调机，在炎热的夏天，就能使室内自动保持适宜的温度一台自动洗衣 机，能自动地把衣服洗干净，等等家庭生活服务自动化把人们从繁重的家务 劳动中解放出来，并创造出一个舒适的生活环境实现家庭自动信息服务，则 可以极大地改变人们的生活和工作方式例如，利用订票系统，可以预订到世 界各地任何一家航空公司的任何一条航线的机票，并为你安排好旅游日程在 家里办公，是家庭自动化的一个发展趋势。

在家里通过计算机系统和通讯系统 就可以掌握现场情况和有关资料，并控制指挥生产过程，或完成某些工作任务 在家里办公，能够大大地减少社会设施，还可以提高工作效率。