最新的自动化技术，我国电气自动化的发展方向和新技术的运用

1，我国电气自动化的发展方向和新技术的运用

电气自动化与电气工程及其自动化的区别是:电气自动化一般偏于控制理论和实践。你不要说你准备搞设计~ 工业自动化仪表：重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；加速具有自主知识产权的自动化软件的商品化。电工仪器仪表：重点发展长寿命电能表、电子式电能表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。到2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率应达到80%。科学测试仪器：重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他实验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。环保仪器仪表：重点发展大气环境、水环境的环保监测自动化控制系统产品，鉴于加强环保执法力度加快环保建设步伐，加大环保建设投资、培育环保产业这一国民经济新增长点的需要，面对我国5000多个环境检测站和大量的城镇污水处理及企业废水处理这个巨大的市场，今后环保仪器仪表工业产品市场将有大幅度的增长。据有关方面不完全统计，1998年我国环保仪器仪表及监控系统产值约11.7亿元，到2005年将扩至42亿元达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，而到2010年将扩至110亿元，到2010年国内市场占有率达到70%以上。由此可见，其市场前景十分广阔。分析化学仪器：重点研究方向包括：一是高通量分析，即在单位时间内可分析测试大量的样品。二是极端条件分析，其中单分子单细胞分析与操纵为目前热门的课题。三是在线、实时、现场或原位分析，即从样品采集到数据输出，实现快速的或一条龙的分析。四是联用技术，即将两种(或两种以上)分析技术联接，互相补充，从而完成更复杂的分析任务。联用技术及联用仪器的组合方式，特别是三联甚至四联系统的出现，已成为现代分析仪器发展的重要方向。五是阵列技术，如果把联用分析技术看成计算机中的串行方法，那么阵列技术就等同于计算机中的并行运算方法。和计算机一样，阵列方法是大幅度提高分析速度或样品批处理量的最佳方案。一旦将并行阵列思路与集成和芯片制作技术完美结合，分析化学就将向新的领域进发。仪器仪表元器件：“十五”及2010年以前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达到60%以上。通过科技公关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。医疗仪器，重点发展医用光学仪器；以数字成像、高档黑白超、彩超、彩超换能器为研发关键技术的超声医用仪器；Ｘ线图像处理系统，开放式超导型核磁共振系统等大型医疗仪器和临床信息系统；高能智能化肿瘤治疗大型仪器系统。根据我国国民经济和社会发展提出的需求，在充分认识到国际仪器仪表发展的趋势后，国家制定出仪器仪表发展的战略目标：在未来10～15年内，充分利用我国经济高速发展和巨大的市场优势，大力推进新技术新工艺在仪器仪表中的应用研究，掌握各类仪器仪表的设计、生产工艺等关键技术，使我国仪器仪表产业总体水平同国际水平的差距缩短到3～5年，约30%的产品达到国际同期先进水平，国产仪器仪表在大工程中的配套能力达到85%以上，在国内市场需求中占领75%以上的份额。现代仪器仪表在当今社会具有重要的作用和地位。面对我国国民经济、科学技术、国防建设以及社会生活各方面发展的迫切需求，仪器仪表必须加快发展。

我国电气自动化的发展方向和新技术的运用

2，自动化技术在船舶工程中的应用

1. 机舱自动化发展历史及现状舰艇装备武器、观导、通信系统的自动化、电子程控化是衡量舰艇现代化程度的主要尺度，而机舱自动化是当代舰船共同研发的课题。然而，由于舰船使用任务的差异，受其战术技术要求或和技术经济指标的制约，在船舶自动化设计上也会有不同的定位和取向。舰艇机舱自动化设置的目的在于避免和防止船员判断和操作失当，贻误战机，其次为减轻船员大量重复体力消耗，进而提高其战斗力和生命力。民用船舶机舱自动化除安全可靠因素外，尤以追求船舶运行的经济性为目的。从本世纪50年代机电设备单元(或单机)自动化在舰船上大量采用，1961年日本建成“金华山丸”号，实现机舱集中控制和驾驶室遥控主机，成为世界上第一艘自动化船。60年代中期发展无人值班机舱，出现了第二代自动化船，如1964年日本为丹麦建造的“赛灵月”号(SELEM DAM)65型油船。该船除了机舱集中控制和驾驶室遥控主机外，还有火灾探测及自动灭火装置。在机舱、驾驶室和船员居住区之间设有通信和报警装置。其后，各国船级社陆续出台了满足不同程度自动化分级的一人或无人值班机舱船舶的技术标准，从而使舰船机舱自动化纳入规范化。2. 电站自动化系统的历史与发展船舶电站是船舶的重要组成部分，而电站自动化是船舶自动化的主要内容之一。电站运行的可靠性、经济性及自动化程度对保证船舶安全、经济航行具有重要意义。随着船舶向大型化和多功能化发展，对船舶电站提出的要求也越来越高，因而船舶电站在近几十年中有了很大的发展，其发展的突出标志是自动化。国外船舶自动化一开始大多是从电气部分着手，从最原始的手动本地操纵进化成手动遥控操纵，再进一步发展成半自动控制，最后发展到目前的最高水平的电站全自动控制的无人值班机舱。早在60年代初期，日本、德国、英国等国就有电站单元自动化装置，如:英国的MMF自并车装置，日本的XET自动并车装置和XPT自动负荷分配装置。到70年代中后期，人们在单元自动化装置的基础上，把它们系统地组合成成套电站自动化设备，系统可在集控室进行集中控制，如:“里言斯顿”号船上的SEPA电站自动化控制系统，日本“星光”号船上电站自动化系统。随着微型计算机的发展和推广应用，在80年代初期国外研制成功了微型计算机单机控制系统，如:用在我国“德大”轮上的日本大发公司配套的电站自动化控制系统，广州远洋公司15000吨上使用的丹麦SEMCO公司的APM电动自动化系统。到80年代中后期，随着微机网络技术的日趋成熟，国外众多国家相继开发研制多微机分布式网络型自动化控制系统，如:西门子、AEG等国际著名的大公司近期的产品，是目前国际上最新技术产品。我国在船舶电站自动化方面起步较晚，而且计算机技术发展和应用落后于国际水平。因此，在电站自动化技术方面存在很大差距。前儿年，国内研制生产并投入使用的电站自动化产品，在技术上大都相当于国外六七十年代的产品，是分立元件单元化控制装置，在测量、控制精度及性能稳定性和可靠性方面均不太理想。近几年，也有不少单微机电站自动化系统，但由于其存在着一旦微机出现故障则整个电站自动化功能将全部失效等这一系统性先天不足问题，因此这一产品的推广应用也受到限制。随着船舶向大型化、自动化方向发展，对船舶电站提出了更高的要求，因此，一个高可靠性、功能齐全的网络型多微机分布式电站自动化控制系统将是未来船舶电站自动化的发展趋势。3. 主机遥控系统的历史与发展概况舰船机舱主机遥控系统是舰船机舱自动化的重要组成部分。在本世纪60年代以前的几十年里，船舶机舱里只有个别的或局部的机组、系统采用自动化技术，从局部自动到全面自动化经历了一段较长的岁月。随着自动化装置的设计、制造和管理各方面的日趋成熟，单项和局部的自动化逐渐增多。1961年1月，日本建成世界上第一艘具有机舱集中监视报警和主机遥控装置的8000吨级“金华山丸”货船，只需一人值班，船员人数减少至37人。引起了世界各国的极大关注，此后，机舱集中监视报警和主机遥控系统得以了迅速发展。70年代中期起，随着微型计算机的发展，微机随即被用到船上。80年代微机迅猛发展，集成度不断提高，中央处理单元由4位、8位发展到16、32位以上。使微机在机舱集中监视报警和主机遥控系统中的应用得以迅速发展。我国在70年代后期，紧跟世界轮机自动化发展步伐。1978年，万吨级货船“长顺”轮使用了自行设计制造的主机遥控系统。1990年诞生了我国第一套完整的网络型微机控制主机遥控系统(CY880型)。该系统成功地安装于我海军某综合补给船上。

自动化技术在船舶工程中的应用

3，过程控制与自动化仪表有哪些新技术

新技术专题过程控制的发展过程及应用过程控制的发展过程及应用过程控制通常是指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，它是自动化（Automation）技术的重要组成部分。过程控制技术是利用测量仪表、控制仪表、计算机、通信网络等技术工具，自动获取各种过程变脸的信息，并对影响过程状况的变量进行自动调节和操作.以达到控制要求等目的的技术.由于被控过程的多样性.而且控制参数多属予多变量.非线性、分布参数和时变参数.因此过程控制中应用的控制方案的种类和内容十分丰富。过程控制系统组成：被控过程（Process），过程检测控制仪表（Instrumentation），被控过程是指运行中的多种多样的工艺生产设备；过程检测控制仪表包括：测量变送元件（Measurement），控制器（Controller），执行机构（Control Element）。过程控制系统的发展.随着工业生产要求的提高和技术的进步经历了一个相当长的过程.生产过程要求的不断提高、控制理论及策略算法的深入研究。控制技术工其及手段的进展三者相互影响、相互促进.推动过程控制技术不断的向前发展。过程控制技术的发展历史主要是围绕自动化仪表(包括微型计算机)技术和校制理论两方面展开的，大致经历了以下几个阶段。一，仪表化与周部自动化阶段 20世纪40年代以后，生产过程基本上处于手工操作状态，只有少徽的检侧仪表用于生产过程监侧，操作人员主要根据观侧到的反映生产过程的关键今数，用人工来改变操作条件。凭经脸去控制生产过程。20世纪40年代未.生产过程进人仪表化与局部自动化阶段.这一阶段的主贾特点是采用的控制仪表为基地式仪表和部分单元组合式仪表(气动I型和电动I型).而且多效是气动式仪表.其结构方案大多是单抽人一单拍出的单回路定值系统。到20世纪60年代自动化仪表发展到以单元组合仪表为主要控侧仪表。控制理论基础是以倾域法和根轨迹法为主的经典控制理论。控制的主要目的是保持工业生产的连续性和毯定性，减少扰动.实现了对生产过程的集中控制.以单回路PID，比例、积分、徽分控制策略为主.针对不同的对象与要求制造专门的控制器，如物料按比值配里的比值控制器、克服大滞后的史密斯预估器、克眼特定干扰的前抽控制器等。同时.简单的串级、比值、均匀和选择性等多种复杂控侧系统开始得到应用。控制理论方面，出现了以状态空间法为基础，以极小值原理和动态规划等最优控制理论为本特征的现代控制理论，传统的单物人/单输出系统发展到多物人/多输出系统。以现代控制理论为主要基础，以微型计算机和高档仪表为工具，对较复杂的工业过程进行控制。这阶段的建模理论、在线辨识和实时控制已突破前期的形式，继而涌现了大量的先进控制系统和高级控制策略，如克服对象特性时变和环境干扰等不确定影响的自适应控制，消除因模型失配而产生不良影响的预测控制等。这阶段的主要任务是克服干扰和模型变化，满足复杂的工艺要求，提高控制质量。二，计算机集中式数字控制阶段 20世纪70.80年代.微电子技术的飞速发展，大规模集成电路侧造成功且集成度越来越高(80年代切一片硅片可集成十几万个晶体管.32位微处理器问世)，单片机及其他微19计算机的出现和应用.都促使过程控侧系统与微必计算机技术深度胜合，大大推动了过程控制技术的发展。这期间，多样化自动化仪表的基本格局已经形成.虽然棋拟式仪表仍然广泛存在，但已非主流.以微处理器为主要构成单元的韧能仪表、可编程逻辑校制器、集散式控制系统、工业PC机等仪表架构.构成了控制装盆的主流.同时受冯·诺依曼计算机的体系结构的影响.白动化仪表出现了组装仪表。时至今日.这些控制装置结构基本没有变化，只是硬件水平和性能逐步提高.控制理论方面，出现了最优控制、非线性分布式参数控制等现代控制理论。由于生产过程的强化、控制对象的复杂和多样，如高维、大时滞、严重非线性、价合及严重不确定性等.简单的控制系统已无力解决这些控制问题.用计算机控制系统替代模拟控制仪表，即模拟技术由数字技术来替代。我国过程控制技术的发展。50年代末期，主要采用机械式和气动仪表。60年代广泛采用Ⅰ型电动单元组合仪表。70年代中期，Ⅱ型电动单元组合仪表成为过程检测和控制的主流产品。80年代初，开始采用Ⅲ型电动单元组合仪表，相继引进了分布式控制系统（DCS）、可编程序控制器（PLC）和工业PC机（IPC）。过程自动化系统中的软件和控制装置能够对设备进行调节，使其在最佳速度下运行，从而大大降低能耗。它们还能够确保质量的一致性，降低次品率，减少浪费。过程自动化系统还能预测何时需要对生产设备进行维护，从而减少了对设备进行常规检查的次数。常规检查次数的降低可以减少停止和重新启动机器所花费的时间和能源。现代控制理论，基于时域内的状态空间分析法，着重时间系统最优化控制的研究。控制系统的特点为多输入---多输出系统，系统可以是线性或非线性，定常或时变的，单变量与多变量，连续与离散系统。控制思路是基于时域内的状态方程与输出方程对系统内的状态变量进行实施控制，运用极点配置、状态反馈、输出反馈的方法，解决最优化控制、随机控制、自适应控制问题。经过20 多年的发展，它已日臻完善，在众多的控制系统中，显示出出类拔萃的风范，因此，可以毫不夸张地说，分散控制系统是过程控制发展史上的一个里程碑。目前，过程控制正朝高级阶段走来，不论是从过程控制的历史和现状看，还是从过程控制发展的必要性、可能性来看，过程控制是朝综合化、智能化方向发展，即计算机集成制造系统(CIMS)：以智能控制理论为基础，以计算机及网络为主要手段，对企业的经营、计划、调度、管理和控制全面综合，实现从原料进库到产品出厂的自动化、整个生产系统信息管理的最优化。它表现的最大特征是仿人脑功能，这一点在某种程度上是回复到初级阶段的人工控制，但更多的是在人工控制基础上的进步与飞跃。在现代化工业生产过程中，过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、改善劳动条件、保护生态环境等起着越来越大的作用。自动控制的发展过程经过了漫长的过程，为人类的科学发展做出了巨大的贡献，推动了人类的进步。总体来说，“自动控制理论”就是一门研究自动控制系统稳定性的科学，是控制理论与控制工程学科的主要内容。控制理论与控制工程作为一门学科，研究并且提出有关自动控制系统设计和分析的理论与方法，用于指导工程实。我们应该好好学习这门学科，为人类事业做出应有的贡献。

过程控制与自动化仪表有哪些新技术