自动化生产线(机电111,丁文键)

自动生产线的历史、关键技术及发展方向自动生产线是由流水生产线方式发展而来的。

20 年代美国Henry Ford 创立了汽车工业的流水线，由此揭开了现代流水生产的序幕。

自动化生产线是产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工运送、装配、检验等一系列生产线活动所构成的路线。

把机床按工艺顺序依次排列，用自动输送装置和其他辅助装置将它们联系起来，使之成为一个整体，并用液压或气动系统与电气控制系统将各个部分的动作联系起来，使其按照规定的程序自动地进行工作，使原料，毛坯或半成品（在装配时是零部件）根据控制系统要求，以一定节拍，按一定节拍，按工艺顺序自动的经过各工位，完成预定的工艺程序，最后成为符合设计要求的制品，这种自动工作的机床系统就称为自动化生产线。

人的一切活动都是为了发展和生存。

古代人靠人力与自然作斗争，人类的生产和生活模式是：人-自然界。

随着社会和科学技术的发展，人类制造出了自动机器，如中国的指南车、计里鼓、漏壶，以及17世纪欧洲出现的钟表、风车控制装置等。

1787年瓦特在改进的蒸汽机上采用了离心式调速装置，开创了自动化装置的新篇章。

应用自动装置把人的力量放大了千万倍，把人的四肢延长了千万倍，是人类的生活和生产模式变成了人-机器-自然界。

当然，这样的发展结果并不是一帆风顺的。

机械化和初级自动化促进了生产力的大发展，是无数农民、手工业者变成了工人，出现了机器大工业。

人用自己制造的机器（和技术）把自己从“出力的机器”的地位解脱了出来。

人和机器、技术和实践交替的发展，推动技术的进步，推动着整个人类的进步。

而社会的进步有促进了自动化技术的发展，社会的需要是自动化技术发展的动力。

20世纪40年代，为解决火炮射击精度等问题，诞生了自动控制理论，并创造出了许多自动控制装置（或系统），为自动化技术的形成奠定了基础。

研究自动控制系统的构造、性能、设计方法以及运用理论，就是控制理论。

20世纪40到50年代，单机自动化和单个过程自动化得到了广泛的应用。

20世纪50年代后，自动控制理论得到了飞速的发展，形成了现代控制理论。

其中有保证系统某种（某些）性能指标为最佳的设计方法（最优控制）；在系统和环境的信息不齐备的情况下，如何改变自身性能，保证系统具有良好工作品质的控制方法（自适应控制）；分析和设计大系统的方法（大系统理论）。

20世纪60年代后，由于控制技术的发展、电子计算机的崛起、工业机器人的问世以及柔性制造系统的出现，综合自动化得到了极大的发展。

在当今社会里，在家庭、办公室、工厂、公共场所，不论是工作、学习还是休息，可以说处处离不开自动化设备。

人类发展了自动化技术，他反过来又为人类建立了新的、完美的、先进的生产和生活方式。

然而，人们对此却有一个认识过程。

20世纪50年代，美国有一个以反对自动化为宗旨的歌名委员会，如果无节制的发展自动化，到1970年将是美国失去700万个就业岗位。

但是，随着经济的发展、科学技术的进步，到1970年前后，美国反而增加了几百万个就业机会。

同样在机器人问世以后，许多国家由于担心大量使用机器人会使工人失业，推迟了机器人的研究，而日本却在同时大量的发展工业机器人，结果是他的机器工业、汽车、机床以及其他一些产业得到了极大发展。

可以说，在当前竞争激烈的时代，发展现代自动技术可以赢得企业竞争的胜利。

发展现代自动化技术，用智能机器代替人的部分脑力劳动，是人的生产和生活模式变成了人-机器/智能机器-自然界。

自动化水平的提高，机器就越复杂，这就需要人去提高自己的素质，去创造、去研究、去发展设备和技术，这正是认为万物之灵的关键所在，这也是人类自身不断发展的关键所在。

自动化生产线技术主要内容包括：自动化生产线的认识；自动化生产线的控制单元（包括机械传动机构、传感器、气动控制单元、执行机构、人机界面及组态技术、可编程控制器、工业控制计算机、现场总线技术、变频器、PLC通信技术）；YL-335B自动化生产线安装与调试等内容。

○1自动化生产线的核心技术及应用○2自动化生产线中的传感器使用○3自动化生产线中的异步电动机控制○4伺服电动机及驱动器在自动化生产线中的应用○5气动技术在自动化生产线中的使用○6可编程控制器在自动化生产线中的使用○7通信技术在自动化生产线中的使用○8人机界面及组态技术在自动化生产中的使用自动化生产线各部分的作用：1、机械本体随着社会的发展我认为在自动化生产线上机械本体这一块发展应有以下几点1.首先体积应缩小因为这样更加的节约资源。

2.3.灵活性、稳定、精密、可靠、轻巧有一个更好的提高。

其中灵活性更强就不只是加工一些简单的元件了，能加工一些复杂的产品。

2、检测及传感器是自动化生产线必不可少的部分也是控制部分的基础，检测及传感器部分是获取信息起到监测作—用。

自动化的设备及生产线在运行过程中必须及时了解与运行相关的情况，充分而又及时掌握各种信息，系统才能得到控制和正常运行。

各种检测与传感器，就是用来检测各种信号，把检测到的信号经过放大、变换，然后传送到控制部分，进行分析和处理。

目前传感器的基本原理是将非电量转化成电量，如转换为电压、电流、频率等。

工业领域应用的传感器，如工艺控制、工业机械以及传统的，各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的，测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的，以及传统的接近/定位传感器发展迅速。

随着社会的发展对传感器的要求也随之提高。

1.精度的提高：由原来的传统式不精确发展到精确如电容式传感器的发展它能在比较高温、低温和强辐射等环境中工作，其原因是因为这种传感器通常不一定需要使用有机材料或磁性材料，那些材料是不能在恶劣的环境下工作的。

2.测量的范围逐渐的扩大：如电涡流式传感器可以测量地下很深的金属。

3.测量元件的体积能耗减小：由于世界的能源危机各国都在想节约能源，所以以前的大体积大功率将逐渐的淘汰，做的更加的集成化多源化从而缩小成本。

测量及传感器在自动化生产线上运用及其广泛，例如：自来水产通过传感器测量水的流量和压力来控制水量，从而满足用户的需求。

电厂的控制操作人员通过测量的数据来更好的控制电厂的正常运行。

其实测量及传感器不单单在工业上有运用了，它也在不断的向生活中扩展了，因为随着人们生活水品的提高更加的注重人的健康了，例如家庭的烟雾报警、煤气报警装置、汽车的防盗装置、各种传感器监控器、交警用的测酒精测速度等，运用非常的广泛。

3、控制部分控制的作用是处理各种信息并做出相应的判断、政策和指令。

装在自动化设备及生产线上的各种检测元件，将测到的信号传送到其控制部分。

在自动控制系统中，控制器是系统的指挥中心，它将信号与要求的值进行比较，经过分析、判断之后，发出执行命令，驱使执行机构动作。

控制器具有信息处理和控制的功能。

目前随着计算机的算机已成为控制器的主体。

例如单片机、plc的发展逐渐的取代了过去的继电器、接触器控制，当然对于一些简单的控制还是离不开继电器、接触器的控制，单片机、plc的广泛运用使得了控制部分进一步的提高从而提高了生产线的经济效益，主要表现在信息的传递和处理速度、可靠性、减小体积、提高抗干扰性。

例如现在新式机床的控制部分都是采用plc通过编程进行控制的，这不仅减少了体积和线路的复杂还提高了速度和可靠性，能在恶劣的环境下使用从而提高了机床1.会向无线通讯发展通过无线电远程控制，实际上现在已经有这样的技术了只是我国还没有广泛的运用。

2.体积逐渐缩小能耗逐渐降低，因为节约能源这也是当今社会发展的必然趋势。

3.单片机、plc等控制元件会向容量大、更加的可靠、运算速度更加4、执行机构部分执行机构部分作用是执行各种指令、完成预期的动作。

它由传动机构和执行元件组成，能实现给定的运动，能传递足够的动力，并具有良好的传动性能，可完成上料、下料、定量和传送等功能。

执行部分有，伺服电动机、调速电动机、步进电机、变频器、电磁阀或气动阀门体内的阀芯、接触器等。

例如电梯的执行机构就是大功率的电动机，受到每层楼的控制带动轿厢上下移动满足生活需求。

执行机构的发展单对电机来说，会向体积小功率大、稳定性更好、能耗低、速度更高，据说现在人类可以将电机做到50000转/s，这已是一个相当可观的数字了。

交流电机逐渐取代直流电机，因为变频器的发展交流调速系统也得到了很大的进步，调速的范围更宽了、交流机也比直流机便宜的多而且还不会产生电火花，节约能源还不会对电网造成污染。

5、动力源部分动力源部分的作用是向自动化设备及生产线供应能量，以驱动它们进行各种运动和操作。

动力源的发展由过去以人力为动力进步为现在的各种动力源，如电力源、液压源、气压源、超声波、激光等动力源，其中电力源的运用是最广泛的。

所以电能的发展是很重要的。

现在的发电厂主要是靠火力、水力发电、风能、太阳能、核能、地热能只占很小的比例。

其中核能发展需要尖端的技术这也将可能成为未来发电的。

随着社会的变革、经济的发展、科技的进步以及国际化进程的加速，包括自动化学科专业在内的我国现行教育，既面临着新的诸多发展矛盾，也面临着新的重大挑战。

对此，正确的对策只能是，主动适应这种变化发展的需要，在适应中推动社会的发展学科专业自身。

概括起来，这种适应主要涉及以下方面。

(1)适应我国现阶段社会、经济发展的需求近年来，我国高等教育真面临一系列突出的矛盾。

一是办学规模、学生人数的急剧扩大与办学资源不足的矛盾；二是人们日益强烈的个性化发展需求及其多样性和非规范性，与习惯培养模式和规格的相对单一性及相对规范化矛盾；三是随着社会主义市场经济的深度发展和竞争加剧，社会对人才要求的现成性、多样性和多变性，与高等学校培养的相对滞后性、统一性及稳定性的矛盾。

在这些矛盾面前，我国自动化学科专业人才培养模式将面临诸多亟待解决的问题，包括如何适应精英教育和大众化教育的双向需求，如何构建教育体系结构，如何规划人才定位，以适应和满足学科发展和市场需求的现实。

(2)适应我国中长期发展的需要一个国家的自动化水平高低是衡量国家发达程度的基本标志之一，而国家的自动化水平的高低很大程度上有取决于其高等教育中对自动化学科人才的培养。

到21世纪中叶，我国的总体水平将达到中等发达国家的水平，在奔向这个目标的进程中我国的自动化学科任重道远。

(3)适应经济全球化发展的需要在我国加入WTO后，国内的经济、科技、文化、人才正面临急剧的国际竞争。

自动化科学作为高科技术前沿的信息科学领域组成分支之一，其所面临的竞争更为突出。

从世界范围看，知识经济初见端倪，“大学在改进获取新技能方面，必须站在社会的中心。

作为新知识的提供者和新技能的传授者，大学必须推动社会进程。

”（牛津大学校长鲁卡斯在北京大学校庆100年周年大学校长论坛上的发言）。