自动化导论论文

自动化学习报告

初识自动化很自然的就将这三个字联系到工厂的车床。现在的流水作业当然需要高度的自动化。现在看来“自动化”三个字并不局限于某一个角落，可以说，在当今生活中，自动化无处不在。自动化的主体在于自动控制，其中控制无需解释，而“自动”则是关键。我想，一切没有人工干预的行为都可以叫做广义的自动吧。自动化就是将本来由人完成的控制操作交由机器完成。而自动化学科就是研究关于如何实现或更好地实现这一控制过程。生活中的自动控制随处可见，简单一点，用来煮饭的电饭煲在饭熟时自动改为保温，电梯每天自动运作，空调可以自动调节室内温度等。

在最原始的手工时代，控制的主体都是人工，修建金字塔，长城，大运河这些宏伟工程都是广大劳动人民用血与汗来完成的，难以想象他们付出了多大的艰辛。蒸汽机、发电机的发明可以说是自动化大放异彩的开始。人们步入机械化时代后开始学会使用机器代替人工。这样不仅避免了辛苦的体力劳动，而且更加高效。然而此时的自动化所涉及的领域还很窄，而且还不是高度自动化，很多方面还要依赖人工来处理。随后，电磁波的发现和电子管、半导体、集成电路及电子计算机的先后问世使得自动化的发展突飞猛进，而且直接引领人类进入自动化时代。如今自动化技术已经被广泛应用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务

和家庭等方面。

自动化就是实现自动控制，自动控制的主体是机器或装置。人类是具有多种思维的高等生物，如何用没有意识的机器或装置来代替人的工作呢？要想实现这一过程当然要求机器建立一种自己的“思维模式”，这种“思维模式”就是控制理论。经典控制理论起源较早。除了简单的“激励——响应”，人们已经开始研究控制的稳态性问题。1968年麦克斯韦用微分方程描述并总结了调节器理论，开始了反馈控制系统对控制稳定性的调节。随后随着许多科学家的共同努力经典控制理论日趋完善。其简单物理模型为“输入→（←反馈调节）输出”。然而经典控制理论只适应于“单输入—单输出”模式，显然这并不能适应现代的要求。例如要实现卫星的升空及导弹发射等高端科学领域的自动控制，则需要“多状态”“多线程”，随即发展了现代控制理论。现代控制理论下自动控制系统的基本控制方法主要有PID控制（使用PID控制器的在工控领域最基本的控制方法）、非线性系统控制、自适应控制、最优控制、智能控制。

一个完整的自动控制系统其本质就是信息的处理与应用。我们人类主要用眼睛、耳朵来获取外界的信息，然后经由神经传至大脑中枢，大脑对这些信息处理之后，又经由神经传递大脑发出的信息交给手脚等器官去执行。其实自动控制系统与人脑有着异曲同工之妙。它由信息获取原件（传感器）、

信息传输设备（信号转换与传输网络）、信息处理设备（控制器）和信息应用设备（执行器）这四个部分组成。不管多么复杂的自动控制系统都是由这四部分组成的，只不过由于要求不同，每一个组成部分的复杂度就不一样，但只要掌握了基本控制原理，具体要求只要具体研究就行了。

下面就以立体车库自动控制系统作控制及自动化技术的实际应用简介。该系统的主要组成如下：

立体车库自动化控制系统主要包含以下五个子系统：自动收费管理系统，

自动存取车系统，远程诊断系统，自动道闸，监控安保系统。以上子系统均由中央控制室统一控制，可为客户规划停车库管理形式，发布车库库存容量，控制车流方

案各个系统分工明确，在中央控制总系统的调度下互相配合，形成一个完整的立体车库控制系统。

1自动收费系统使用简单易行的刷卡形式，该卡可以是车库统一发放的IC卡。车主在使用前进行充值。

2自动存取车系统一般由小型可编程控制器PLC控制，包括卡号识别与移动载车盘两个过程。用户进入车库时，在门口刷卡进入，读卡机自动把数据传送到PLC控制系统，PLC 系统通过判断卡号，自动把对应的载车盘移动到人车交接的位置，开启车库门，缩短存取车的时间。存车时，司机按照指示灯信号指引入库，只有当车辆停放在安全位置后，停车正常指示灯才会亮启。存取车完成后，车库门自动关闭。移动载车盘时，系统严格按照各种检测信号的状态进行移动，检测信号包括超长检测、到位检测、极限位置检测、人员误入检测、急停信号检测等。若有载车盘运行不到位或车辆长度超出车库允许的长度，所有载车盘将不进行动作，若检测到急停信号，将停止一切动作，直至急停信号消失。以上信号均为硬件信号，除此之外，还可从控制软件中设置保护信号，比如时间保护，以保证因硬件损坏而导致信号失灵时保证主体设备及车辆的安全。

3现场控制器可以通过网卡、Hub等网络设备与控制中心的局域网相连接，可以通过MODEN实现远程管理，监测现场运行情况，当现场出现故障时，在控制中心即可进行解决，

方便管理人员、安保人员异地办公。

4在车库出入口处各设非接触式读卡器、感应线圈及道闸，用户在车库出入口处刷卡后，系统自动判别该卡是否有效，若有效，则道闸自动开启，通过感应线圈后，自动栅栏自动关闭；若无效，则道闸不开启，同时声光报警。

5监控安保系统是指在中央控制室进行监视控制车库现场的运行状况。它具有运动检测、车牌识别、网络连接、各种类型的报警系统实现连动等功能，可以实现无人看守。

该系统主要实现的功能有：

1视频监控功能：在车库各出入口，值班室和车库内主要区段安装定焦摄像机，在大范围车位区安装球形云台，以便实现对车库全方位的实时监控。如果在车库光照条件不好的情况下，可选用黑白摄像机。

2运动检测功能：可以在夜间设置车库的运动检测区域，当检测区有移动目标时，运动检测功能发出报警信号，提醒值班人员。

3车牌识别功能：它能够设置车库参照车辆的车牌、车型。当参照车辆进入车库监视区域，系统自动对比参照车辆图像，有异常情况，发出报警信号，并自动切换和记录相关图像。

4报警连动功能：可以连动各类报警主机，如启动继电器发出声光报警通知安保人员自动放下道闸拦截车辆出入。

5数字录像功能：可以连续记录一个同在车库所发生事件，

可以同步回放多个图像，可选择任意图像进行整体放大和局部放大，记录、回放、备份可同步进行各种信息。

在当今时代，工业现代化、农业现代化、国防现代化、科技现代化都离不开自动化的发展。这与自动化学科自身特有的宽口径、适应面广的特点息息相关。就目前国内自动化的发展形势而言，虽说已经有了很大程度的进步，但与欧美国家相比还存在着较大差距，许多大型控制系统还是从国外进口的。但差距也就意味着我们有着较大的进步空间，作为一名学习自动化专业的大学生，我们必然担负着实现我国自动化领域走向世界前列的重任。一个自动化专业人才要有较强的综合素质借助于国际的CDIO理念，结合我国的具体实际，自动化专业本科生应具体具备①自然、人文社会科学的综合能力②定量技术与应用能力③信息技术及应用能力④信号检测、传输与处理能力⑤控制系统分析与设计能力⑥控制系统应用与综合能力⑦创新思维能力⑧终生学习意识和继续学习能力。因此可见自动化学科的学习面对着知识内容太多的困难。

我所理想中的大学学习应该是全校所有的学生先用一年半的时间学完所有的基础科学，然后再根据自己的喜好学习某几个具体的知识，所学知识域不必太广，以研究生的要求来要求本科生，使其做到出了校门就有一技之长（或许有人会说这与普通职业技术学校有什么区别，我觉得区别就在于