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自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)(automatic control systems)是在無(wú)人直接參與下可使生產(chǎn)過(guò)程或其他過(guò)程按期望規(guī)律或預(yù)定程序進(jìn)行的控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要手段。簡(jiǎn)稱自控系統(tǒng)。

  系統(tǒng)

  系統(tǒng)組成

  自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由:控制器,被控對(duì)象,執(zhí)行機(jī)構(gòu)變送器四個(gè)環(huán)節(jié)組成。

  歷史發(fā)展

  經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,中國(guó)工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,尤其是20世紀(jì)90年代以來(lái),中國(guó)工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)的產(chǎn)量一直保持在年增長(zhǎng)20%以上。2011年,中國(guó)工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)取得了令人矚目的成績(jī)。全年完成工業(yè)總產(chǎn)值2056.04億元;產(chǎn)品銷售收入1996.73億元,同比增長(zhǎng)24.66%;實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額202.84億元,同比增長(zhǎng)28.74%。國(guó)產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)相繼在火電、化肥、煉油領(lǐng)域取得了突破。

  中國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)主體主要由軟硬件制造商、系統(tǒng)集成商、產(chǎn)品分銷商等組成。在軟硬件產(chǎn)品領(lǐng)域,中高端市場(chǎng)幾乎全部由國(guó)外著名品牌產(chǎn)品壟斷,并將仍維持此種局面;在系統(tǒng)集成領(lǐng)域,跨國(guó)公司占據(jù)制造業(yè)的高端,具有深厚行業(yè)背景的公司在相關(guān)行業(yè)系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)中占據(jù)主動(dòng),具有豐富應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)集成公司充滿競(jìng)爭(zhēng)力。

  在工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng),供應(yīng)和需求之間存在錯(cuò)位??蛻粜枰氖峭暾哪軡M足自身制造工藝的電氣控制系統(tǒng),而供應(yīng)商提供的是各種標(biāo)準(zhǔn)化器件產(chǎn)品。行業(yè)不同,電氣控制的差異非常大,甚至同一行業(yè)客戶因各自工藝的不同導(dǎo)致需求也有很大差異。這種供需之間的矛盾為工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)創(chuàng)造了發(fā)展空間。

  中國(guó)擁有世界最大的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置市場(chǎng),傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、工廠自動(dòng)化、企業(yè)信息化需要大量的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng),市場(chǎng)前景廣闊。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。基于工業(yè)自動(dòng)化控制較好的發(fā)展前景,預(yù)計(jì)2015年工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)3500億元。

  隨著工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇,大型工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁,國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置制造企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究,特別是對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)者的深入研究。

  分類

  按控制原理的不同,自動(dòng)控制系統(tǒng)分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。

  開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

  在開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中,系統(tǒng)輸出只受輸入的控制,控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中,基于按時(shí)序進(jìn)行邏輯控制的稱為順序控制系統(tǒng);由順序控制裝置、檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和被控工業(yè)對(duì)象所組成。主要應(yīng)用于機(jī)械、化工、物料裝卸運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程的控制以及機(jī)械手和生產(chǎn)自動(dòng)線。

  閉環(huán)控制系統(tǒng)

  閉環(huán)控制系統(tǒng)是建立在反饋原理基礎(chǔ)之上的,利用輸出量同期望值的偏差對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制,可獲得比較好的控制性能。閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱反饋控制系統(tǒng)。

  按給定信號(hào)分類,自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。

  恒值控制系統(tǒng)

  給定值不變,要求系統(tǒng)輸出量以一定的精度接近給定希望值的系統(tǒng)。如生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量、液位高度、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等自動(dòng)控制系統(tǒng)屬于恒值系統(tǒng)。

  隨動(dòng)控制系統(tǒng)

  給定值按未知時(shí)間函數(shù)變化,要求輸出跟隨給定值的變化。如跟隨衛(wèi)星的雷達(dá)天線系統(tǒng)。

  程序控制系統(tǒng)

  給定值按一定時(shí)間函數(shù)變化。如程控機(jī)床。

  應(yīng)用

  自動(dòng)控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。

  在工業(yè)方面,對(duì)于冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種物理量,包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等,都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過(guò)采用數(shù)字計(jì)算機(jī)還建立起了控制性能更好和自動(dòng)化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng),以及具有控制與管理雙重功能的過(guò)程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)操作系統(tǒng)等。

  在軍事技術(shù)方面,自動(dòng)控制的應(yīng)用實(shí)例有各種類型的伺服系統(tǒng)、火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等。在航天、航空和航海方面,除了各種形式的控制系統(tǒng)外,應(yīng)用的領(lǐng)域還包括導(dǎo)航系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和各種仿真器。

  此外,在辦公室自動(dòng)化、圖書(shū)管理、交通管理乃至日常家務(wù)方面,自動(dòng)控制技術(shù)也都有著實(shí)際的應(yīng)用。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大,幾乎涉及生物、醫(yī)學(xué)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等所有領(lǐng)域。
 


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