自动化的概念和发展简史.doc

2 自动化的概念和发展简史
控制和自动化的概念
现代社会和现代生活离不开对一些物理量的控制,包括实现对这
种控制的自动化。例如公共电网上的电压是50Hz、220V的交流电。
电压较大偏离这些给定值,会引起电器工作的不正常甚至焚毁。为此,
在发电厂就要设法控制电压、频率这两个物理量为恒值,这要采用自动调压和自动调频装置。在工业生产中,如在化肥厂控制反应釜(塔)内温度和压力为恒值,使化学反应速度加快。在机械加工厂金属切削机床上,经常是控制工件或***的转速为恒值,使产品的质量、产量提高。而各种现代火炮的俯仰角和方位角都是自动控制的,特别用双雷达控制的防空导弹可以自动跟踪高空的飞行目标进行命中爆炸()。

防空导弹的制导
1——目标跟踪雷达;2——导弹导引雷达;3——计算机;4——导弹发射架
现代生活中,空调器保持室内温度为恒值、卫生洁具水箱的水位也保持为恒值。其他如冰箱、洗衣机无不将——些物理量控制为恒值,而全自动洗衣机更把洗衣、漂洗和脱水等操作自动按程序进行。
水温的手动控制和自动控制的示意图
(a)手动控制漫画;(b)自动控制
自动化是一个涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术,归属于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。
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、生活的方式将产生深远影响。目前正在推行的利用信息技术(包括计算机、自动化等)来改造旧生产工艺和提高产量和质量、提高管理及经营水平的政策——以信息化带动工业化的政策,就是例证。
生产过程的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。
我国古代自动装置
中国古代能工巧匠发明许多原始的自动装置,以满足生产、生活和作战的需要。指南车、铜壶滴漏、浮子式阀门、记里鼓车、漏水转浑天仪、候风地动仪、水运仪象台等就是其中比较著名的几种。
(1)指南车
指南车是中国古代用来指示方向的一种具有能自动离合齿轮系装置的车辆。关于指南车的发明有许多传说和记载。据史书记载,东汉张衡(公元78~139)、三国时代魏国的马钧、南齐的祖冲之都曾制造过指南车。《宋史
·舆服志》中对指南车的构造和各齿轮大小和齿数都有详细记载。
指南车是一种马拉的双轮独辕车,车箱上立一个伸臂的木人。车
箱内装有能自动离合的齿轮系。当车子转弯偏离正南方向时车辕前端
就顺此方向移动,而后端则向反方向移动,并将传动齿轮放落,使车轮的传动带动木人下的大齿轮向相反方向转动,恰好抵消车子转弯产的影响()。车向正南方向行驶时,车轮和木人下的大齿轮是分
离的,木人指向不变。因此,无论车转向何方,都能使人的手臂始终指向南方。指南车是一个保持方向恒定的自动装置()。


指南车自动指向示意(复原模型)
(2)铜壶滴漏
即漏壶,中国古代的自动计时(测量时间)装置,又称刻漏或漏刻。漏壶的最早记载见于《周