自动化专业英语第四版 王宏文.pptxVIP

自动化专业英语第四版本书系统介绍了自动化领域的基本概念和核心技术,涵盖测量与检测、执行机构与驱动、自动控制系统、工业自动化系统等重要内容,是高校自动化专业学生的重要教材。RabyRoyFun

序言作为自动化专业的重要教材,本书全面系统地介绍了自动化领域的基本概念和核心技术。从测量与检测、执行机构与驱动、自动控制系统、工业自动化系统等方方面面,深入阐述了自动化的基础知识和应用实践。为学生奠定坚实的理论基础,为工程师提供实用的参考资料。

第一章自动化概述本章将全面介绍自动化的基本概念和特点。首先阐述自动化的定义,包括其核心特征如无人值守、高效率和可靠性。接着回顾自动化技术的发展历程,从古老的机械装置到今天的先进控制系统。最后探讨自动化在工业、交通、能源等领域的广泛应用。

1.1自动化的定义和特点自动化的定义自动化是指在最小人工干预的情况下,利用自动控制技术实现系统或设备自行运行、自我调节和自我诊断的过程。效率高自动化系统能以恒定的高速度和高精度执行重复性任务,大幅提高生产效率和产品质量。可靠性强自动化系统具有稳定性和耐用性,减少人为错误,提高系统的可靠性和安全性。无人值守自动化系统能在无人监控的情况下完成各项任务,降低人力投入和操作成本。

1.2自动化的历史发展1古老机械装置自动化技术的起源可以追溯到古希腊和中国的各种机械装置,如水钟、机械乐器等,体现了古人对自动化概念的初步探索。2工业革命时期18世纪工业革命期间,蒸汽机和机械设备的出现标志着自动化技术的崛起,改变了生产方式和社会面貌。3电气控制时代20世纪初,电气控制技术的发展带来了自动化生产线和数字控制系统,大幅提高了生产效率和产品质量。4信息技术时代计算机、传感器和通信技术的融合推动了自动化进入智能化时代,实现了生产过程的数字化和智能化。

1.3自动化的应用领域工业制造自动化在工厂生产线、装配车间、包装仓储等环节广泛应用,提高生产效率、产品质量和安全性。机器人、PLC和工业控制系统是主要技术支撑。能源系统自动化在电力、石油化工、新能源等领域发挥重要作用,实现对电网调度、炼油装置和风电场的智能监控与远程控制。交通运输自动化在轨道交通、航空航天、港口物流等领域有广泛应用,如无人驾驶列车、自动化仓储物流系统,提高运输效率和安全性。医疗健康自动化在医疗器械、手术机器人、智能监护系统等方面发挥重要作用,提高诊断精度和手术效率,改善医疗服务质量。

1.4自动化系统的组成1自动控制单元处理测量信号并执行控制算法2执行机构根据控制指令完成物理动作3测量传感器采集系统状态量并反馈到控制单元4数据通信系统实现控制单元与外部设备的信息交互自动化系统通常由四个基本组成部分构成:测量传感器、自动控制单元、执行机构和数据通信系统。传感器采集系统运行状态,控制单元基于测量信息执行控制算法,执行机构根据控制指令完成相应动作,通信系统则负责各部件之间的信息传输。这四个部件协同工作,实现自动化系统的自主运行和智能控制。

测量与检测技术本章将全面介绍自动化领域中的测量和检测技术。从基本概念和原理讲起,涵盖测量仪表、传感器分类以及信号采集和处理等内容,为自动化系统的设计与应用奠定基础。

2.1测量的基本概念测量是自动化系统中最基础的技术之一。它通过采集各种物理量,如温度、压力、流量等,为系统提供实时的数据输入。准确可靠的测量是实现自动化控制的关键基础。测量过程包括传感器检测、信号转换和数据处理等环节,需要满足测量范围、精度和响应速度等要求。

2.2常见的测量仪表指针仪表通常采用机械指针来直观显示测量结果,广泛应用于压力、温度等物理量的测量。精度高、响应快、结构简单。数字仪表利用数字电路将模拟量转换为数字信号,通过LCD屏幕精确显示测量值。操作方便,能执行复杂功能。万用表结合电压、电流和电阻的测量,可广泛用于电子电路的检测与故障分析。便携式设计,具有多功能测量能力。流量计通过测量流体流量来监控生产过程,广泛应用于化工、石油等行业。包括涡轮流量计、电磁流量计等多种类型。

2.3传感器的分类和特性分类传感器根据检测物理量的不同可分为温度传感器、压力传感器、流量传感器等多种类型。它们各有不同的工作原理和应用场景。性能指标传感器的主要性能包括测量范围、分辨率、线性度、响应时间等。合理选择传感器是确保测量质量的关键。外界因素传感器在工作过程中会受到温度、湿度、振动等外界环境因素的影响,需要选择具有良好抗干扰能力的传感器。

2.4信号的采集和处理信号采集使用各种传感器将物理量转换为电信号,通过数据采集设备将模拟量数字化。保证信号完整性是关键。信号调理对采集的数字信号进行滤波、放大等处理,以提高信号质量,去除噪音干扰,确保测量精度。信号处理利用微处理器等执行数字信号处理算法,将调理后的数据转换为可用的测量结果