自动化系统的多层次功能都有“可自动化”部份，它和“人的因素相辅相成。随着灵活性和复杂层次的提高，人的因素所起作用将越大，如下囝的倒三角形所示。随着技术进步“可自动化”部分总在不断增加，犹如一种推力把人的因素逐渐推向上层。这可作为对自动化系统中人和机器关系及其发展趋势柏一种形象的描述。

　　复杂自动化系统中的人／机关系自动化系统现展趋势可简单概括为复杂化、综舍化、智能化所谓复杂t就是说它不仅很大、包括许许多多部件或子系统，而且这些于系统品种繁多，分属不同层次并以各种形式相互作用对于复杂的系统我们要用各种不同的模型来描述其各个部份的各个侧面。用不同的数学工具和技术手段来进行定性或定量的分析和求解。系统中还有许多相互作用的人，他们要在机器帮助下进行控制和决策，问题就更复杂lr。

　　自动化系统通常都工作在变化或预先不确知的条件下一例如环境条件、元件参数，噪声干扰，负载变化都有不确定性。如何通过自调节、自校正、自学习，自适应而保持系统良好的性能，恰是“自动化”的最吸引人之处t但这也给系统增加了复杂因素。

　　自动化系统总是为达到一定的目的要求而建造的。使用者的需求通常并不容易化为明确的技术要求。特别是今天参与市场竞争的产品，必须在功能、技术指标。适应环境能力，安全可靠以及成本各方面实现多目标的优化。所以人们对自动化系统的要求本身也是复杂的此外，人们设计的控制器也越来越复杂。其中可能包括各种传感器。执行元件以及复杂的信息处理部件。这里可能包吉了大型计算机、数据库、复杂的图象处理和控制算法等等。而复杂控制系统又是上述对象，环境、控制要求和控制器这几方面复杂性的综合作用，这正是自动化系统所独有的复杂特性。

　　由复杂性也就决定了自动化技术朝着综合化的趋势发展这一方面表明自动化系统开发或产品研制必颡综合考虑多方面通常有些相互矛盾的要求，实现多方面的功能。另一方面则意指在一个系统。一种仪表甚至一个器件中往往都缘合了多种技术，并能完成多方面的功能。由于系统集成（太规模集成电路的集成是其一种具体形式）技术的迅速发展，现代富有生命力的计算机集成制造、光机电一体化、多媒体、多种传感信息融合、传感器与信息处理的集成，本身就具有感知或反应能力的所谓智能材料”等等t都反映了这种趋势。在太规模集成电路生产中t原来是芯片在几十台单一功能的加工设备中往复旅行。现在则开始改为固定在单一的多功能设备（RapidThermalMuhiprocessor）上，按复杂的控制指令接受各种加工这种复杂的综合性的设备将大大提高自动化水平，并将为微电子技术的进一步发展提供了机会。

　　解决这些复杂和综合性的技术闸题往往还需要多种学科知识的集成、定量和定性方法的集成。许多过于复杂或难以精确描述的问题还要人的知识和经验t用人机交互或人工智能的方法来解决智能自动化应运而生也是必然的趋势。智能制造、智能控制、智能判断、智能仪表、智能材料等等都是热门的领域用模糊、神经元网络、知识工程等技术进行识别、推理、学习、适应、重组等复杂功能已显示出很强的生命力，并将成为新一代自动化技术的重要标帜。以下我们将介绍自动化技术的若干重要分枝的发展动向t也许可以得到更,具体的启示。

　　理论工作旨在形成新的控制机制和设计方法t往往是技术实现的先导原有主要基于数学模型及计算求解的理论体系已明显感到不足。面对前面描述的复杂性问题需要多种模型和控制机制的集成。为此形成的概念框架和具体技术的总体被称为控制方法学（Methodology），已开始取代“控制理论”而成为控制学科划分的一大门类。计算机在控制系统的设计和运行中都起着越来越重要的作用。各种理论结果都可用计算机仿真加以检验并以实现CAD来证实其应用的可能。控制系统中的信息处理要求越来越高，可能包括大容量传感信息（特别是图象视觉）的处理和高比压缩，计算复杂性甚高的搜索、优化，专家知识和启发规则的采集、表示、处理和运用，神经元网络等并行处理技术在系统中的实现等等。有人统计，在控制系统开发项目的成本中。软件成本大于硬件、应用软件明显大于基础软件，而启发式规则远远大于数学方法控制工程师更多地谈论“面向对象、概念或功能结构之类计算机方面的概念，而大型软件的规范描述、编程技术和校验查错已成为他们最头疼和最费精力的问题。在另一方面，当把计算机和物理过程联接起来时t实时性的要求非常突出。人们必须在信息处理的粗细和快慢之间寻求恰当的折衷。为了处理计算机特有的离散逻辑过程t以及复杂系统中常有的定性、模糊和符号变量，离散事件动态系统（DEDS）和混杂系统的理论方法已引起人们的高度重视与此相应可编程逻辑控制（PLC）又找到它新的使命。

　　总的说来，控制理论当前比较活跃的方向多是与实际要求有关、与计算机的广泛应用有关。有人对自动控制发展的历史进行研究t认为从控制理论取得成果到用于实际大约有20年的滞后。由此我们得到的启示是（I）要允许超前、探索性的研究；（2）理论研究要更加面向实际需求，应能缩短这一滞后；（3）不要茼单摒弃早年的研究成果，充分利用当前的技术条件有可能让它们发挥新的作用。

　　传感器是自动化系统的感官”，是获取信息的主要来源。国际上普遍地把它列为现代科技的重点领域美国把传感器列为影响2l世纪空军能力的重要关键技术，日本认为“掌握传感技术就支配现代科学仪器9952了新时代”并将其列人田家重点发展计划，德国也把侍感技术列为最尖端的六项先进技术之一一都反映丁这种趋势近年来出现丁许多新型传感器。诸如：可测量多种理化参数的谐振传感器；便于用微电子技术大批量生产t小型、集成化的半导体固态传感器；应变式的薄膜传感器；轻巧、抗干扰性强的光纤传感器；测量化学、生物量的硅场效应管传感器；等等均陆续投入市场。此外还有用生物活性物质为敏感材料或是对生物参量进行测量的生物传感器t这包括酶技术、免疫技术等与微电子技术的结合，单克隆抗体技术与DNA重组技术的应用，结合基因工程、蛋白质工程与纳米技术的分子级过程的传感器，以及利用生物光现象的光生物传感器等等。这些目前虽大多数在实验室研制阶段，但确是值得注意的动向传感器发展的重要方向是集成化和智能化把传感器和信号处理电路以及擞处理机集成在一起，可以对传感器的漂移和非线性等进行修正并实现自捡和校准。集成化的向量传感器可以测量磁场、热流等物理量的大小和方向用阵列集成的方法可以做出十分小巧的阵列红外传感器，或是用于机械手的阵列压力或触觉传感器、光电接近度传感器。利用电荷耦台器件做出的CCD面阵传感器可以在lcm面积上传感5l2×512象元信息。日本正在研究的人工细胞”实质上就是一种集感知、决策与控制为一体的智能感知模块。还有一种所谓“智能材料”则是在材料结构中即掺人某些成份，使它对环境参数敏感并作出反应。

　　这一概念最早于1971年由日本提出并称之为Mechatronics。其基奉思想是在机构的主功能、动力功能、信息处理和控制功能上引进电子技术，将机械、电子设备和软件等有机结合起来，使物流、能流、信息融为一体，从而造出具更多柔性和智能”的机电产品。特这一方向随着技术不断进步一它的具体内涵和综合集成及智能化的水平也在不为提高。

　　基于这种思想，并把传感和执行元件、信息处理和控制技术、以及新材料、新机械结构和新工艺方面的最新成就结合起来。机电一体化技术得到极广泛的应用。其主要产品包括：（1）工业机器人，数控机床和柔性制造系统（FMS），特殊加工设备（如激光和火花加工）}（2）具有电子控制的发动机一汽车电子化系统；（3）断层扫描（CT）等医疗或工业中的自动探伤设备；（4）电子缝纫机等家电设备；（5）照相机摄录像机、声盘与视盘设备、复印机等光学电子设备；（6）电子表、电话及传真机、电脑打字机等通讯及办公自动化（OA）设备；（7）计算机外部设备如磁盘读取及各种终端设备；等等。可见机电一体化技术的市场是十分广阔的。

　　据国外预测，机电一体化今后发展的主要方向包括：（1）徽细加工技术，如VIsI翻造技术、超微细（纳米）乃至分子原子级加工技术、物质台成由Ⅱ工、电镜和x射线）信息技术，主要是VIsI和计算机技术、声图文处理等多媒体技术，人工智能和机器人等等；（3）综合集成技术t即按问题需要把有关技术集成起来以实现多方面的综合要求。例如智能机器人就是一个典型t它能够自动完成的工作种类将从102发展到10总之这是个光。机、电等多种学科和技术和边缘交叉t需要各方面知识。人员的协同合作，有人把它称为“全际化”的趋势。

　　随着计算机技术发展起来的NC（数控）在7O年代很快地发展为DNC（直接数控）和CNC（计算机数控）。可以通过。编程序来安排机械加工，显然是一大革命。随着市场竞争加剧，多品种小批量灵活变化的柔性制造系统（FMs）在80年代后期以每年25以上的速度增长由于它使劳动力、打工操作量、生产周期、车问面积、中间库存均大幅减少，可使总的生产成本减低75从而引起各国菁遍重视。从技术上FMS可定义为由数控机床、物料处理设备和计算机控制综合而成的系统。进而把产品工艺设计（CAD）、生产计划（CAPP）、制造资源规划（MRP1）乃至更高层的经营管理、产品规划、质量管理、销售服务等逐步集成”到系统中来，就演化成为更为完善的计算机集成锚造系统（CIMS）了。

　　CIMS作为我国863高技术计蝌的一个主题已投人大量人力物力进行了多年研究。CIMS是个复杂的大系统，它不是一种可以简单买来的现成产品要实施CIMS·首先要根据实际需求选择适当的管理范式（Paradigm）和相应的概念体系结构。按这些结构进行系统分析、确定技术方案和指标井选用适当的设各加以实现。通常用于CIMS的技术产品包括机械手、自导小车、立体仓库等物料处理设备t各种自动机床、FMS等先进加工设备，计算机网络、数据库、通讯议、电子数据交换（EDI）等基本汁算机和通讯设施t而更重要的是根据具体问题选购或编制各种应用软件，诸如CAD、CAPP、MRPI、调度与控制、管理信息及决策支持系统等等尽管这些都有若干产品可资选购t但每个系统的实现都包含着对复杂系统的深人理解和系统集成技术的创造性应用。

　　C1MS还在不断发展之中，首先是各种新的管理范式不断涌现。诸如精良（1eaⅡ）制造、灵活（Agile）企业、整体（Holonic）制造。等等范式，及相关的并行工程、快速原型等实现技术年年都有创新。就并行工程为例一其基本思想在于从设计起就考虑到产品制造和销售的全过程，从而缩短产品生命周期、提高应变和竞争能力为此的关键技术是不同部门、不同专业人员的协调合作。相应的就需要方便的信息交换环境如多媒体会议系统产品信息交换与共享（如STEP）t以及复杂的群体决策支持系统等具体的信息和决策技术的支持总之C1MS是一个仍在不断发展、十分活跃的技术领域它把制造工程、信息技术管理科学控制与决策技术等多方面集成起来，不断产生新的思想系统模式和技术成果，成为推动制造技术进步的最重要的因素。

　　这是一种代替人的感官，对语音、圈象文字等类信息进行处理、描述、分类和理解的技术领域。人的眼睛接收和处理的信息量最大，相应地图象处理和计算机视觉得到最多注意，应用广泛模式识别起源于70年代，』崖展很快随着理论方法的逐步成熟、更重要是大容量快速的计算机信息处理技术的迅速提高t模式识别系统的功能已大大提高并有大量技术产品在许多领域得到了重要应用，诸如：（1）文字识别，目前对印刷体字符的识别技术已比较成熟，已有大量实用系统可用于自动阕读、文本处18理等方面。而手写体的识别要难得多，理刚开始推出一些产品J束进行信函分拣、手写信息输八等。（2）产品检验。如印刷电路板或集成电路掩模板的检在、裂缝或缺损的x光或超声波自动捡驻、枪弹等产品的外观榆查等=（3n音识别现在可以做到识别和理解特定兑话人的特定语汇，用执行特定LJ令或回答问题。（4）目标检测与识别。Ir通过红外或可见光、雷达识别地形或军事目标一用于导航或侦察。（5）医学渗断。对心电图脑电图的分析和病理诊断-血液、肿癌细胞的检测识别。等等。（6）遥感技术由多光谮图象识别地貌和植被。环境灾害或污染监测·由卫星或航空图片进行地质或资源勘探。（7）机器』、用双摄像机产生立体图象进行环境判断和位置反馈。（8）指纹脸谱识别和箍名鉴定，用于侦讯、保安。等等。

　　模式识别系统的功能不仅取决于信息处理和分类的方法、而且在很大程度上取决于新的硬件结构的应用。除了运用近代各种井行计算结构（如流水线、脉动阵列联接机、神经元网络等等）之外，还有大量针对具体算法的专用芯片在医疗工业科研各方面得到丁R益广泛的应用。

　　尽管机器』、早已成为科幻作家热衷描述的十分引人人胜的话题。从现实的技术角度它们可以分为两太方面其一是在工业生产或工程建设中广泛应用的机器』、，它可说是一种相当灵巧、能执行比较复杂任务的自主工具。其二则为旨在实现越来越多拟』、功能的智能机器』、前者已大量用于装卸搬运、装配、焊接、锻压、喷漆等工业操作，提高了劳动生产率并产生巨大效益，从而已经形成了一个可观的产业市场=后者一方面可用于特定目的t例如在太空、水下、战场、等危险环境，或执行护理、检修、爬墙、钻管道等』、类难以完成的特殊任务，另一方面则可以此带动各有关技术的发展，不断为机器人在工业中更新、更广泛的应用提供原理和技术上的支持。

　　这两大方面都不是孤立的。它们相辅相成、一推一拉、形成了一个蓬勃发展的技术领域。

　　机器人研制的基本技术支持可分为三方面第一是传感技术。应用最多的仍是为保旺动作和零件顺序的逻辑升关。

　　例如电感式接近升关等其次刑为识别特定工件标志和测量结果的传感器。如光导纤维传感器、行扫描摄像机、激光三角测虽或超声测距装置等。控制过程需要实时地检制状志偏差的传感器。例如焊接机器人的焊缝跟踪植测。随着微电子集成技术的发展。现已能将传感信号的预处理功能置于传感器之中从而开发出各种智能传感器t这可大为提高信号质量井减轻中央计算机的负荷=最后，机器』、控制中最具特色的还应届触觉和视觉传感系统触觉传感器多用导电橡胶和微电子电路。其感度为2克、分辨率为2毫米L』、指的分辨率约为1毫米）。这种传感器比较简单、采集数据和处理量均较少t不易受环境干扰。从而应用较多近来叉发展了一种光导纤维触觉捧感器t分辨率可进一步提高。至于视觉传感则复杂得多一它涉及对摄象机获得的视觉信息进行复杂的预处理和判读。这里要用到视觉原理和人工智能技术。系统相当复杂、仍在探索阶段。尚无专供机器人用的视觉系统产品支持机器』、的第二方面是控制技术。随着控制方法和硬。软件实现手段不断进步t机器人控制已由固定顺序、可变顺序发展到示教再现，乃至更高程度智能化柔性化的阶段。但是机器』、控制是个极其复杂困难的问题。它的动力学方程可能包含上千项非线性函数并相互交叉耦台。在儿何空间和关节空间之间存在非单值、奇异性等复杂关系，目前还没有理想的设计方法。仍是个富挑战性的问题第三方面的重要技术是驱动机掏。

　　早期的机器人多用简单、价廉的气动液动操作机构，但它们精度低笨重、需要特殊现在应用较多的是电力驱动特别是直接驱动为了提高传动系统和操作机构的速度和精度，直接驱动方式可以取消减速机构从而避免磨擦间隙、滞后等因素影响，巳成为重要的发展方向。

　　进一步研究具更复杂功能以适应特殊要求的特种机器人或智能机器人无疑是今后十分引人人胜的挑战课题。但这种系统一般均非常复杂、昂贵，形式极为多样，尚难以形成系列化的产品和技术市场。

　　应当说，大量简单控制问题仍可用传统的方法控制井用PID之类调节器加以宴现，但由于微电子技术进步不难用专用芯片来实现各种较复杂的控制算法。而且这些芯片价格日益低廉，使它们越来越广泛地被用于各种工业、交通、家用电器中，产生了巨大的杜会和经济效益。

　　就中最熟知的当属模糊控制器这种基于模糊理论的简单的控制器可以较好地反映人们主观上模糊的控制要求并体现人类经验的控制规则。从而它被成功地应用于工业控制（特别是非线性、大时滞、分布参数等难控或模型不精确的对象。调色、酿造、勾兑等匣束靠操作人员经验的生产过程，用于摄象机、洗衣机、空调机、电炊具等家庭用具以更好地满足人们难以言传的种种需求，用于电梯群控或汽车发动机控制等方面，已经形成庞大的研究、开发和技术产业系统。

　　模糊性理论还特别适用于表选人的知识和复杂条件下的决策行为。目前已有把模糊技术用于复杂信息处理、模糊专家系统和决策的大量研究工作，其中应用领域涉及故障检测、医疗诊断、图象或语音诊刷、证券投资决策、经济评估乃至航空航天（如交会对接）等方面。

　　模糊技术推广应用的关键。无疑是研制和生产各种质优价廉的专用芯片。这将成为微电子技术的一个极有前途的发展方向。人工神经元网络是近年崛起的另一重要发展方向。8o年代畦来的研究热潮把它的应用领域扩展到信息处理和自动化的几乎任何一个方面。人工神经元网络的特点是描述能力强、能拟合极广泛的各类系统特性。分布式信息处理、速度快、不在乎某些部件失灵、容错能力强，可自行调整结构以“学习环境特性、适应性强，易于用微电子技术加以实现、便于推广应用。早期的研究工作大多只能用普通的‘串行计算机进行原理性的论证和试验。但人们一直致力于研制线年海外即有人推出“人工神经元网络（ANN）控制器”，它的通用性强、不需建立精确模型和参数整定、而能对丰日、与一类复杂的工业对象给出满意的控制结果。叉如像INTEI.

　　这样的大公司-自1991年起就推出各种神经无网络器件。基r神经网络信息处理方式的神经计算机也已丹始I山现这些技术成果可为神经网络的大量研究成果提供应用的机会。从I1ji具有广阔的前景。可编程逻辑控制器（P1，C）近年来叉得到蓬勃发展由下微电子技术进步，用固体集成电路代替赋先的继电接点开关井利用微计算机灵活编程使PI（、面貌一新。它变得小型可靠。简单易用、编程灵活、功能强大。从而在_r业中得到普遍应用现代的p1.C不难做到10万个继电器的规模，具有上百种数字运算功能可进行光纤通讯并联成网络内存有1M即已足够。输入／输出通道而多逃一千以上并有自诊、另板编程等功能使其便于应用从需求方面-则由于离散型生产过程（如机械、电子等行业）的控制特点和各种复杂过程的逻辑监控要求也推动了PIc的发展。

　　总之，随着控制系统日益复杂、要求越来越多样化。各种新的控制原理、智能化技术和人机交互的新途径导至新型控制器不断出现。这也是当今自动化技术迅速发展并带来杜会效益的标志之一。

　　众所周知，电话、传真、复印机，计算机文字处理、档案管理等现代化办公设备极大地提高了办公效率，已经成为现代机关、企业、学校不可缺少的基本条件。随着信息技术迅速发展，办公室”的功能日益增强，已经发展成为一种具有明确定义的信息处理和管理决策系统办公自动化（OA）的定义多种多样，但基本点无非是t（1）利用先进的信息技术和办公设备；（2）设备和人员掏成人机信息系统；（3）其目标是提高办公效率，更快，更完善地获取和管理有关信息并做出决策值得一提的是许多近代通讯设备的应用不仅是提供了“方便”一而且在很大程度上改变了“办公”的概念。诸如：计算机网络提供的虚拟终端技术、远程数据库等可以实现不同地点办公室的信息共享和“联台办公”；多媒体通讯和交互使用可以实现远程商会议和虚拟的联台工作小组（team）：电子数据交换（EDI）不仅可以在全球企业问实现无纸贸易，也已被用于企业内部数据传输、共享。并实现信息集成。成为计算机集成制造（CIM）的基础。

　　与此相应，（）A的设计也应当按照实际需求建立各种模型进行系统分析，以得到台理的配置。常需考虑的有功能模型、信息流模型、办公过程模型、数据库模型、通信模型等等。这些模型又有一定结构例如功能模型就包括事务处理、信息管理和决策支持等儿个层次。

　　随着科学技术不断发展，具备计算机技术智能化优势的电子自动化系统也在各行业中得到广泛应用，其在科技馆展品管理中也发挥着重要使用价值。由于科技馆展品数量较多，且展品类型复杂，应用人工管理方法不仅会降低科技馆管理效率，还可能出现管理误差，造成不必要的风险损失和经济损失。而采用电气自动化技术，运用电子自动化控制系统进行管理，能够实现展品信息收集、分类、整理等自动化管理，有效提高科技馆管理的准确性和时效性。

　　1.1特点。电气自动化系统与热机设备比较，具有信息采集速度快，准确率较高的应用优势，对提升机械设备的控制能力具有重要作用。同时，设备安装较为便利，数据获取和应用的可靠性程度较高，可适应多种工况条件。此外，由于信号应用方面也具有优势，使得相关处理工作的抗干扰能力较强，自动化技术应用更加稳定。基于电气自动化系统的较强优势，可将其应用在科技馆管理实践中，通过对原有热机设备进行升级，提升系统整体的运行服务能力。考虑到目前电气自动化控制技术应用范围越来越广，应明确相关技术要求，并且做好技术分类工作。1.2要求。科技馆实践应用中，对自动化控制系统提出了明确要求，相关系统设计应满足稳定性和安全性。稳定性主要是系统运行过程稳定连续，不得出现故障，突然中止服务，影响科技馆正常工作开展。同时，在系统故障发生后，应具备应急管理方案，促使控制系统稳定运行，使得自动化控制技术应用能力获得显著提升。而安全性则主要是对控制数据的加密处理，对科技馆相关信息进行加密储存，电气自动化系统中，相关设备的操作需要首先获取控制权限，因此，对系统内部信息数据库进行访问，倘若其安全性未能得到保障，将会造成科技馆信息资源泄漏，应对相关问题提高重视力度[1]。

　　2.1PLC。微电子技术、现代信息技术和电力控制方面手段的有效结合，使该项技术在科技馆的电气管控系统中实现有效使用，经过长期的使用已经取得较好的应用成绩。具体而言，一方面，使用该技术减少了整个自动化系统占用的空间，且相应的造价也出现下调的趋势；另一方面，该项技术的有效应用，促使此类控制系统朝着多元化、智能化以及规范化的方向前进。近几年，此项技术也逐渐融合其他先进技术，提高控制系统的通讯及控制水平。2.2现场总线控制技术。此项控制方式的优化改良主要可从两个角度阐述。其一欧亿体育，有效优化低速的控制作业，确保控制操作能够稳定开展。其二，强化开发低资金投入量的高速现场控制方式的程度，而此项技术是互联和低速控制模块的连接纽带。该种优化改良方向与分散控制框架相适应。2.3以太网控制技术。近几年，大部分科技馆为提高实际的展览体验感，满足布展环节的实际需求，同时采取多条现场控制模块的情况，而造成此种现象主要是受到两方面因素的影响。单从技术本身的角度而言，科技馆中包含的各类装置对于通讯功能有不同的标准，且自动化技术面对不同装置时，对于相连的总线也有一定标准。例如，实施电气管理期间，通常使用CANBUS总线，对于主机来说，应使用相对通讯效果以及稳定程度更高的总线。近几年，对于科技馆的该项技术实际运用而言，已经在实践活动中加以改良，由最初仅对信息层面的管控，到如今的装置以及控制方面的调整，使该项技术成为自动化系统中极为关键的技术之一。为实现全面兼容，应对各总线控制执行层加以改良，提高管控的规范化及标准化。该项技术经过长期优化升级，在实际应用中已经和各项总线达到较好的结合效果，构建统一的控制体系。借此减少相关管理者的工作量，提高整体的管控效果，也使科技馆中电气自动化控制系统切实满足实际需求[2]。2.4集散控制技术。该项技术属于双向无线通讯领域，其整体具有耗能量较少、速率偏低、资金投入量少、结构简单等特点。其可以适应距离小、能耗小且对传输速率要求相对偏低的装置使用，能够切实完成信息传送及相应具备周期性、阶段性以及短期性的信息传输。由于该项技术本身的数字化信息传输特征，使其在科技馆中的多个模块中都有所应用。近几年，该项技术对于大部分科技馆而言，未能被纳入到智能控制系统中，但此类技术在相对规模偏小的科技馆中的实际运用，再加上其本身技术也实现进一步优化，切实强化控制系统的稳定程度。相信在不久的将来，该项技术能够在大规模的场馆内得到广泛应用。

　　3.1PLC技术应用。近些年来全世界范围内的计算机技术、微电子技术以及电器自动化控制技术实现了高效融合，在该背景条件下，可编程逻辑控制技术，即PLC技术实现了广泛应用，而且在实践过程中得到了长足的发展。其应用具体体现在，可编程逻辑控制技术的控制系统开始逐渐朝着小型化发展，而且其在价格方面正在逐渐降低。同时在大型控制系统上则呈现出更加智能化、多功能以及标准化的特点。现如今，可编程逻辑控制技术已经实现了同模糊控制以及神经元网络等技术的融合，极大程度上实现了通信与控制能力的优化与增强[3]。3.2现场总线设计。除了PLC技术以外，现场总线设计也体现了电气自动化系统在科技馆中的应用，若想在实践过程中对现场总线控制技术进行改善与发展，则势必要从两方面内容入手进行优化。一方面，便是继续对低速现场总控制技术进行完善，另一方面，则是加大投入力度，积极开展对于更加低成本的高速现场总线控制技术的开发工作。高速现场总线控制技术大多会用于低速现场总线控制以及连接互联中，其发展趋势恰好展现出了系统分散控制结构的实际特点。3.3合理布局以太网。现如今，我国部分科技馆在展教布展工作进行的过程中，时常会出现多现场总线控制并存的问题，该现象出现的原因主要体现在以下几方面内容上。从技术角度来考虑，其出现上述现象的原因是设备种类不同，使得其对于通信能力也有着各不相同的要求，在自动化技术上，各个不同领域有着各不相同的总线要求。例如，通常情况下会私用CANBUS总线进行电气控制，而采用稳定性更强以及通讯速率更高的控制总线，包括profibus应用于主机的控制系统。近些年来，我国绝大多数的科技馆在以太网应用技术方面起步较晚而且发展较慢，仅仅停留在信息层面，但经过多年发展其已经实现了对于设备层以及控制层的逐渐渗透，并成为了网络控制的重要手段。为了能够有效达到各协议兼容的目的，应当在原有的基础上修改现场总线控制应用层的协议，并针对TCP/IP开展相应的规范化管理。新时期我国以太网技术正在逐渐地改进以及完善的过程当中，并实现了同现场总线控制系统的高效融合。除此以外，其逐渐构建起了“一网到底”的控制系统，不仅仅能够减轻科技馆管理人员的压力，方便其直接开展对于电力生产现场的控制，同时还能实现我国科技馆展教布展电气自动化控制技术整体水平的提升[4]。3.4Zigbee技术应用。该技术作为重要的无线通讯技术，其具有着十分突出的优势，如：“三低”复杂程度较低、功耗相对较低、速率较低，此外，其具有明显了经济性、近距离等特点，将其用于不同的电子设备间，保证了数据传输效果，经实践发现，这一技术特别适用于具有一定周期性、间歇性的数据需求，另外，如果数据对反应时间要求相对较低的话，也可以采用该技术。在当前的多节点场馆中应用此技术，满足了实际需求，其普及率日渐提高，但相对于科技馆，经调查后发现，未见应用，但可预见的是，随着各种小型、中型场馆对技术的改进与完善，大型科技馆对其应用指日可待，前景十分广阔。

　　综上所述，电气自动化系统在科技馆管理中有着广泛用途，不仅能够提高科技馆展品管理成效，减轻管理人员的工作压力，还能优化科技馆管理结构，促进科技馆经营发展。为了实现科技馆高效管理的目的，需要科技馆注重电气自动化技术的应用，加大对电气自动化技术研发投入，积极构建电气自动化系统，强化电气自动化技术在科技馆PLC技术、现场总线设计、以太网布局以及Zigbee技术中的运用效果，扩大电气自动化控制系统的应用范围，促进科技馆管理自动化、智能化方向发展。

　　[1]龙仕强.电气自动化控制系统的应用及发展趋势探究[J].四川水泥，2019，271（03）：27.

　　[2]苏秀琼.供配电系统中电气自动化的应用实践分析与研究[J].技术与市场，2018，025（003）：128，130.

　　[3]邹言云.电气自动化技术在电气工程中的实践应用分析[J].新商务周刊，2018，000（020）：297.

　　该水厂的基本情况为：一级泵站包括5口深井，每口深井配备22kW多级潜水泵1台，共同向一蓄水能力为2000m3的蓄水池蓄水；加压泵组为5台45kWDL型立式泵，向管网加压供水。对控制系统的设计要求是：对水厂的设备运行及生产状况进行自动化控制和管理。该控制系统的基本功能如下：

　　(1)保证用户管网供水压力恒定。操作人员设定管网压力后，系统根据设定值和压力传感器采取的管网实际压力信号，采用1台调速泵配合1～4台恒速泵的运行模式，自动调整加压泵站中恒速泵的启动台数和调速泵的转速，在较高的精度范围内保证管网的压力恒定。无论用水高、低峰均可在保证供水压力的前提下最大限度地节省电能。同时，减少了由于无谓磨损、频繁启停等原因对水泵造成的损害；以及用水低峰时，由于管网压力过高造成跑、冒事故，浪费宝贵的水资源。

　　(2)蓄水池水位自动控制。由于用户用水量的变化较大且具有随机性，而水厂对蓄水池内水位控制的精度要求较高。故在水位控制系统的设计中，采用模糊算法在保证蓄水池水位维持在标准范围内的前提下，合理安排潜水泵的启动台数，避免潜水泵的频繁启停及无效运转。

　　(3)自动倒泵功能。为防止某台水泵长期不运转发生锈蚀，由PLC控制4台水泵定期轮换作为变量泵运转，即自动倒泵功能。

　　(4)防水锤电器互锁功能。由于管网压力较高，为防止水锤对水泵的冲击，在每台加压泵的出水口处安装电动蝶阀，由PLC按照先开泵后开阀、先关阀后关泵的模式进行控制，有效地防止了水锤的危害。

　　(5)直观的图形显示及寻检功能。上位机采用14寸彩显，以动画图形及中文方式显示水池液位、管网压力、水泵及阀门运行状态、生产状况、耗电量、产水量、设备状况等信息。

　　(6)生产管理功能。上位机随时检测并记录水厂各台水泵的出水量及运转状态，以班次为单位生成生产报表，自动统计出水量及耗电量，并存入指定单元。

　　(7)报警及保护功能。当发生电气、液位、机械等故障时系统进行声、光报警，并采取相应措施。上位机故障时，PLC及变频器可以组成独立控制系统进行工作；若整个上、下位自动系统均发生故障，现场控制柜具有手动功能，以保证向用户供水的不间断。

　　(1)上位机：水厂需24h连续运转，现场干扰源多、环境恶劣。因此，上位机选用了具有较高可靠性、较强抗干扰能力的研华(ADVANTECH)IPC-610/486型工业用微机。上位机与PLC之间采用RS232标准串行口进行通讯，传输速率9600b/s，11位数据格式，数据长度7位，1位校验位，启动1位，停止2位。另选研华10位A/D采集卡，采集蓄水池水位信号和加压泵组出水流量信号，对水位信号运用模糊算法进行计算后，给出控制信息由PLC控制潜水泵的启动台数。当水位过低时，认为发生故障，停止一、二次泵组的运行并声光报警。上位机为720M硬盘、8M内存，可以同时处理大量数据且历史记录较长。

　　(2)主控单元：主控单元选用日本立石公司的C60P型可编程序控制器作为主控单元，它具有40路开关量的输入、20路开关量的输出，可扩展模入、模出模块，并有RS-232标准串口。C60P为积木式结构，系统构成及扩展方便，抗干扰性能好，作为现场主控部件较理想。由它完成自动倒泵、防水锤互锁、变频器逻辑控制等逻辑控制功能。

　　(3)管网恒压调控系统：调速泵的调节由富士G-45变频器来完成，由压力传感器采取用户管网的压力信号(4mA～20mA)送至自制的调节板上，与给定信号比较后送至日产RKC调节器中，经PID运算后产生调节信号送至变频器，控制变频器的输出频率，调节水泵转速。变频器本身对应其输出频率有0～5V(DC)信号输出，将其引回调节板，由系统对输出频率进行检测，若变频器的输出大于49Hz一定时间后，管网压力仍达不到要求，延时确定后，PLC按照一定规则逐个以自耦减压方式启动恒速泵，直至管网压力恒定。若变频器输出频率小于23Hz一定时间后，管网压力仍超过给定值，则依次关闭恒速泵，配合调整调速泵直至压力稳定。

　　(4)自耦减压启动柜：恒速泵及潜水泵均采用自耦减压启动方式，有效地减小了电动机启动时对电网的冲击。

　　(5)传感器及执行机构：管网压力信号的采取利用最大量程为1.0MPa的远传压力表，以方便在采样点观察压力信号；流量信号的采取利用涡街流量计；水位信号的采取利用压力式水位传感器；利用电动蝶阀作为执行机构来控制加压泵的出水口状态。

　　系统软件主要欧亿体育包括上位机管理程序、PLC控制与监测程序以及它们之间的通讯程序。

　　(1)上位机的管理程序主要完成设备运行状况的图形显示监测、生产状况的数据库管理、检测数据的处理、菜单处理以及报警等功能。采用C语言结合汇编编程，充分利用C语言结构化强、简洁和运行速度快等优点，同时也提高了程序的可读性、可靠性及可移植性。软件设计采用模块化结构，人机界面为图形形式，菜单驱动，全部中文显示与提示非常友好。系统主要功能模块包括：使用说明、水厂控制系统功能介绍、生产状况监测及管理、水位系统的运行状态控制等。采用查询方式完成与PLC的通讯及检测数据的处理；将管网压力、流量、液位、各水泵运行状态及各处阀门开启状态等信息以图形及数据的方式显示于显示器上；如有报警信号则显示相应图形，同时进行声光报警。监测的出水量、耗电量等信号可长期保存于存储器中，随时作为资料查询。

　　(2)蓄水池分为沉淀池和出水池两部分，深井水首先在沉淀池沉淀泥沙、消毒处理，而后，经过滤到达清水池。因此，水位控制功能要求较高，正常状态下，1～2台潜水泵长期运转，其余根据用水量的大小自动切换。为保证水的正常供应并防止潜水泵的频繁启停，在水位控制中采用了模糊算法。将水位高度分为七级，将水位的变化率也分为七级，将潜水泵的开启台数分为5档，形成了一个二维矩阵数组，由计算机运算后确定应开启的深井泵台数。经反复试验后，确定了数组中各参数的值，经实际使用，获得了较好的运行效果。

　　(3)可编程控制器作为主控单元，几乎所有的现场逻辑控制均与其有关。它的控制程序具有较强的逻辑性要求。一般来说变频器严禁付边加装接触器，但是为了节省投资、实现4台恒速泵轮流作为调速泵，必须在变频器的付边装接触器(电路原理图如图2所示)。为防止在电动机高速运转时，当变频器的原边未切断电源或刚刚切断电源，付边接触器断开，电动机定子线圈放电造成高电压，损坏变频器的输出功率模块，在PLC的程序设计中必须考虑到较复杂的互锁及时间控制关系，即PLC计算倒泵时间到后，首先按照阀、泵互锁关系关闭拟转入变量运行的定量泵；接着关闭原变量泵，此时变频器输出频率先降至零，而后切断变频器原边接触器，延时几秒后，切断其付边接触器。而后，将变频器输出与待转入变量运行的水泵接通，几秒后按照阀、泵开启的顺序依次接通变频器的电源，启动水泵并打开水阀；同时，原调速泵转为恒速泵使用，这样做保证4台加压泵的运转时间相近，避免某台泵长时间不运转发生锈蚀等故障欧亿体育。

　　(欧亿体育4)上位机与PLC之间的通讯借助标准RS-232口来完成。可以由上位机完成给定倒泵的间隔时间、设定管网的压力等工作。同时，下位系统定时将恒速泵的开启台数、调速泵的运行状态(频率、转速、消耗功率等)、管网压力等信息报上位机进行处理和显示。

　　改革开放以来，随着与国际上各方面贸易的往来，促使了我国各方面的科技创新和技术改革，并将这些科技迅速的运用到实际生产当中，大大提高了生产水平和效率，给我国创造了巨大的产业价值和经济效益；尤其是机械方面的改革创新，机电自动化技术逐渐的取代了传统的手工机械以及人工电气化的作业方式；随着计算机的发展，我国将进入机电自动化时代。

　　机械对人类的社会生产和经济的发展起到了重要的推动作用；由古至今我国机械发展经历了以下历程，中国传统机械运用时期（石器时代等）——近代机械时期（1840至1926）——近现代机械时期（1927—1949）——现代机械时期；从发展历程上可以看出，我国机械发展有着悠久的历史，对于世界来说我国还是机械大国，但是从机械强国方面来说，我国远远没有达到这种程度，究其原因：一方面由于近现代历史原因，我国现在机械技术，机械产品质量与国际水平相比还有着较大的差距；虽然有了改革开放以来经济的大力支持，但是由于时间较短且历史习惯根源较为顽固等原因导致了我国目前的机械生产状况如下，集中化程度较为低下、企业的效益及盈利能力较差，产品质量较国际水平还有一定差距，尤其是缺乏核心技术的竞争力和核心品牌。虽然实行了一系列的措施，如ISO标准等，但是情况仍然不是很乐观，较于欧美国家，仍有较大差距。

　　对于机械和电气自动化的发展而言，它分为以下几个阶段；第一阶段也就是初级阶段，指的是八十年代以前，这期间是利用电子技术发展的一些成果来刺激机械产品和电子科技的接触融合，这其中包括了军民两个方向的发展，是对机械最初的改革，促进了机械的发展，同时也带动了经济的大力发展。但是由于电子技术的不成熟，同时也由于传统机械的发展模式，两者的结合还停留在比较浅显的层面。当时产生的新形态的产品难以得到较为有效的推广；第二阶段也就是发展阶段，是指上世纪九十年代，较于第一阶段来说，计算机技术、通信技术以及控制技术的迅速发展，给机械自动化注入了一剂强心剂，这一阶段各国的电子产品和技术都有长足的进步，特别是超大规模的集成电路的出现，更是进一步促进电子自动化技术的发展；第三阶段也就是较为成熟的阶段，指的是二十世纪末期，此阶段主要就是电子化向智能化迈步的一个时期，主要是通过各种新兴的高科技将声、光、热等融入到电子自动化当中。大大丰富和促进了电子自动化的进程。

　　机电自动化的功效主要体现在通过数据信息的自动处理和控制，大大提升了控制和检测的精度及范围；通过数据信息处理和自动化控制，能够较为高效精准的确保机械执行设定好的数据参数进行产品生产加工，达到了提升产品质量和产品合格率的要求。同时促使了生产率的大大提升。

　　相对于传统的机械自动化而言，机电自动化技术有以下优势，例如：自动监控、自动判断、故障报警以及自动保护等等从而能够很明显的降低故障频率和事故的发生率，使产品能够很好地得到保护，延长设备寿命。同时能有效避免人员事故的发生，提高可靠性。

　　较以前的调整而言，机电自动化技术只要通过修改数据参数和检查数据参数就能调整生产模式和达到检修的目的，从而使得实际的利用率和使用性能提高。

　　机械和电气自动化设备一般具有自动控制、校准、补偿和自动调节等功能性措施，由于自动化设备的特点，使其能适用于不同场合和领域，有较强的应变能力。满足客户的各种不同需求。

　　对于机电自动化技术来说，它是一门复杂的科学技术，涉及面较为广泛，是门学科交叉的一门学科，它集计算机技术、光学、信息通讯等技术于一身。随着经济的发展，机电自动化展方向有以下几个方面：

　　自动化是一个动态的过程，对于未来的机械和电气自动化技术，根据需求，使其更能贴近人性化的组合，它的人性化包括以下两个方面：如家用的智能机器人等，这显得愈加重要；二是根据生物的机理，生产出更多自动化产品，其实很多的产品都是根据动物而得到的灵感生产出来的。

　　随着互联网的不断发展与普及，网络更加深入人心，在网络时代的基础上，各种自动化控制技术的不断涌现，特别对于远程终端控制而言就是自动化应用于网络的一个具体案例，采用家庭网路与自动化产品链接的模式来服务于民众的电器将会大规模地出现，机电自动化技术向网络化常态的发展无疑是必然趋势。

　　随着科技的不断进步，各种自动化产品的频频产生，使得自动化产品的机械接口等标准模式难以统一，且也是一项十分艰巨的工程，为了适应各种产品的生产发展，从而出现了在一些产品单元模块的基础上进行各种产品的生产加工，就能大力推进新产品的研发生产，并制定相应的标准规范，达到模块化的要求。

　　现今社会，为了充分利用空间，很多自动化产品都已经逐步的向微型化的方向发展，其主要特点就是体积小，从而有耗材少，能耗低等特点，这些技术很多领域都有着举足轻重的地位。

　　由于近代工业的发展，给人们的生存环境带来了严重的污染，从而使得绿色概念成为了如今的时代主题，使得现在的自动化产品均向绿色环保产品方向发展，在节能的基础上，提高利用率，大力促进产品的回收利用。这已经是不可阻挡的发展潮流。

　　机电自动化技术是顺应时展的潮流而产生的，是社会发展和经济技术发展促进机电自动化发展的必然趋势，经济发展为他提供了发展机遇，反过来，机电自动化的发展也促进了经济的进一步发展。这是一个相互作用的良性循环，能很好的为人民谋福。

　　作为智能建筑中不可或缺的一部分，楼宇自动化系统也在不断推陈出新，逐渐完善，给社会大众带来了切切实实的好处。楼宇自动化系统包含暖通空调、消防、电梯、照明、给排水、安全防范等子系统，其主要功能是为智能建筑提供安全可靠、节能减耗、舒适便捷的运行环境。可以说，智能建筑以及自动化是随着信息科技的进步而发展的，也是信息时代的必然产物。智能建筑以及自动化对技术要求非常高，目前主要是包含4C技术，即计算机技术、智能系统控制技术、网络通信数字化技术和图形显示技术，这是智能建筑以及自动化得以发展的基础和前提，4C技术的发展为智能建筑以及自动化的创新提供了强大的技术支持。在4C技术的助力下，建筑物的四个基本要素：结构、系统、服务和管理都发生了前所未有的变化，能让设计更加优化合理，让居住空间更加优雅舒适、安全环保和智能便捷，最大程度上提升了社会大众的舒适感和满意度，也让社会大众真正体会到科技带来的巨大好处。

　　智能建筑与自动化的楼宇充满科技感，无论建筑内部的设施设备等硬件，还是所采用的系统软件，都极具科技感，比如，进出大门，不再需要用手推拉，只要有人经过，通过感应技术就能自动开关门，极其方便，亦或者为了管控需要，采用刷卡或人脸识别技术，也能将传统的安保进行升级，所以说，智能建筑以及自动化的出现，方方面面都闪耀着科技的光芒。

　　科技的进步以及先进设备的普及应用，建筑的安全性能大幅提升，如今地标性的高楼大厦不断拔地而起，不断刷新着世界高度，而且建筑的安全性也越来越高；与此同时，随着更多高科技的运用，智能建筑以及自动化楼宇的安全措施更加周密，比如，指纹锁、密码锁的应用，就避免了传统锁具容易被撬开的弊端，为智能建筑以及自动化楼宇的用户提供了更好的保障与服务，无论人身安全还是财产安全，都得到最大化的保障，让用户更加放心、安心。

　　无论在智能建筑以及自动化楼宇中办公还是居住，在心理上、生理上都感到极强的舒适性。因为科技使得空调、照明、消声、绿化等各方面的性能都有所提升，故障越来越少，让住户更加便捷地操作各种设备、电器，并随时提供及时售后服务。比如，智能建筑和自动化楼宇的通风净化系统，通过系统设置，房屋内部的空气与气温、湿度都能保持“四季如春”，这样让人们感到格外的舒适，住起来更加舒心。此外，随着智能化、自动化系统的升级迭代，物业办公、居家生活等方面的效率越来越高，提高了人力、物力、时间、能耗、资源等各方面的使用效率，从而真正做到物尽其用，人尽其能。

　　我国的智能建筑与楼宇自动化系统的发展很快，总体上为现代化的工程建筑行业带来很大的推动力，成效显著。但由于智能建筑以及自动化系统受到技术、财力等方面的限制，不同地域的发展态势存在差异性，在实际应用过程中也难免出现一些问题。

　　智能建筑以及自动化楼宇在建成之后，会启动相应的系统设施设备来维持智能建筑以及自动化楼宇的正常运行，这对专业技能及专业操作人员提出了极高的要求。先进的系统与设施设备在高负荷运转下，很容易出现一些故障，会影响整个系统的有序正常运行，需要及时维修以及定期保养维护。可是，不少智能建筑以及自动化楼宇在专业人员配备方面存在不足，没有投入相应的经费进行系统的升级，导致很多高科技的设施设备无法正常使用，比如，门禁系统、人脸识别技术等，如出现故障后没能第一时间处理，慢慢就会成为摆设，根本不能发挥出智能化、自动化系统的优势，无法发挥出造福住户的功能，还会造成财力等方面的资源浪费。

　　智能建筑以及自动化楼宇给住户带来极致体验的同时，也会或多或少对住户的行为习惯造成一定的影响，比如，忘了带卡，就无法刷卡进入，亦或者在楼道内抽了根烟，会导致消防警报鸣叫。还有，由于智能建筑以及自动化楼宇内的物业管理公司管理不力，导致时常出现人为破坏智能化、自动化系统的现象，严重影响了智能建筑以及自动化楼宇的良性运行，进而造成不必要的人力、物力、财力方面的浪费。

　　“高大上”智能化、自动化系统安装使用要与物业工程客观实际条件相符合，否则会出现两者“不匹配”的情况。有些楼宇或建筑，在智能化、自动化系统或设施设备的选择和安装上，盲目跟风，选择“大牌”，力求“高大全”，而没有从物业工程客观条件出发，选择适合的智能化设施设备，造成不必要的成本支出，也不利于后期的日常使用。

　　新时期智能建筑与自动化楼宇建设的重点与关键核心在于智能化、自动化系统的应用，而智能化、自动化系统的应用是否顺利开展，又取决于系统的控制性能。控制性能的好坏直接与智能化、自动化系统的建设与功能设定息息相关，所以，在智能建筑与自动化楼宇的建设时，首先要重点考察与选择与之相匹配的智能化、自动化系统，并加强系统控制性能的开发与实际操作培训，让整个智能化、自动化系统保持正常运行。如果智能化、自动化系统的控制性能不完善或日常操作该系统的人员专业技能欠缺，都会影响智能化、自动化系统的控制，无法将智能化、自动化系统的功能最大化发挥出来，并且还会造成不必要的故障，造成系统的破坏，进而缩短智能化、自动化系统的使用年限，造成经济上的损失。从这个角度来说，全方位优化智能化、自动化系统的控制性能是今后智能建筑与自动化楼宇建设的重中之重。

　　安全性是智能建筑与自动化楼宇建设的基础，也是检验智能建筑与自动化楼宇建设质量的核心因素。如果没有安全做为绝对保障，如果不能让居住或办公更加舒适便捷，智能建筑与自动化楼宇的建设就会失去应有的意义。在社会大众安全意识普遍提升的当下，智能建筑与自动化楼宇的建设面临更大的压力，虽然技术层面日臻完善，但是最先进的技术以及设施设备仍需要人去操控，这就为以后的安全事故埋下了隐患，所以，在智能建筑与自动化楼宇的建设过程中，抑或在系统的后期使用过程中，都要时刻绷紧“安全”的弦，安全至上，在确保安全的基础上，进行智能化、自动化系统的安装调试与建筑工程质量的把关。

　　智能化、自动化系统的应用归根到底是为社会大众服务的，是为了提升大众的体验感和舒适度、满意度。这就要求智能建筑与自动化楼宇的建设要以人为本，从使用者的角度来思考智能建筑与自动化楼宇建设的科学合理性，而不是让人们去迎合智能化、自动化系统，否则会本末倒置。

　　综上，在国家倡导科学发展与绿色发展的背景下，智能化、自动化具有更加广阔的发展前景。对建筑行业来说，智能建筑与自动化楼宇的建设将获得更大的助推力，对社会大众而言，智能建筑与自动化楼宇的建设无疑能大幅度提升居住和办公的体验感，让每个人都真正体会到科技带来的变革与成果，进而增强人们的生活满意度，为和谐社会建设创造良好的社会氛围。

　　［1］韩超．智能建筑及楼宇自动化技术发展问题［J］．工程技术，2017，（12）：37．

　　［2］王叙．智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析［J］．西川水泥，2015，（04）：16．

　　［3］牟翔．智能建筑中楼宇自动化系统的发展与未来［J］．智能建筑与城市信息，2015，（06）：87－90．

　　机械自动化技术在机械制造中的应用特征，表现在减少劳动力的参与比例，将人工的操作转换为机械自动化的生产。这样的生产过程，一方面可以减少劳动力的投入，将剩余的劳动力投入创新型项目生产和研究中［3］，另外一方面，许多工艺通过自动化技术自主完成，可以减少人工操作带来的误差，在一定程度上保障了生产精度，从而提升了产品质量。自动化技术应用，既简化了复杂的工艺，也提升了生产效率。自动化技术的更新和升级，对机械制造生产具有促进作用。

　　2.1机械自动化技术管理应用问题目前，中国机械自动化技术应用十分广泛，具有较好的应用前景。但是，其管理应用模式仍存在一定的滞后性［4］。与国外的机械自动化技术应用相比，国内机械工程对其自动化技术的重视程度有限，技术创新不够，管理过程缺乏系统性和科学性，使整体机械自动化技术的更新过慢欧亿体育。因此，我国许多自动化技术仍然处于刚性的自动化阶段，局部形式较为明显，在生产发展上受到限制。2.2机械自动化技术人才培养问题在机械工程自动化人才的管理方面，我国既缺乏对技术人才的有效管理，也缺乏对机械自动化技术人才的培养。目前，我国机械工程自动化技术还处于初级阶段，对此方面技术人才的培养重视度不够，继而造成人才匮乏的现象。另外，在技术人才管理方面，我国更注重理论性人才的培养，这使自动化技术人员理论知识水平较高，但缺乏一定的应用实践能力，制约了技术性人才的发展［5］。从中国机械设计水平角度看，设计水平的滞后，使设计人员的技术水平也没有大幅度的提升。这种现象使我国机械自动化技术在机械制造中的呈封闭状态发展，使生产和技术的平衡性被打破。

　　3.1实现创新科技为导向的技术应用。从机械行业发展现状出发，我国机械行业应当以市场需求为契机，根据企业发展要求，通过技术的引进和技术自主研发，实现科技不断创新，进而实现生产力的发展。在技术引进方面，机械工程企业需要以创新科技为导向，结合传统设备和先进机械自动化应用的不同特点，加大机械自动化技术研发的投资，引进市场与企业线］。在自主研发方面，国家应当以时效性与实际运作为准则，出台相关福利政策，以此鼓励企业对机械自动化的创新研究。3.2利用先进机械加工自动化技术。在机械制造方面，我国还未实现高度自动化，与发达国家相比也存在着较大差距。面对基础技术储备不足，计算机集成制造系统应用范围有限的现状，我国应当结合自身特点，努力吸取国外成熟的技术经验，实现自主知识产权。在机械加工生产中，我国机械工程企业应当利用先进机加设备，降低资源浪费，实现高度自动化和资源经济性。另外，机械自动化的应用应根据不同产品进行优化。在信息化技术的发展下，新一代自动化技术将会向更开放式结构发展，实现控制性能的智能化。3.3注重机械自动化高技术人才培养。注重机械自动化高技术人才培养，就必须加大机械自动化教育体系发展，加强校企合作，培养技术应用型人才。面对我国技能人才缺乏的现状，我国应首先加大对自动化专业人才的教育投入，改变理论性的教育模式，鼓励技术性人才理论与实践的结合，并通过科学理念的培养和管理，保证我国机械自动化人才培养和吸纳工作的顺利进行。在培养应用型人才的过程中，也要注重对技术性人才潜能的挖掘，为实现机械功能自动化技术创新奠定基础，使人才成为推动中国技术革新的重要力量。

　　当代社会科学技术发展背景下，机械自动化技术的应用，已经渗透到社会生产各领域中，具有良好的发展趋势。从生态环境保护的角度看，自动化技术越来越趋向于绿色机械自动化发展，这是全球发展的必然规律。绿色机械自动化，促进了机械制造产业的集约化和绿色化，通过对产业结构的调整，逐渐改变粗放型发展方式，同时将其转变为绿色智能发展方式。

　　本文针对机械自动化技术在机械制造应用中存在的问题及改善对策进行了深入分析，希望本文的研究，能为提升我国的机械自动化技术应用水平提供一份借鉴，使我国自动化技术应用为机械制造业的整体工作效率与质量带来更有力的推动作用。

　　［1］杨坤.机械设计制造及其自动化专业的现状反思与前景展望［J］.山东工业技术，2016（3）：266-267.

　　［2］龚海峰，许洪斌，丁军，等.传统工科院校技术型拔尖创新人才培养与实践———以重庆理工大学机械设计制造及其自动化专业为例［J］.科学咨询（科技管理），2016（3）：84-85.

　　［3］刘云斌.世界技能大赛对机电技术专业教学的启示———以综合机械自动化赛项为例［J］.职业，2016（17）：18.

　　［4］陆泳亨.浅谈机械工程自动化技术中存在的问题和解决策略［J］.科技创新与应用，2016（20）：125.

　　［5］韩海军.组件及模块化机械设计在自动化技术中的实际应用研究［J］.机械管理开发，2016（10）：139-140.

　　1．1保证安全性及稳定性原则。安全性及稳定性是机械设备最重要的指标之一，其是否达标直接决定了机械设备的质量高低。因此，研发人员在进行机械设备的总体设计阶段，要把控整体的设计流程，增加机械设备的自动化程度，以此提高对安全风险的把控能力。对于设备管理人员而言，保证机械设备的安全性及稳定性更为重要。在开展安全控制工作时，需要依据国家安全部门对行业的质量安全标准以及企业内部的安全控制行为规范，结合现场的实际情况，保证自动化设备安全生产运行。1．2保持技术的先进性。科技的发展催生出了自动化技术，自动化设备安全控制的发展自然也离不开科学技术的支持。从瓦特发明蒸汽离心式调节器，第一次实现设备的自我调节;到20世纪20年代电子式控制器的广泛应用，实现了自动化设备的功能多样化;再到现在智能技术和知识工程的普遍应用，现代的自动化装置及系统具有极强的环境适应能力和交互能力、复杂行为的控制能力、高智能的决策行为。［1］自动化设备安全控制的每一次突破性发展都是伴随着科技的进步而发生的。所以在对机械化设备安全控制的设计优化过程中，需要积极吸收利用先进的科学技术，提升机械设计自动化安全控制的能力，推动我国的自动化设备的安全控制水平向前稳步发展。1．3保证自动化设备的使用功能。机械自动化设备之所以在工业生产中被大量使用，主要原因就是其在解放劳动力降低生产成本的同时，还能保证生产质量和效率。设备的使用功能是其最根本的设计依据。研发人员在进行安全控制设计时，要依据设备的使用要求，充分考虑实际使用过程，在主体结构中贯彻安全控制的理念，完善自动化设备的总体框架设计，保证自动化设备的安全稳定运行。在保障现场操作人员的安全的同时，尽可能提高设备的生产效率和质量，为企业提供更先进的生产力，为员工提供更可靠的安全保障。

　　2．1充分考虑潜在的安全风险。就目前而言，机器彻底取代人工还是不可实现的。在自动化生产过程中，人工辅助流程必不可少，而安全风险多数隐藏于此。研发人员在研发流程就要充分了解自动化设备在实际生产过程中的每一个动作，全面到考虑各种情况，构建人工安全监测模块，对整个生产过程进行全面监测，遇到突发问题可以及时预警并紧急制动所有动作，优先保障现场工作人员的人生生命安全。现场管理人员也要对操作人员做好安全操作培训，制定现场安全规范，尽量减少因违规操作而造成安全事故的风险。2．2积极学习吸收先进技术。作为科技发展的产物，自动化设备的发展离不开先进的科技生产力。对于自动化设备而言，安全稳定但权控制系统极为重要。因此利用先进的科学技术是提高自动化设备安全控制能力的重要方式。伴随着现代科技的飞速发展，人工智能技术日趋完善，自动化系统的判断决策能力也随之越来越强，自动化设备的安全控制系统同样也需要与时俱进，与人工智能交互系统相结合，使自动化设备遇到故障的时候能够简单的诊断故障原因并做出一定的修复，保证机械设备运行的安全、稳定，这也是今后机械设计的发展方向。［2］2．3建立完善的安全风险评估体系。在自动化设备不断发展完善的几百年里，无数的研发人员积累了丰富的经验和教训。当代设计人员应该吸取前辈的经验教训，结合现场实际情况，建立一个安全风险评估体系增强对设备的管理。对自动化设备进行安全风险评估，需要对潜在的的安全隐患进行全面合理的分析，不断地改进优化评估中发现的安全风险，提高自动化设备的安全控制能力。对具体的生产设备进行评估，需要由相关的专业技术人员进行。只有对生产流程极为熟悉并且对生产标准相当了解，才能评估出自动化设备中存在的安全问题，依此才能对设备进行改进良与优化，全面提升自动化生产设备的安全性与可靠性。2．4选用安全稳定的机构部件。设备生产的稳定性直接关系到现场生产的安全系数。自动化设备出现故障会给现场操作人员带来不可预防的安全隐患。研发人员在设计环节要充分考虑各个机构的耐久性与稳定性，尽可能采用简单稳定的机械结构，降低因为结构不稳定而导致设备故障的几率。零部件的选择也应以耐久稳定为第一原则，不能因小失大，因为成本、采购周期等因素而选用低质量高风险的零部件，这样才能为社会设计出安全的自动化设备。

　　机械自动化设备极大提升了社会的生产效率，设备的安全问题不能因此而受到忽视。伴随着技术科技的发随着科技的逐渐进步，生活中自动化设备的应用也越来越广泛，因此设备的安全控制管理越发重要起来。在对机械自动化设备的安全控制管理工作中，要按照行业标准进行全面的评估分析。在对机械总体设计的过程中，要满足机械功能的使用要求需求，引用尖端的科技，坚定地的贯彻安全性和可靠性原则，建立出完整的安全风险评估体系，才可以持续提高自动化设备的安全稳定，促进我国自动化机械设计水平的长久发展。

　　［1］王锋涛．机械设计自动化设备的安全控制管理［J］．价值工程，2017，36(32):44-46．

　　根据当前世界各国不同行业的机械自动化应用实际情况分析，各国的机械自动化生产，大多数还处于机械操作阶段的自动化。中国的机械制造业，一是在自动化设备数量上较少，二是自动化水平较低，三是在种类选择上局限性大，四是在质量问题上不达标准，五是在使用范围上不够普遍，六是在机械自动化与小成本人工生产上相互冲突，这些较之西方先进国家的机械自动化生产来说，是远远落后的。就实际情况和国际对比来讲，我国的自动化技术仍然是处于操作自动化的初级阶段，无论是机械自动化设备的数量，还是自动化设备的利用率都很低。在机械自动化技术的研究工作上，我国的数控机床、、柔性制造系统、计算机集成制造系统等，还没有具备自主知识产权的柔性自动化、知识集成化、智能化等技术。我国产业结构层次不合理，中小型企业在置备机械自动化设备上存在着资金问题和技术问题；而较大型的企业也因为机械自动化技术水平的落后和管理模式的局限，做不到基础性的机械自动化普及和应用。

　　2.1重视机械自动化实用性功能的改革一是要根据机械自动化设备和技术在实际使用中的功能，加强自动化设备的工作效率和自动化技术理念的实用性；二是要借助高新科技，结合计算机控制系统和服务系统，对使用机械生产和制造的自动化设备，实现高速运转，精度检验，高效生产的工作效率；三是减少工序与辅助时间，通过各种自动措施，实现工艺复合性和多轴化发展；四是依据不同生产产品、流程的具体要求，对物料流和信息流自动进行整理和调节，最大限度的发挥机械自动化系统的效能；五是结合多媒体技术，使机械自动控制模式具备综合处理能力，在故障诊断，数据监测等方面发挥更大的价值；六是在机械自动化设备的用户界面上实现可视化、图形化，让用户可以更方便的进行操作和处理问题，便于机械自动化生产的及时调整；七是在机械自动化设备上使用更加先进的电脑芯片和控制程序，在数控程序中安装高性能的PLC控制模块，使机械自动化应用更加方便；八是结合人工智能技术，在机械自动化控制的基础上，实现智能控制。

　　2.2根据实际生产研究机械自动化技术，普及低成本自动化技术在机械自动化技术的应用方向上，要根据实际生产要求来进行选择，尤其是我国这种大中小企业共存的情况，就更加要结合实际，注重机械自动化技术的实用性，在对合适的机械制造产品采用相应的机械自动化设备与技术，保证经济效益的达标。机械自动化的改革需要建立在拥有广泛机械自动化应用的基础上，只有广泛的运用机械自动化技术，才能发现机械自动化技术的缺陷，不断改进和创新，促进我国的机械自动化技术发展。怎样才能降低机械自动化设备资金标准，就需要发展投资较少、见效较快的低成本自动化技术，适应我国的机械自动化生产实情。

　　2.3加强机械自动化技术研究、设备开发，对外交流合作机械自动化技术的改革，必须做到自身的技术挖掘创新，不断研制适合不同机械制造行业的自动化设备，而这些都必须依靠我们的机械自动化技术研究工作者、机械自动化设备生产商、国家机械自动化设备应用政策共同起作用。我们要认识到我国在机械自动化领域上的落后，要积极参与国际间机械自动化技术的探讨，向国外高机械自动化水平的国家学习，将技术融会贯通，创造出具有中国特色的机械自动化理论体系。

　　与传统意义上的机械制造相比，自动化的机械制造在实际的生产中展现出了更高的效率。自动化的最根本目的就是满足人们的生产需求，机械设计与制造的自动化，可以将设计、生产、制造等环节有机结合，成为一个完整的体系，从而提高生产效率，促进工业化的进程。

　　机械制造想要实现自动化，就离不开工作先进的科技。科技对于机械制造自动化的帮助主要表现在以下几方面，首先，机械制造的自动化，离不开各种先进的加工设备。其次，机械制造的自动化，离不开先进的动力系统。最后，机械制造的自动化，离不开先进的信息储存与传输设备。

　　在实际的生产活动中，自动化在机械制造行业中占有着越来越重要的地位。在自动化生产中，由于人工操作导致的失误将大大减少，产品的合格率将得到显著提高。机械制造中的自动化系统可以凭借精密的运算来发现和规避人工计算中容易出现的错误，按照预先设计好的流程进行自动化的工作。这样就大大提高了生产的效率与质量。此外，在机械设计中，还可通过自动化来设计更多更好的产品，增加产品的种类。

　　自动化应用于机械制造行业，可以对生产设备进行更加优化的调整与改进，不仅有利于提高效率，满足生产需求，更可以实时监测设备的运行情况，根据设备的运行时间、运行方式等数据随时进行合理的调整，保障设备随时以最佳状态投入生产工作。这是由于自动化生产具有重复性，只要对最初的加工数据进行正确的设定，之后的生产就是一个不断重复的过程。这时，只要保障原材料的及时供应，并定欧亿体育期对机器进行相关检修，就能够保证生产设备在最佳的状态下稳定运行。

　　众所周知，在机械制造行业中一直存在着生产安全上的风险。在应用自动化的生产设备之后，这类风险就会得到很大程度上的避免。自动化的生产设备可以及时的发现设备中出现的故障或隐患，并对工作人员发出预警。工作人员可以根据设备发出的预警信息，及时地排除故障与隐患。另外，生产过程的自动化，意味着在生产设备附近需要安排的员工变少。这样即使万一发生安全事故，造成的人员伤亡也会得到最大程度的规避。

　　机电一体化是目前机械制造行业最新的发展趋势。而且目前已经出现了比较完善的机电一体化系统，例如CAMELVEW，这是目前机械制造自动化领域应用较为广泛的机电一体化系统。这套系统能够适应复杂的工作环境，其对于产品设计与生产效率的提升都具有很大的促进作用。随着机械制造行业与信息技术的巨大发展，机电一体化技术必将在机械设计制造行业得到更大的发展空间，并成为未来发展的趋势与方向，使得产品的设计更加合理，生产效率得到更大提升。

　　随着科技与信息技术的大发展，我国的机械设计与制造行业呈现出越来越智能化的趋势，而且这一趋势将随着信息技术的不断发展而越来越显著，并不断向更深的层次前进。智能化的出现与发展，对于机械制造行业来说，具有深远的意义与巨大的作用。在机械设计与制造的过程中应用数字技术，可以使系统更加快速的完成对于数据的分析处理，进而实现对于产品设计及生产流程的高仿真模拟，从而更加快速的完成设计与生产。随着数字技术的应用越来越广泛，机械制造行业中产品的设计与生产过程将会更加精确，生产流程会更加方便简洁。

　　在传统的机械设计中，设计人员首先要设计图纸，之后经过一系列繁琐的路程才能够完成产品的设计工作。而随着科技的发展，未来的机械设计工作将有望实现虚拟化。这不仅可以大大提升产品设计的效率，更能够进一步保障产品设计的精确性与科学性，缩短设计需要耗费的时间。此外，现阶段我国已经部分实现对于生产流程的自动化控制。可以预见的是，随着我国科技的不断发展，这一进程将会越来越快。

　　随着人们对于环境保护理念以及可持续发展的重视程度越来越高，未来的机械制造行业必然会做出一定的改变来适应这一趋势。而要真正适应可持续发展与环保的理念，就必须在生产活动中做到减少环境污染，提高资源与原料的利用效率。在实际的生产工作中，机械制造行业必须加大力度引进环保与资源回收再利用技术，尽最大努力减少企业的生产对于环境的危害。可以预见的是，未来的机械制造行业，其自动化设计与生产的流程必然会加入越来越多的有关环保的模块，以适应国家、企业与群众对于环境保护的硬性需求，并将成为机械制造行业自动化的一个重要的发展趋势。

　　综上所述，在机械设计与制造行业中应用自动化技术，可以更好地提升生产效率和产品的质量，减少安全隐患。凭借着这些优势，在机械制造行业中，自动化已经成为发展的主要趋势。在现今，自动化已经成为机械制造行业的重要技术手段。面对这样的情况，我国的企业必须认真分析自动化的特点与优势，以及其对于机械制造行业能够提供哪些帮助。根据自身具体情况对设备进行自动化的升级与改造，这样才不至于在激烈的市场竞争中处于不利地位，才能在完善自身的同时促进机械行业的健康发展。

　　高科技智慧信息时代背景下，许多自动化技术和数字化设备的宽领域应用也走进了人们日常视野，电气自动化技术也是完美结合两者优势，逐渐普及到化工生产以及智能科技中。自动化系统的技术模型，在设计过程中要完成自动化生成与数字化的联接，是当下推动电气自动化的瓶颈和重要议题。因此，立足于对电气自动化系统的深入剖析，结合其具体的应用方向，进一步就如何促进电网的安全性能及高效运作等问题做详细的探讨，能够为现代安全电网的构建做一些可行方案。

　　电力自动化主要是凭借一些关键的信号指令和数据代码的转换，再由传输系统向内部其它电力系统进行远程监测和调控，那么对应的应用就可以有序完成检测和控制了，自动进行电流数据检测，快速根据指令作出安全判断，可以说这种运作效率快、稳定系数强的电力系统自动化对整个电力系统网络提供了强大的技术支撑和安全保障。优质化的供电服务和升级确保了各项生产的基本供电，系统利用环保节能的经济效能优势，也大大降低了企业工厂生产成本。现代电力系统技术的研发让绿色经济更加平稳发展，也让人们的生产生活水平迈向了崭新的未来。科技改变社会的轨迹，人们创造绿色发展，这是现代化科学技术给人们带来的福音。

　　电力系统调度自动化由三块组成。安装在调度侧附近主要是主站端。为了调节各发电厂及变电站信息传输会在附近节点处安装厂站端。如果将这三部分更详细的划分，则可划分为以下几个在这些一级系统下的其它子系统分别负责信息采集工作，人机代码传输，转换指令决策等。其中，在整个环节配置了高密度的计算机应用程序，在调试中如何配合指令快捷高效进行处理整合信息是整个调度自动化系统的关键点，也是保证人机交互中从信息收集到传输的重关所在。同时，远程监控和定位测量的内在优势可以在超负荷的高压工作下对整体电力系统的功率转换、潜在隐患进行实时判断和提示。

　　发电厂的自动化在优势显而易见。如安全检测厂内设备运行情况，针对经济分配需求进行自动化增减，调节电压控制和无功功率的功率转换等。其中分散控制系统在这里发挥着重要作用，它主要利用数字技术下协助处理各种控制回路的功能运行，再通过通信设备把刚才收集的现场信号和控制参数进行优化和分配再反馈到其它控制站上。作为独立的控制系统它可以自由调配对应子系统之间信号的整体联系。

　　变电站自动化主要利用电子技术配置的智能设备来完成的，全方位测量各项对接口的数据记录并将人工无法采集到信息完整储存，大大提高了远程勘测效率。电力系统下的变电站实现了电子化、科技化、数字化三位一体功能的重组和优化，调节内部的监控和测量并协调安全控制。以结合电子科技(如计算机或是通讯技术)为基础，创新自动控制技术，促进变电站自动化，最终实现了技术攻关上质的提升和历史创新。

　　电力系统中常见的发电、输电、供电和用户用电等，均属于配电的基本范畴。从内部构成上看，配电系统大致分成:馈线、降压变压器、断路器、继电保护装置、测量以及计量仪表，外部同时也和通信、控制设备之间进行连接。配电网自动化系统，充分借鉴和参照了现代电子设备技术，进行远程监控以及调节各项配电设备，从而给予安全功电，确保配电的高效和运行安全。配电网会及时跟踪的动态信息，把用户用电情况与电网结构参数相互集合，建立科学的自动化信息采集库，进一步完成配电系统监测和保护。

　　供电系统的功效得到了创新变革，可以推动电力系统自动化技术的优化与改进。从开始经开闭环监控改变到高低电压的逐步完善以及电力自动化的演变，我们见证了电力系统朝着智能型技术型方向变革。电力装置性能的不断完善可以满足不同生产生活的广泛领域应用，用电需求的扩大和探索也让电力系统发展更加快捷，从而为人们提供高质量高功效的用电服务技术。电网调度自动化技术的创新发展，其宗旨在于提升电网调度总体的工作效率。在此基础上，建立完善、齐全的电网调度自动化系统。其中，电力设备、安全防护机制等均为重要的辐射内容。如何发掘电网调度自动化运行维护方法，完善电力系统高度整合是值得思考的。另外还需要结合电网调度自动化的实际操作需求制定合理相关管理方案，从而真正落实电网调度工作的高水平高质量的运作。使用设备与监控设备完美配置也适应了设备智能化水平发展方向。监控设备依托计算机下完成具体指令工作，那么在实际监控的过程中，可以侧重合理优化配置线测控技术，以便做好调动对应的工作内容，如自动化、变电站管理以及通信和保护相关的工作等，从而为电力系统提供可靠的保障。对自动化控制、监测、书序控制技术进行科学利用，建立完整的自动化管理系统，能够保证电力系统较高的管理效率。而电力系统自动化控制，也需遵从安全、可靠和稳定的基本原则，从而对电力系统进行良性控制。借助自动化技术，我们可以对设备进行规范操作、科学调试和系统维护，确保设备的优质性能和安全运行。

　　信息时代，科技在持续地创新。有了科技力量的助推，电气工程自动化也慢慢有了跨越式的发展。今后，我们应关注人才培育，基于社会和时代的视角直面各种挑战，利用人才路径逐步推进电气系统迈入自动化。

　　［1］彭光甫．对电力系统运用电气自动化控制技术的探讨［J］．建筑工程技术与设计，2015(11):1242．