现代的发展
各领域的重大进展都发生在20世纪:数字电脑,提高数据存储技术和软件编写计算机程序,传感器技术的发展,数学控制理论的推导。所有这些发展推动了自动化技术的进展。
电子的发展数字计算机(ENIAC(电子数字积分器和计算机)在1946年和UNIVAC我[通用自动计算机]1951年)允许自动化的控制功能已成为更多复杂的和相关的计算执行比以前要快得多。的发展集成电路在1960年代推动计算机技术小型化的趋势,导致机器更小,更便宜的比他们的前辈们能够以更大的速度执行计算。这种趋势表示今天的微处理器、一个微型multicircuited设备能够执行所有的逻辑和算术函数的一个很大的数字电脑。
随着计算机技术的进步,有平行的改善计划存储技术包含编程命令。现代存储介质包括磁带和磁盘,磁泡记忆,光学数据存储读取激光、光盘和电子beam-addressable内存系统。此外,中已经作了一些改进的方法编程计算机(和其他可编程机器)。现代编程语言更容易使用,更强大的数据处理和逻辑能力。
的进步传感器技术提供了大量的测量装置,可以用作组件自动反馈控制系统。这些设备包括高度敏感的机电探针、扫描激光束,电场技术,机器视觉。这些传感器系统需要计算机技术实施。例如,机器视觉,需要处理大量的数据,可以实现只有通过高速数字计算机。这种技术被证明是一个多才多艺的感官能力为各种工业任务,如部分标识、质量检验,机器人指导。
最后,有进化第二次世界大战一个高度先进的数学理论控制系统。理论包括传统的负面的反馈控制、最优控制、自适应控制和人工智能。传统的反馈控制理论利用线性常微分方程来分析问题,如瓦特flying-ball州长。尽管大多数过程是更复杂的比flying-ball州长,他们仍然服从相同的物理定律所描述的微分方程。最优控制理论和自适应控制理论所关心的问题的过程定义一个适当的索引的性能感兴趣然后操作以这样一种方式来优化其性能。最优和之间的区别自适应控制后者必须吗实现的条件下不断变化和不可预测的环境;因此需要传感器测量环境实现控制策略。
人工智能是一种先进的领域计算机科学计算机的程序表现出通常具有的特征人类的智慧。这些特征包括学习能力、理解语言、推理、解决问题,使专家诊断和类似的心理功能。人工智能的发展将提供机器人和其他“智能”机器与人类的交流能力和接受非常高层的指令而不是详细的一步一步的编程语句通常需要今天的可编程的机器。例如,一个机器人未来的赋予人工智能可能接受和执行命令“组装产品。“今天的工业机器人必须提供详细的指令集指定产品的组件的位置,它们的顺序进行组装,等等。
原则和理论的自动化
上面描述的发展提供了自动化的三个基本构建块:(1)力量的一种源泉来执行一些操作,(2)反馈控制,和(3)机编程。几乎无一例外的是,一个自动化的系统将展示所有这些元素。
电源
自动化系统是为了完成一些有用的行动,这行动需要力量。有许多可用的能源,但最常用的在今天的自动化系统是电力。电力是最通用的,因为它很容易从其他来源(例如,生成化石燃料、水电、太阳能、核能),它很容易转换到其他类型的权力(如机械、液压和气动)执行有用的工作。另外,电能可以存储在高性能、长寿命电池。
自动执行的操作系统通常的两种类型:(1)处理和(2)转让和定位。在第一种情况下,能量是应用于某些实体上完成一些处理操作。塑造的过程可能涉及金属、塑料的成型,电信号的转换在通信系统中,或在计算机的数据处理信息系统。所有这些行动需要使用能源转换的实体(例如,金属、塑料、电子信号,或数据)从一个状态到另一个状态或条件更有价值。第二种类型的action-transfer和自动定位是最容易看到制造业在产品设计的系统执行工作。在这些情况下,产品通常必须(转移)从一个位置移动到另一个在一系列的处理步骤。在每个处理位置,精确定位的产品通常是必需的。自动化通信与信息系统、传输和定位是指运动的数据(或电子信号)在各种处理单元和交付信息输出终端(打印机、视频显示单元等)解释和使用的人类。