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自动化识别技术及应用范文1
关键词：数字技术；工业电气自动化；应用
引言
数字技术的应用有效促进各工业不断发展，其在工业电气自动化中起着很重要的作用。数字技术将工作进程所需的图片、影音等转化为计算机可识别的二进制数据，便于存储亦便于转化。主要应用于电力系统、电子电力技术、自动控制技术及电子工程技术四类系统中。使得工业电气自动化的操作更加便捷。
1 应用数字技术的特点
1.1 识别度高
数字技术融合了现代科技的特点，用其先进化的技术，将工作过程的一切材料转化为二进制数字。随即根据工业电气自动化的存储的数据库以及相关信号进行识别，将错误信息筛选出来，并将其他信息进行有规律的分类，保障工业电气自动化工作的有效性。且各类资源能够得以有效利用，便捷且高效。此外，当工作人员将指令输入于计算机时，数字技术能够进行有效的识别，从而完成指令，但需要工作人员注意的是，所输指令必须规范且准确，数字技术才可高效识别，从而达到便捷、高效工作的目标，充分体现出数字技术识别度高的特点。
1.2 实效性高
数字技术在工业电气自动化中的应用亦有较高的实效性。主要体现在它能使工作既便捷又有效这一方面。数字技术不同于人类，其拥有超高的逻辑能力及记忆能力，只要提前做出相应设定，数字技术便可自主识别信息并存储，整个过程迅速又准确，大大减少了工作人员的工作量，亦能保障工作的准确性及安全性。此外，数字技术来源于计算机，亦可达到沟通的目的，能够有效实现人机交流与互动。使得工作可在较短的时间完成，为工业电气自动化的经济效益进行有效的提升，使得工业电气自动化适应当前社会的发展，满足社会的需求。
1.3 可靠性高
根据调查，大部分工业电气自动化技术皆应用数字技术进行工作，且其工作成效较高，满意度高达百分之七十五，充分展现出其高可靠性的特点。作为科技产业链中的一环，数字技术取于计算机技术及现代智能技术。不仅识别数据精准又快速，其对数据的判断及运行也十分精准。能够有效起到指导工作的作用，使得工业电气自动化技术真正实现自动化。而当所操作的数据更精准、具备操作性能时，数字技术亦能实现自动识别并分类，且给出相应主导性建议，真正做到智能主导化，体现了现代科技的特点及实效。因此，各行业工作人员将其作为工作的基础，体现出数字技术的可靠性。
2 数字技术在工业电气自动化的应用策略
2.1 电力系统应用策略
电力系统是工业电气自动化中最重要的一个环节，关系着电力的储存及发放。但由于电力系统中电源点及储存中心处于不同地域，电能的存储度不高。但应用数字技术后，将光线作为连接媒介，建立相应的智能终端进行调整。智能终端具备对用户用电量的汇总及分析功能，对所属地区的用电量会有较为准确的结果。通过运用智能终端中双重化的技术配置，完善电力系统的工作。双重化技术可设置为信号传送、保护电闸机制的两个层面。第一层面要做到对用户的用电信号进行上传并存储，还应对电力设施进行有效保护。第二层面要对用户电闸机制及电力系统相关机制进行强化，以提升电力输送过程的稳定性。此外，要设计相关的PC及ERP接口，保障连接流畅性，真正体现数字技术的智能化、高识别度的特点。
2.2 电子电力技术应用策略
电子电力技术类似于转换器，运用电子电力元件对电能进行转换并控制，其功率区间较高，也可有效优化电能的运用率。但将数字技术应用其中时，电能的使用将达到最大化，更加合理且高效。已有部分工业电气自动化技术应用数字技术提升电子电力技术的实效性，节电总电量可达全国发电量的百分之十，但应用技术仍需进行改进及创新。为此，本文建议将机器与电力系统进行有效整合，将数字技术最大化应用，实现用弱化电力控制强化电力的目标。此外，将机电一体化设备运用数字技术中的识别系统，将工频化转换为高频化，有效提升工作效率，适应用户所传播的各类信号，真正实现电子电力技术的智能化。
2.3 电子工程技术应用策略
电子工程取自于电气工程，主要研究电力系统、信号传播媒介及信号处理等方面，是工业电气自动化中应用较为广泛且基础的一门技术。电子工程技术亦需运用控制、测量、计算机技术等进行研究，因此将数字技术应用其中能够有效提升电子工程技术的工作实效性。而运用数字技术设计GOOSE虚端子，能够将传统的回路设计进行改进，有效实现短时间测量的精确性。同时，其可在电子工程技术中构建相应的保护机制，有助于控制技术的稳定。此外，GOOSE虚端子可将计算机智能技术稳定融入电子工程技术中，实现对用户信号的有效采集及分析，并将其进行分类管理，使得电力系统操控度提升，也更加便捷。且其控制技术也因此更加清晰明了，结构层次一目了然，电子工程技术工作更加便捷。
2.4 自动控制技术应用策略
自动控制技术需要具备更高的智能化特征，是工业电气自动化技术中的基础技术，将数字技术与其融合能够有效提升其自动化特点。例如，在电气工作中，会产生相应的噪音，而自动控制技术的工作职责之一便是要降低噪声。为此，可以利用具有阻性、抗性的物质作为传播媒介，运用数字技术进行操控，防止声音的过度传播。此外，运用数字技术的智能化特征，使得自动控制技术更加稳定，以减小气流震动，并对工作元件进行有效的保护，以此减少噪声。而且，需要将智能系统分设成默认识别及自动操作的两个状态，使其进行自我工作，工作过程更加稳定。其中内部结构需要设置为分开的智能模块，以做到运作时不会发生连环性的事故，使得自动控制技术的工作更加完善。
3 结束语
数字技术是我国科技的产物，因其高识别性、高实效性、高可靠性的特点，能够有效应用于工业电气自动化技术中，使得技术更具智能化特征，在工作时能够达到快速高效的目标。且将数字技术相应改进，能够保障各部分的有效工作，安全度较高。但我国数字技术的应用仍含有一定的不足，需要进行改进与创新，以提升工业电气自动化的实效性。
参考文献
自动化识别技术及应用范文2
文中对机械自动化技术进行了论述，就实际应用与展望进行了探讨。
关键词： 土木施工工程 机械 自动化
中图分类号：S969文献标识码： A
前言
随着建筑工程技术的不断发展，工程机械也将不断的跟进，逐步向功能多样化、智能化、电子化、系列化、通用化等方向发展，未来的工程机械将更为人性化、环保绿色化。很多发达国家的工程机械已经步入了现代化的建设，有的现代化机械已经应用与工程建设中了，有些已经在开始研发了。虽然近年来我国的工程机械领域的发展也比较迅速，距离现代化的程度还是存在不小的差距。因此，必须加强科学研究，或者技术引进，提高工程机械的现代化程度，以适应现代建筑工程技术发展的需要。
一、机械自动化技术概述
1、机械自动化的涵义
以往， 人们对自动化的理解或者说自动化的功能目标是以机械的动作代替人力操作，自动地完成特定的作业。这实质上是自动化代替人的体力劳动的观点。后来随着电子和信息技术的发展， 特别是随着计算机的出现和广泛应用， 自动化的概念已扩展为用机器不仅代替人的体力劳动而且还代替或辅助脑力劳动，以自动地完成特定的作业。
2、我国机械制造的现状
当前，我国机械制造企业中自动化装备少、水平低、技术落后，不仅在数量上同先进发达国家有很大的差距，而且在种类上、质量上以及使用效率多种方面，都差距显著。因此，实现我国机械自动化技术任重而道远，需要长期的、循序渐进的过程，我们要不断努力，突破技术瓶颈，迈向更高的台阶。
二、施工机械自动化技术所包含的内容
土木工程施工中，由于工程施工规模较大，施工条件相对恶劣，所以多采用机械施工，以此来降低施工难度，节省施工时间和保证施工质量。分析土木工程的施工环境，发现大多数工程施工所应用到的施工机械都是地形复杂、作业环境恶劣的现场进行土石方施工的，如果要达到施工自动化，就必须引进机械自动化控制技术。
与施工机械自动化控制技术相对应的是机械自动化控制系统，这一系统的应用可帮助施工机械设备更好的确认自己的位置，使施工机械设备具备位置识别功能。这一功能的基本作用是保证机械设备不和现场的其他设备发生碰撞，准确定位机械的施工位置。在土木工程施工实际中，施工机械按照规划、制定好的施工路线进行移动，称作机械诱导功能；能对现场材料，如砂、水泥、土等施工材料的大小、形状进行识别，是施工机械的作业评价功能；当施工现场机械设备数量过多时，能够同时指导多台机械进行作业，并保证各个机械作业不产生交叉影响，这属于机械的机群控制功能。下面对土木工程机械自动化技术的各部分功能作具体分析。
1、位置识别功能
施工机械自动化技术下的位置识别功能指，利用自动化技术或自动化识别系统来自动辨认机械所在位置的一种能力。就国内当前的土木施工而言，大部分应用于土木施工现场的机械设备都有安装自动化识别系统，只是有的设备会选择外部位置识别法，而有的设备则会采用内部位置识别法来进行施工位置识别。外部位置识别与内部位置识别的根本区别是：前者需要在工程施工现场设置几处基准点，然后利用超声波或电磁波技术来识别机械设备所在的位置；而后者则无需借助现场，只需利用速度测定传感器或其他相关传感器就可对设备的位置进行识别。
2、位置诱导能力
位置诱导能力是在自动化施工作业中, 机械设备必须按照设定路线作业, 假如位置识别机能确认它在施工中已偏离了既定路线, 机械设备要具有自动复位的控制机能, 即称位置诱导控制机能, 该机能使机械设备的位置、速度、方向始终按设定路线行走。
3、认识和评价施工对象的能力
机械设备在施工中, 要随时了解、掌握施工对象的位置、形状、大小等信息, 既具有对施工对象的认识机能。一般大多采用超声波传感技术或画像处理技术来识别施工对象。应用平面超声波信号感知器在无人液压挖掘机上, 通过安装在液压挖掘机铲斗上的超声波传感器来识别施工对象的形状。
4、安全管理机能
在施工现场, 多种机械和多种作业同时进行, 建筑材料及其它施工设备的存放等将会给施工机械运行带来困难, 成为施工机械无人化作业的障碍物。所以, 机械本身要有感知一警告一机械停止一安全域诱导等机能。障碍物感知机能有超声波感知, 光、电波感知以及画像处理方法等。
5、机群控制机能
机群控制功能是机械自动化控制技术所具备的一项综合管理能力。在土木工程现场施工中，难免会遇到多个工种同时施工的情形，这个时候就需要多种机械设备同时进行作业。为了保证现场多种机械设备同时施工的有序性，实现各个工种、各类机械之间的配合施工，就必须引入自动化技术，实现机械设备的自动化。而要实现自动化, 就应该有一个能把各种作业机械位置、工作状况传送到中央控制室,再由中央控制室指令各机械设备施工方式的控制系统。
三、自动化控制技术在施工机械中的应用
具有不同机能的自动化控制技术在工程施工机械中得到了广泛的应用。如摊铺机上安装的自动调平装置可实现摊铺作业的纵向、横向自动找平; 有一些摊铺机还安装有混合料自动供料装置, 对铺层厚度进行自动控制与管理; 有的还实现了摊铺机转压挖掘机的电子载荷传感系统、故障监控系统、自动怠速装置和工作模式电控系统等, 实现了挖掘机局部功能自动化控制。近年已出现了无线遥控挖掘机和全自动液压挖掘机, 压实机械的压实控制系统、随车监测系统等, 平地机铲刀实现自动调平控制, 清扫车上采用可编程序控制器以实现其智能化等。
1、推土机、挖掘机作业的自动化
推土机、挖掘机等土方机械作业的自动化, 将会大大提高作业质量和作业生产率。最早实现推土机铲刀和挖掘机铲斗位置控制的是一种以开关系统为基础的反馈控制系统。利用激光实现推土自动化系统的研究是从70 年代中期开始的。1976 年开发研制了推土机铲刀的激光控制装置一激光测平装置, 它由投光器、感光器、控制装置等组成, 由于控制系统存在着速度响应问题, 当时并未用于实际施工作业。随后, 由于电子技术的发展促进了自动控制系统的开发研究。1993 年, 日本学者使推土机车速在5 km/ h 作业时, 平整精度达到了±3 cm。
激光自动掘削系统也已用于液压挖掘机的作业中。1992 年, 日本开发研制的激光自动掘削系统该系统由自动直线加工系统和激光系统组成。激光感光器测出加工面的激光位置, 激光系统测得挖掘机车体高度, 将信号传送到自动掘削系统, 系统根据这些情报及各传感元件的信息, 将处理后的信号传给控制控掘轨迹的各电磁比例控制阀, 实现动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸的自动控制。这种控制比一般的施工作业提高加工精度3 倍, 提高施工能力1.6 倍。
结束语
随着现代建筑行业的飞速发展，我国的工程机械设备的发展速度也有明显的提高，但是距离发达国家的水平还是有一定的差距，因此，必须要认清发展趋势，采取自行研发或者技术引进等措施，加快我国工程机械现代化的进程，以适应现代建筑工程技术的发展。另外，为了适应现代节能减排的要求，现代工程机械也应该注重节能减排，发展为绿色环保型机械。
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自动化识别技术及应用范文3
关键词:移动苗床;自动控制系统;数据采集;物联网;智能
0引言
目前，温室是我国设施农业的主要形式，截至2009年，我国温室面积已达到300万hm2。其中，大量的温室移动设备主要还是以老式的传统机械为主，而苗床作为设施农业中一种重要的育苗设备在我国部分地区虽已有推广，但仍然还存在机械设备陈旧、自动化水平不高及区域分布不均匀等问题。“十三五”期间，随着我国制造业转型契机的到来，在“中国制造2025”的大环境下，现代自动化农业设备越来越受到关注和重视，而传统的纯粹依靠人工完成的农业设备成本过高、作业效率低下，不再适应现代农业设备的发展需要。现代自动化农业设备尤其是自动化移动苗床控制系统，作为解决当前人力成本过高及苗盘搬运设备自动化程度过低等问题的一种智能农业控制系统，将得到快速的发展;移动苗床控制系统作为致力于促使现代农业从粗放型向集约型方向发展的一整套智能化移动设备在未来几十年将逐渐被关注与研发。
随着互联网技术与智能制造技术的不断发展，移动苗床控制系统也将与现代IT技术和工业自动化技术相结合，不断推进移动苗床控制系统向智能化方向发展。移动苗床控制系统作为温室移动设备中的重要组成部分，是产品和运输设备之间的沟通纽带，可有效降低劳动力成本、提高设备运输可靠性，具有智慧控制和智能感知的特点。在未来的温室移动设备中，移动苗床控制系统将利用物联网技术和信息传感技术，以一定的协议为基础，更加智能、有效地连接互联网与产品，实现移动苗床控制系统的智能化，促进温室农业设备的可持续发展。
1自动化移动苗床控制系统的现状
1．1国外的发展现状
近年来，随着现代信息技术的迅猛发展，尤其是高精度伺服系统及嵌入式系统的普遍应用，世界上一些发达国家不断加大农业机械自动化的研究与开发力度。这些研究以市场为导向，以生产成本的降低为主要目标，最终达到降低人力成本及资源合理配置的目标，且研发中相当多的自动化农业机械产品已达到产业化的要求。以荷兰为例，作为世界上设施农业发展较为迅速的一个国家，在20世纪中，荷兰在温室园艺生产管理上投入了大量的劳动力，其蔬菜生产34%，花卉和盆栽生产分别为27%与28%，并且劳动力成本还在呈日益增长的趋势。为减少劳动成本、降低生产成本、提高生产率，荷兰在20世纪90年代已开始大力发展温室自动化生产装备系统，也包括自动化移动苗床控制系统，目标便是着力将生产作业自动化、信息化、智能化。同时，自动化生产企业也积极投身到创新开发自动控制系统中。例如，世界上知名的温室自动化设备生产厂商“Logiqs”当对积极进行温室自动化产品的开发与研究，该企业研制的自动化苗床设备(见图2)采用先进的伺服控制系统、传感器反馈系统、自动浇灌、照明系统及先进的上位机管理系统，对不同种苗的苗盘进行了集中式管理，不仅提高了自动化生产效率，而且降低了生产成本，提高了经济效益。如今，荷兰通过大力发展自动化移动苗床控制系统，实现温室自动化移动苗床高效自动化生产，同时广泛采用现代自动化技术(如先进物流控制技术、电子信息技术、传感器技术、伺服控制技术及无线通信技术等)，使其大量的温室移动设备实现自动控制，从而形成大型的、完整的、可循环的自动化移动苗床控制系统。
1．2国内的发展现状
我国温室自动化设备的研制起步比较晚，到20世纪80年代中后期才初步形成了我国温室工程技术体系。当时，对于苗床的研制还仅仅停留在机械结构方面，在研究移动苗床自动控制领域要晚于西方发达国家近10～20年。过去几十年，我国移动苗床主要以手动式移动苗床为主。此类苗床耗时、耗力，且对于劳动力要求特别高，在苗盘移动过程中要保证上面的种苗不受损伤。由于苗床一般安放在温室中，处于密闭状态，并且温室里对温度、湿度要求都较高，因此工人不能长时间呆在里面，这一局限性也促进了我国温室自动化控制系统的快速发展。近年来，国家对温室自动化设备研发资金不断投入，自动化移动苗床控制系统作为其中一种现代自动化农业控制设备，近几年已从单层人工运输发展成多层自动运输，并且整个苗床自动化相关配套设备已具有一定规模。通过从荷兰、以色列、日本等一些设施农业发展迅速的国家引进现代自动化移动苗床设备，再进行消化、吸收与技术创新，我国许多设施农业生产企业已取得较大的科技成果，有力地推动了我国自动化移动苗床的发展。以杭州恒农科技股份有限公司为例，该公司研发的自动化立体移动苗床系统除去机械框架，整个控制系统包括苗床搬运车伺服电机控制系统、天车行走控制系统及计算机生产管理系统。该设备已在上海都市菜园里正式投入使用，说明我国移动苗床设备的自动化水平有了一定的提高。
1．2．1采用定位精准的伺服控制系统
进入21世纪以来，随着劳动力成本的不断上升，传统的苗床移动设备已满足不了市场的需求。伺服控制系统作为目前国际上比较流行的一种驱动定位系统已被许多发达国家应用在温室自动化设备上。我国在苗床自动搬运设备上也进行了大量的研究，并且结合自身市场的需求，形成了一套完整的伺服定位控制系统。以上面介绍过的杭州恒农科技股份研发的自动化移动苗床控制系统为例，整个苗床搬运车采用伺服电机作为驱动器，结合苗床架上的传感器形成一个闭环控制系统，通过上位机控制器可将苗床搬运车沿着导轨准确定位在温室工厂里所需要的位置。这一套伺服控制系统也是目前国内比较先进的温室自动化控制系统。
1．2．2基于计算机物流管理模式已具备一定基础
过去几十年，我国在温室工程技术初具规模时期，大量的温室移动设备包括苗床都采用人工或者半自动的方式来进行搬运作业，可以说在移动苗床自动化运营管理水平方面一直处于落后的状态。近几年，随着计算机控制技术的快速发展，我国已经逐步摆脱传统纯粹依靠人工进行苗床搬运、浇水灌溉、灯光照明的一些固定式苗床设备，取而代之的是通过计算机进行集中管理作业的自动化移动苗床控制系统。例如，目前已研发出全自动控制的无土栽培营养液灌溉系统、LED自动辅助补光照明系统及基于计算机图像处理技术的育苗选种系统等，并形成了一套相对完整的计算机物流管理模式，从而有效地保证了种苗培育的优良性与科学性。这一自动化管理模式降低了生产企业的劳动力成本，增进了企业的生产效益，也提高了我国温室设备的自动化水平。
1．2．3数据采集与传输更加科学、准确
随着现代传感器、现场总线的广泛应用，过去温室移动苗床上种苗生长数据难以采集与传输的问题将得以解决，目前国内应用比较多的农用传感器有温湿度传感器、位移传感器及照度传感器等。这些传感器构成了整个温室大棚的数据采集系统，为后期计算机分析种苗生长状况环节提供了大量的数据基础，是现代自动化移动苗床控制系统必不可少的一部分。在现场总线方面，目前应用比较多的主要是以CAN总线为主。它是德国BOSCH公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议的现场总线，可以实现多主方式工作，通信速度可以达1Mbps/40m，最大通信距离可达10km，并且开发成本仅为同类现场总线的1/3。由于苗床上种苗的生长情况需要实时监控，数据上传与下达需同步进行，因此CAN总线目前被广泛应用在自动化移动苗床控制系统中。
2目前自动化移动苗床控制系统存在的问题
我国对自动化移动苗床控制系统的研究开始于20世纪80年代，在近几十年的发展中，通过不断吸收国外农业发达国家的先进技术及自身的研究创新，已取得了良好的成绩;但与荷兰、美国、以色列等一些设施农业比较发达的国家相比，我国在设施农业自动化设备区域分布、自动控制系统可靠性、后期系统维护上存在一定的问题。
2．1部分地区移动苗床的自动化水平不高
当前，虽然我国在温室自动化移动苗床上取得了举世瞩目的成就，但我国幅员辽阔，目前只有在东部沿海等一些发达城市应用了自动化移动苗床控制系统，而这些地方恰恰土地供应极度紧缺，温室自动化设备难以大面积推广。在设施农业较为集中的内陆中原地区(如河南、新疆等地区)，土地供应面积充足，是发展自动化设施农业的良好区域。由于当地经济发展缓慢的原因，当地许多地区都还是以固定式苗床或者是纯手工移动苗床为主，费时费力，且劳动力成本高，整体跟不上发达地区的苗床自动化水平。因此，与美国、荷兰和日本等发达国家整体的移动苗床自动化水平相比，我国的移动苗床自动化水平还存在一定的差距。
2．2自动化移动苗床控制系统的可靠性不够
经过几十年的研究与创新，目前我国温室自动化设备在以自动化移动苗床控制系统为核心的基础上，已经形成了一套完整的温室自动化控制系统，但在控制系统的成熟程度(即自动化技术本身的可靠性)方面还有大量的工作要做。例如，在伺服控制电机上位机软件层面，由于程序过于冗杂、CPU运行过慢导致闭环反馈系统出现延时，进而导致苗床搬运车定位可靠性受到一定的影响，出现搬运车定位不准确及定位错误等问题。相比美国、荷兰和日本等发达国家，在对移动苗床上种苗生长数据的检测与调控技术上，我国研制生产的控制系统虽然能完成数据采集、传输与处理的基本功能，但在长时间、大容量、高负载的温、光、水、气、肥等因子的监测和调控上，国内控制设备的可靠性还远远不够，相比国外差距还是比较大。
2．3自动化移动苗床控制系统的后期维护困难
过去20余年，由于我国设施农业一直处于低位运行的状态，造成自动化移动苗床控制系统方面的专业售后维修人才严重流失。随着近些年设施农业自动化设备的快速发展，我国部分发达地区率先研制出移动苗床自动化设备，虽然这些地区应用已经非常广泛，但绝大多数的技术还是采用国外引进、国内消化的模式，从而造成目前这方面的人才极度匮乏。一旦控制系统出现故障，便可能需要国外的技术支持，企业成本过高、维修周期过长等问题可能会造成自动化设备长时间的闲置，甚至处于报废无人维修的境地。
3发展趋势
3．1苗床控制系统更加可靠、地区发展更加均衡
随着我国国民经济的快速发展和人民生活质量的不断提高，苗床控制系统作为设施农业设备中的核心控制系统，其可靠性的设计直接影响到企业的信誉及国家整体设施农业的自动化水平。因此，设施农业控制系统整体的可靠性问题已经引起了国家农业机械管理部门的高度重视，相关部门将陆续采取一系列的措施来保证整个控制系统的可靠性。未来自动化移动苗床控制系统将告别传统小批量生产的模式，取而代之的是大批量流水线生产，因此在控制系统电子元器件质量上面需得到保障，从而使整个苗床控制系统的硬件可靠性得到逐步的提升。同时，随着国家对设施农业资金扶持力度的不断加大，无论从设备利润还是人才引进方面，将迎来一个良好的窗口期。因此，在资金、人才的双重保障下，未来整体设施农业控制系统的可靠性将得到一定的保证。在区域苗床自动化控制水平分布方面，随着国家整体经济水平、技术水平的不断提升，未来将逐渐告别东、西部设施农业自动化水平分布不均的现象，取而代之的将是西部土地资源充分地区广泛使用自动化移动苗床控制设备，从而促进我国设施农业的快速发展。
3．2苗床控制系统与物联网技术相结合，向智能化方向发展
3．2．1机械视觉识别技术
机械视觉识别技术是目前相当流行且发展十分迅速的一门技术，是集数字图象处理、机械工程技术、控制技术、传感器技术及计算机软硬件技术于一体的工业机器视觉应用系统。它为机器设备增加了一双眼睛，将计算机的快速识别与人类视觉的高度智能化结合在一起，通过对目标物体图像的采集和处理得出分析结果，并上传到控制系统，实现了机器自主判断的能力。许多发达国家(如美国、日本)已在农业机械视觉识别技术方面进行了深入的研究，如苗床上种苗质量鉴定、获取种苗生长状态信息及种苗种类自动筛选等。机械视觉识别技术的应用将有效减少人工对自动化系统决策的参与，使得自动化移动苗床控制系统得到进一步的提升。目前，我国该技术在设施农业自动化设备上的应用与研究还处于起步阶段，未来随着国家科技不断的进步，机械视觉识别技术在自动化移动苗床控制系统上将得到广泛的应用。
3．2．2条码识别技术
条码识别技术作为一种自动识别技术，始于20世纪中叶的美国，是集光、电、机和计算机于一体，自动采集数据并发送给控制系统，最终实现实时信息的准确传输与获取的自动识别技术，也是迄今为止最为经济、实用的信息管理技术。该技术能够将各个领域的信息数据联系在一起，精确定位高速移动的物体，为实现物流与信息流的同步、提高供应链管理效率提供良好的技术手段。目前，在诸多物流控制系统中已经广泛采用该技术。对于自动化移动苗床控制系统，在分练种苗时往往存在工作量太大、分练错误等问题，如果将各种条形码贴在相应的种苗盆上，然后通过条码阅读器将条形码信息输入到计算机中，再通过计算机对种苗进行分类管理，可有效降低成本及减少搬运取苗错误。因此，条码识别技术与计算机技术相结合未来将广泛应用在苗床控制系统中。
3．2．3网络通讯技术
目前，自动化移动苗床控制系统数据通讯模块广泛采用以现场总线为主，而未来随着苗床系统对网络实时性、传输速率要求的不断提升，以工业以太网技术为核心的网络通讯技术将逐渐应用在苗床控制系统中，目前众多的工控厂家已经逐渐将自己的工业现场总线向基于以太网技术的通讯技术靠拢。工业以太网顾名思义就是应用在工业上的以太网，相比于现场总线，其有以下几大优点:①可以满足控制系统各个层次的要求，使企业信息网络与控制网络得以统一;②设备成本降低，以太网卡的价格是总线网络价格的1/10;③工业以太网更容易与Internet集成，传输速率更加快。
4结论
自动化移动苗床控制系统作为育苗输送的一种农业自动化设备，在温室现代化生产中担当着重要的角色。随着我国温室面积的不断扩张及社会生产要求的不断上升，移动苗床自动控制系统的发展是必然的趋势。这种趋势主要体现在智能化自动控制模块的广泛应用及相关技术可靠性的不断完善。同时，随着“互联网+农业”概念的提出，从国家政策倾向出发已把农业现代化控制技术提升到国家战略层面，而自动化移动苗床控制系统相关技术不仅减少了劳动力成本、提高了产业效率，而且在摆脱农业机械一直作为低端制造业这一困境方面做出了一定的贡献。因此，在政策、技术、资金的三重推动下，我国设施农业自动化设备将引来良好的发展时期，自动化移动苗床控制系统也将得到快速的发展。
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自动化识别技术及应用范文4
关键词：掘进机；自动化；自动化控制
中图分类号：P415.1+3 文献标识码：A文章编号：
一、掘进机自动化控制系统的主要组成内容
掘进机的硬件配备主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点。而其自动化控制系统则是由一系列的电气设备与各硬件机构相连接，通过车载的计算机利用预先编制好的程序代码来实现对掘进机的控制，实现其自动化、智能化运作。自动化控制系统通常主要包含以下几个子系统。
掘进机编码系统
为了实现对掘进机的自动化控制，需要预先对其车载的计算机设备编制程序代码。通常采用嵌入式的计算机和可编程控制器组成的编码系统，来实现对掘进机运作流程的程序化控制。
掘进机截割头控制系统
掘进机通过安装在截割面各部位的位移传感器获得截割头位置数据，同时利用车载计算机内置的动态行程算法得出截割头位移量变化值，再通过一些函数运算，便可以计算出掘进机截割头在巷道断面中所处的位置，从而调整截割头的坐标位置，实现对掘进机截割头的自动化操作。
掘进机自动定向系统
要实现掘进机的自动化运作，掘进机的自动定向系统绝对是重中之重，因为只有高效、精准的定向系统，才能确保掘进机在运作过程中不会偏离掘进方向，从而保证工程的质量。
掘进机定向的关键在于建立起掘进机自身的位置的实时坐标，有了这个实时坐标，就可以精准控制掘进机的位置。目前国内的掘进机多数采用的是两轴倾角传感器和三维电子罗盘相结合的双重定位系统，利用两轴倾角传感器得到掘进方向和巷道水平面之间的俯仰角，结合三维电子罗盘的磁极指向，建立掘进机的位置坐标。与定向系统关联的掘进机的位置控制系统则可以通过定向系统传来的实时位置坐标信息，结合预先编制好的程序代码对掘进机进行位置调整，从而确保掘进机不会偏离原先制定的掘进方向。
掘进机煤层和岩石识别系统
煤层和岩石，是掘进机掘进工程中主要的工作对象。掘进机的煤层和岩石识别系统可以将煤层和岩石自动区分开来，从而避免无效的做功。要实现掘进机的自动化运作，掘进机的自动化控制系统必须要能够自动识别出煤层和岩石层，只有这样才能保证掘进机高效率的运作，
目前掘进机的煤层和岩石自动识别技术，主要依赖于不同的煤层和岩石层的硬度变化，以及硬度变化带来的掘进机负荷变化，因为不同深度的煤层和岩石在硬度上存在着一定的差异，对掘进机切割头形成的运作负荷也不相同，在掘进机的切割头加装负荷传感器，通过负荷的变化来区别是煤层还是岩石层，从而实现煤层和岩石层的自动识别，控制掘进机的自动运作。
二、掘进机自动化控制系统的重要性
掘进机自动化控制是现代掘进技术发展的必然
掘进机在我国主要应用与煤矿开采和隧道开凿领域，不管是哪一个领域，都是在地下的一个十分狭窄的范围内进行施工，光照弱、粉尘大、工期长是该项作业的主要特点。基于人体的构造及生理特性，是不能长时间进行该项地下作业的，因此，要提高煤矿开采和隧道开凿的工作效率，以及减少作业中的人员伤亡状况，就必须发展掘进机的自动化控制技术，利用机械的自动化操作来代替人工操作。而近代的计算机控制技术以及机械设备的发展，使得掘进机的自动化控制成为可能，也是掘进机掘进技术发展的必然。
掘进机自身发展的需求
随着世界科技的发展，人们对各种生活、工作中的所需设备的要求也日益提高，自动化、智能化已经成为人们选择工具的首要考虑因素，比如带自动测距的汽车倒车系统；能够根据室内温度自动开启与停止的智能化空调；最普遍的就是智能手机的发展。这股科技发展的趋势已经蔓延到了社会生产的各个领域，掘进机是现代工业生产中的重要设备之一，其高昂的造价，迫切要求掘进机的功能最为完善，所采用技术的最为先进，跟随时代的大潮，实现掘进机的自动化、智能化便成为掘进机自身发展的最大需求。
三、掘进机自动化控制系统需要加以改进的地方
自动化控制系统的应用确实给掘进机带来了很大改观，工作效率和施工安全性也大幅提高，但是自动化控制系统并不是万能的，依然存在一些不足，需要我们加以改进。
自动识别技术
经过不断的尝试和改进，现在的掘进机自动识别技术已经可以识别出一些煤层和岩石层，但其误差较大，依然达不到现代工业的生产要求，仍需进一步加以完善和改进。
掘进机定向技术
目前通过一些探测技术虽然能够计算出掘进机的位置信息，但是在位置调整和控制上依然能力不足，常常会小幅度偏离掘进方向，以及损坏巷道的型体，如何在现有的定向技术上融合其他先进定向技术，提高掘进机的定向精度，灵活的操控掘进机，依然是未来需要加以改进的方向之一。
综上所述，掘进机是现代煤矿生产和隧道施工的重要设备之一，对掘进机应用自动化控制技术不仅可以大幅提高其工作效率，还可以改善工作环境，减免人员伤亡，但是掘进机的自动化控制系统又是一项涉及多项先进技术的复杂系统，而这些先进技术仍有部分未能成熟，因此，在实际的生产运作中，我们仍要提高自身的参与意识，在较为薄弱的技术环节加以重视，只有这样，我们才可以发挥掘进机自动化控制系统的最佳效果。
参考文献：
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自动化识别技术及应用范文5
关键词：射频识别 机器人 运动控制
中图分类号：TP242.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0033-02
工业智能机器人是集合材料科学、机电一体化技术、传感器技术、计算机编程、控制技术等多门学科于一体的一门自动化控制技术科学，它的发展程度是一个国家工业生产能力和科技实力的重要水平线，工业机器人技术的进步和发展是21世纪工业自动化最有说服力的成就之一。
如果将射频识别（RFID）技术应用于工业机器人中，可以让工业机器人获得更多的外在信息，这些信息能够给机器人更为准确的定位，从而能够更好发挥RFID的技术特点，来使智能机器人获得更好的自动性，为工业生产和工业装配企业更多的节省人力资源。现今，RFID的应用逐步被技术人员以及科技人员所重视，对RFID用在工业智能机器人上的研究，可以开拓一条新的思路和应用方向，工业智能机器人也将更为灵活的服务于生产。
该文基于西门子RFID识别系统的技术特点与机器人的融合，进行三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统的运动控制的实验研究。为工业机器人的装配和自动化顺序控制提供了一种新思路。
1 射频识别技术
1.1 射频识别系统概况
射频识别（Radio Frequency Identi
fication，RFID）又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频识别的识别工作无须认为的干涉，能够工作于生产环境恶劣的场地或车间。RFID技术可识别高速运动的产品或工业配件并可同时识别多个它们上的多个标签，操作快捷方便。与传统的条形码系统、接触式IC卡等不同，同其他识别系统相比，射频识别系统具有许多优点，随着集成电路技术的发展与成熟，射频识别技术有着更广阔的市场。
1.2 西门子RFID识别系统
西门子RFID识别系统主要采用西门子RF260R读写器、电子标签。
西门子RF260R是带有集成天线的读写器。设计紧凑，非常适用于装配。该读写器配有：一个RS232接口，带有3964传送程序，用于连接到PC系统、S7-1200、三菱等其他控制器。
该文探讨设计的工业机器人装配控制中所使用的RFID就是西门子RF260R系统。
2 控制系统的设计方案
控制系统由PLC和相关应用模块、上位机、RFID、智能识别系统以及传感器构成。PLC选用日本三菱公司的FX3U-64MT系列，该系列采用模块化设计，支持“热插拔”，有多重数字量I/O模块可供选择，且可加以太网通信模块FX3U-ENET-L，便于和同类CPU、通信模块以及工业机器手的以太网通讯。上位机采用与日本三菱产品配套的Unity Pro S开发软件，完成上位机软件的开发和PLC程序的编写。上位机通过USB接口与PLC的CPU进行通信，实现程序的下载、运行和实时监控。通过PLC程序对RFID的标签读入写入进行控制，使其能够为装配单元的各个类别（比如颜色大小等）写入唯一性的标签。在系统工作时，RFID能够识别唯一性的标签，并将标签信号传输给机器人，使机器人能够辨别这个单元是否需要抓取。如需抓取，抓取后，精确的运送到装配位置，并循环往返运动。图1为控制系统示意图。
三菱RV-3SD六自由度工业机器人系统由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备多种夹具、吸盘、量具、工具等，可对工件进行抓取、吸取、搬运、装配、打磨、测量、拆解等操作，也可以抓取智能视觉相机对工件、装配过程进行实时视觉检测操作。
对传送带上产品的采用光电传感器来机器人传送启动信号，当产品通过传感器，并且RFID读入的标签满足需求装配的信号，机器人开始工作。
当装配工作结束或者装配工作台装满后，由智能视觉系统对装配的合格与否进行最后检测。工件的高度和颜色等信息预先存入到上位机中，智能视觉系将拍摄的信息数字化到PLC中，并由PLC程序判断合格与否。最后进行合格产品和次品的分拣工作。
3 RFID系统的软件设计
3.1 RFID第三方控制器使用时传输数据
RFID与PLC连接使用时，需要进行数据交互，当实现相对应功能时，需要RFID向PLC中传送相对应的16进制数，以获取PLC反馈的16进制数，逐级交互，产生逻辑关系。
下面的数据传送关系中，PLC向RFID传送数据的时候用OUT表达，当RFID向PLC传送数据时用IN表达。
上电：IN： ff IN： fc IN： 02 OUT： 10 IN： 02 00 0f 10 03 1e
启动：OUT： 02 IN： 10 OUT： 0a 00 00 00 25 02 00 00 01 00 01 10 03 3e IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 05 00 00 01 02 00 10 03
停止：OUT： 02 IN： 10 OUT： 03 0a 00 02 10 03 18 IN： 10 02 OUT： 10 IN： 02 0a 19 10 03 02
读标签：OUT： 10 OUT： 02 IN： 10 OUT： 05 02 00 00 00 10 10 10 03 14
发现标签及标签：IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 01 0f 00 00 01 10 03 19 OUT： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 15 02 00 00 00 10 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 61 62 63 64 65 66 00 10 03 32
标签离开：IN： 02 OUT： 10 IN： 04 0f 00 00 00 10 03 18
写标签：OUT： 10 OUT： 02 IN： 10 OUT： 15 02 00 00 00 10 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 61 62 63 64 65 66 00 10 03 32 IN： 10 IN： 02 OUT： 10 IN： 02 01 00 10 03 10
3.2 RFID写标签的PLC程序
首先对RFID系统的整体进行初始化，对进行读操作的标签的信息进行系统的分析，使这些数据接收初始化操作，方便后续智能机器人进行运作时数据进行调用。之后进行上电、启动、发现标签、写标签等的PLC数据交换编辑，这个过程中的数据来自上位机中储存的数据，这些数据决定了装配工件的位置、大小、颜色、序号等有用信息。最后将这些数据进行分析，即按照工艺要求如何进行装配，好顺序后，将这些数据按照装配顺序进行排序，逐步写入到PLC中。为了数据写入的有效性，要在程序最后读写一次停止及标签离开的数据信息。
3.3 RFID读标签的PLC程序
RFID读标签的PLC程序要写在整体自动化的控制程序中，保证自动化运行的逻辑性。程序如RFID写标签的编辑大致相同，不同的地方在于PLC要读写一次“写标签”中的初始数据，并将信息进行计算，即读入的数据与不参加自动化控制的空白数据转化二进制，然后求和的异或，使之数值等于16进制数ff。
自动化识别技术及应用范文6
摘要：随着科学技术的发展，机械工业进入了机械自动化时代，各种自动化技术在各个生产领域广发的使用。机械自动化是机械制造与数控技术、计算机技术和自动化技术的相结合，提高了机械制造的效率，降低机械制造的成本，推动了机械制造工业的快速发展。本文阐述了我国自动化技术在机械制造中的应用。
关键词：机械自动化 技术 发展 应用
机械自动化是指机械制造中，运用了数字化控制技术和计算机辅助技术，是机械制造自动化和操作智能化，实现了机械制造的连续性，提高了单位时间内的生产效率，降低了生产成本，机械自动化的发展推动了机械制造业快速的发展。目前，我国的机械自动化技术有了很大的提高，在一些领域发展很快，特别是航天航空领域已经达到了世界先进水平。但是，总体上我国的机械自动化水平比较低，某些机械制造领域还处于传统的机械制造水平，与国外的机械制造水平还有一定的差距。要实现我国机械自动化发展还需要一个长期的过程，要不断的提高各个行业的机械自动化水平。
1机械自动化技术的发展
目前，我国部分生产部门的机械制造技术达到国家发展水平之外，大部分机械制造部门的技术水平还处于传统的机械制造阶段，自动化程度比较低。我国的机械制造技术必须考虑技术的实用性，对国外的先进技术进行正确的认识和借鉴，引进适合我国机械制造自动化发展的技术。机械自动化技术是计算技术、自动控制技术和机械技术的结合，因此在机械制造技术的发展上必须要协同各个技术的应用和发展。自动化技术是含高科技含量的技术，需要高科技的技术人才，这就需要培养一批掌握先进技术的工作人员和管理人员，这样才能适应我国现代机械自动化技术的发展。
2 我国机械自动化技术的应用
2.1 机械自动化技术在农业中的应用
机械自动化在农业中应用主要是农产品储存、运输和加工方面，农产品的质量和工作效率主要通过机械自动化的高效和精度来实现，农产机械自动化主要包括两类：（1）是农业机械装置自动化或者职能操作控制，机械自动化不仅可以提高农业生产加工的效率和精度，换可以降低农产品的成本，减少人工作业，主要表现在农作物的收个、水利灌溉和农作物的播种方面；（2）精准机械化技术的应用。精准技术对农业生产进行控制包括水果的采摘、牛羊毛的修剪、水产养生、温室产品智能控制、GPS 定位、农产品精耕细作，可以降低成本，提高产量和控制产品质量。
2.2机械自动化技术在工程中的应用
工程施工的地点大多数地处偏僻、环境条件十分恶劣，机械装置的自动化设备具有识别工程施工位置的功能，可以减少施工中出现的各种问题，这就需要安装机械自动识别系统，利用传感器郭电磁波来控制；要按照既定的路线进行，偏离轨迹时能够自动复位，且与其它机械发生碰撞，施工现场多种机械同时操作，安装了机械自动化装备可以避免各种机械事故的发生。其次是机械自动化技术能够识别材料的特性，这种主要是通过超声波传感技术来识别，工程中的挖掘机、推土机、挖土机和焊接等方面可以通过自动化技术进行控制操作，有利于提高劳动生产率和工程的质量；无人化的机械自动化操作，机械可以通过编程来进行和接受命令，可以节约大量的资源，使工程安全有序的进行。机械自动化应用相当广泛，今后的研究重点是高精度具有感知功能的传感元件，能自行确定最佳工作路线的自动控制系统，能实现深水作业的无人施工技术以及多台施工机械自动控制协作技术的研究。
2.3机械自动化技术在太阳能开发方面的应用
环境问题和新能源问题是围绕世界的热点问题，现阶段新能源的开发主要体现在太阳能技术的研发方面，太阳能作为可以再生的能源，具备可再生性、丰富性、无污染性等优点，因而受到越来越多的关注和运用。但是，在太阳能的发展过程中，机械设备自动化程度普遍偏低，我国还没有掌握相应的核心技术，因而如何更好，更低成本的利用太阳能，也是现代机械自动化技术面临的挑战之一。太阳能技术主要包括太阳能发电和太阳能光电技术，掌握多晶硅的核心提纯技术和提高机械自动化、智能化水平是发展太阳能的难题，将各个设备连为整体，实现自动化控制，可以降低损耗、节能环保。
现阶段机械自动化在太阳能中的应用主要体现在光伏发电、切片设备、全自动丝网印刷等方面。目前我国光伏设备与国际水平还存在一定差距，而PECVD设备和硅片切片技术的自动化都是必须改进的，太阳能光伏发电系统包括光伏电池组件、逆变器、控制器和蓄电池组，这一系统主要涉及到的是信息的智能化、自动化技术，这些都是今后太阳能发展的主要方向。
3 我国机械自动化的发展方向
随着科技的发展，机械自动化水平不断的提高，提高的途径来自两个方面：一是通过自主研发提高机械自动化水平；二是通过引进、消化和吸收国外先进技术来提高我国的机械自动化发展水平。近年来，随着我国经济水平的整体上升和自主研发能力的增强，加强了机械自动化的基础研究工作和开发工作，机械制造业向着生产工艺现代化和生产过程的自动化方向发展，并取得了一定的成就。
4 结语
近年来，机械自动化技术在各个产业或部门得到了应用，带动了部门经济的迅速发展，推动了整个行业的发展。在现今阶段，我国必须立足国情，不但要起点高，首先向世界先进水准看齐，而且要发展各种各样灵活的低成本、收效快的机械自动化技术，并且坚持提高和普及相结合的原则，走中国自己的机械自动化技术发展道路，用于实践、敢于创新，这样才能实现高质量、高效益的机械自动化之路。
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