第一篇:工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化課程學(xué)習(xí)感想
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化課程學(xué)習(xí)感想
摘要: 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)控制的技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快,工業(yè)控制技術(shù)使得工廠的生產(chǎn)效率大幅提高,而工業(yè)控制器PLC、工業(yè)PC等的應(yīng)用也大幅度提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,本文主要對(duì)工業(yè)控制進(jìn)行一下初步的了解。
引言: 工業(yè)自動(dòng)化控制主要利用電子電氣、機(jī)械、軟件組合實(shí)現(xiàn)。即是工業(yè)控制,或者是工廠自動(dòng)化控制。主要是指使用計(jì)算機(jī)技術(shù),微電子技術(shù),電氣手段,使工廠的生產(chǎn)和制造過(guò)程更加自動(dòng)化、效率化、精確化,并具有可控性及可視性。
工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來(lái)了第三次工業(yè)革命,使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。20世紀(jì)80年代初,隨著改革開放的春風(fēng),國(guó)外先進(jìn)的工控技術(shù)進(jìn)入中國(guó)大陸,比較廣泛使用的工業(yè)控制產(chǎn)品有“PLC,變頻器,觸摸屏,伺服電機(jī),工控機(jī)”等。這些產(chǎn)品和技術(shù)大力推廣了中國(guó)的制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程,為中國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。
1、工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表
1.1 PLC(可編程序控制器)
PLC—可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller,1968年美國(guó)GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求:①編程簡(jiǎn)單,可在現(xiàn)場(chǎng)修改和調(diào)試程序;②維護(hù)方便,采用插入式模塊結(jié)構(gòu);③可靠性高于繼電器控制系統(tǒng);④體積小于繼電器控制裝置;⑤數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī);⑥成本可與繼電器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng);⑦可直接用115V交流電壓輸入;⑧輸出量為115V、2A以上,能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器等;⑨通用性強(qiáng),易于擴(kuò)展;⑩用戶程序存儲(chǔ)器容量至少4kB。
為了實(shí)現(xiàn)通用汽車提出的要求,第一臺(tái)適合其要求的PLC(可編程序控制器)于1969年在美國(guó)成功制造出來(lái),自從第一臺(tái)出現(xiàn)之后,隨之,日本、德國(guó)、法國(guó)也相繼開始了PLC 的研發(fā),并得到了迅猛的發(fā)展,現(xiàn)在主要生產(chǎn)PLC 的廠家分別是:德國(guó)西門子、AEG,日本的三菱、美國(guó)AB,GE法國(guó)的TE公司等。
我國(guó)的PLC研制、生產(chǎn)和應(yīng)用也發(fā)展很快,尤其在應(yīng)用方面更為突出。在20世紀(jì)70年代末和80年代初,我國(guó)隨國(guó)外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國(guó)外的PLC。此后,在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中,PLC的應(yīng)用逐年增多,并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益,PLC在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,對(duì)提高我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平起到了巨大的作用。
目前,我國(guó)不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC,如遼寧無(wú)線電二廠、無(wú)錫華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門A-B公司,北京和利時(shí)和杭州和利時(shí),浙大中控等。
1.2 工控PC 由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣,并且被操作和維護(hù)人員接受,所以,一個(gè)接一個(gè)的制造商至少在部分生產(chǎn)中正在采用PC控制方案?;赑C 的控制系統(tǒng)易于安裝和使用,有高級(jí)的診斷功能,為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,PC控制系統(tǒng)維護(hù)成本低。
由于PLC受PC控制的威脅最大,所以PLC供應(yīng)商對(duì)PC的應(yīng)用感到很不安。事實(shí)上,他們現(xiàn)在也加入到了PC控制“浪潮”中。
近年來(lái),工業(yè)PC在我國(guó)得到了異常迅速的發(fā)展。從世界范圍來(lái)看,工業(yè)PC主要包含兩種類 型:IPC工控機(jī)以及它們的變形機(jī),如AT96總線工控機(jī)等。由于基礎(chǔ)自動(dòng)化和過(guò) 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
程自動(dòng)化對(duì)工業(yè)PC的運(yùn)行穩(wěn)定性、熱插拔和 冗余配置要求很高,現(xiàn)有的IPC已經(jīng)不能完全滿足要求,將逐漸退出該領(lǐng)域,取而代之的將是其他工控機(jī),而IPC將占據(jù)管理自 動(dòng)化層。國(guó)家于2001年設(shè)立了“以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開放式控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化”工業(yè)自動(dòng)化重大專項(xiàng),目標(biāo)就是發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PC-based控制系統(tǒng),在3-5年內(nèi),占領(lǐng)30%(50%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
幾年前,當(dāng)“軟PLC”出現(xiàn)時(shí),業(yè)界曾認(rèn)為工業(yè)PC將會(huì)取代PLC。然而,時(shí)至今日工業(yè)PC并 沒(méi)有代替PLC,主要有兩個(gè)原因:一個(gè)是系統(tǒng)集成原因;另一個(gè)是軟件操作系統(tǒng)WindowsNT的原因。一個(gè)成功的PC-based控制系統(tǒng)要具備兩點(diǎn):一是所有工作要由一個(gè)平臺(tái)上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預(yù)見,工業(yè)PC與PLC的競(jìng)爭(zhēng)將主要在高端應(yīng)用上,其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度 高。工業(yè)PC不可能與低價(jià)的微型PLC競(jìng)爭(zhēng),這也是PLC市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的一部分。從發(fā)展趨勢(shì)看,控制系統(tǒng)的將來(lái)很可能存在于工業(yè)PC和PLC之間,這些融 合的跡象已經(jīng)出現(xiàn)。
2、工控行業(yè)儀器儀表發(fā)展
工控儀表重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動(dòng)化儀表;全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成 自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,5年內(nèi)數(shù)字儀表比例達(dá)到60%以上;推進(jìn)具有自主版權(quán)自動(dòng)化軟件的商品化。2.1 電工儀器儀表
電工儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展長(zhǎng)壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測(cè)儀表和電網(wǎng)計(jì)量自動(dòng)管理系統(tǒng)。2005年,中低檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率要達(dá)到95%;到2010年,高中檔電工儀器儀表國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到80%。2.2 科學(xué)測(cè)試儀器
科學(xué)測(cè)試儀器重點(diǎn)發(fā)展過(guò)程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器以及圍繞基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)所需的汽車零部件動(dòng)平衡、動(dòng)力測(cè)試及整車性能檢測(cè)儀、大地測(cè)量?jī)x器、電子速測(cè)儀、測(cè)量型全球定位系統(tǒng)以及其他試驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)室儀器等新產(chǎn)品。產(chǎn)品以技術(shù)含量較高的中檔產(chǎn)品為主,到2005年在總產(chǎn)值中占50%~60%。2.3 環(huán)保儀器儀表
環(huán)保儀器儀表重點(diǎn)發(fā)展大氣環(huán)境、水環(huán)境的環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器儀表、取樣系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品,2005年技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國(guó)際先進(jìn)水平,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%~60%,到2010年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%以上。2.4 儀器儀表
儀器儀表元器件“十五”及2010年前,盡快開發(fā)出一批適銷對(duì)路、市場(chǎng)效果好的產(chǎn)品,品種占有率達(dá)到70%~80%,高檔產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)60%以上;通過(guò)科技攻關(guān)、新品開發(fā),使產(chǎn)品質(zhì)量水平達(dá)到國(guó)際20世紀(jì)90年代末水平,部分產(chǎn)品接近國(guó)外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。2.5 信息技術(shù)電測(cè)儀器
信息技術(shù)電測(cè)儀器主要發(fā)展電測(cè)儀器軟件化、智能化技術(shù),總線式自動(dòng)測(cè)試技術(shù),綜合自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng),新型元器件測(cè)量技術(shù)及測(cè)試儀器,在線測(cè)試技術(shù),信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測(cè)試技術(shù),多媒體測(cè)量技術(shù)以及相應(yīng)測(cè)試儀器,用電監(jiān)控管理技術(shù)等。參考文獻(xiàn):
[1] PLC控制技術(shù)在橫排頭閘門控制中的應(yīng)用 [2] 《深入淺出西門子s7—200》
第二篇:過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述論文完整版
過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
——自動(dòng)化概論論文
過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
摘要:
工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的,實(shí)現(xiàn)各種過(guò)程控制,在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中,盡量減少人力的操作,而能充分利用動(dòng)物以外的能源與各種資訊來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)工作,即稱為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn),而使工業(yè)能進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)值過(guò)程稱為工業(yè)自動(dòng)化。過(guò)程控制是工業(yè)自動(dòng)化的重要分支。過(guò)程控制最主要的理論基礎(chǔ)是自動(dòng)化控制理論,同時(shí)它也與相關(guān)過(guò)程機(jī)理及自動(dòng)化儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)。
Industrial automation is the industrial production of various parameters for the control purposes, to achieve a variety of process control, in the whole industrial production, the operation to minimize the human, and make full use of animals other than energy production with a variety of information to work, that is, known as industrial automation, leaving the production value of industrial process can be automatically referred to as industrial automation.Process control is an important branch of industrial automation.The main theoretical basis of process control automation control theory, and it is also the mechanism and related processes and automation instrumentation and computer technology are closely related.關(guān)鍵字:過(guò)程控制、工業(yè)自動(dòng)化、過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。
Keywords:Process control, Industrial automation, Process automation development.1.前言:
過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
理論為基礎(chǔ),采用頻域分析方法進(jìn)行控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和綜合。那時(shí)實(shí)現(xiàn)單回路控制的自動(dòng)化儀表工具主要是一些基地式的氣動(dòng)或電動(dòng)儀表,它的測(cè)量與傳感元件、顯示器和控制器都集中在一個(gè)儀表殼里,要想改造一些控制方案是很困難的。
3.2 到了20世紀(jì)50年代中期,開始發(fā)展氣動(dòng)或電動(dòng)單元組合儀表,就為修改控制方案創(chuàng)造了條件。這個(gè)時(shí)期經(jīng)典控制理論已經(jīng)發(fā)展很成熟了,并且有大量的相關(guān)書籍出版,如1932年奈奎斯特在研究反饋放大器穩(wěn)定性中提出的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)及基于頻率相應(yīng)的方法,1948年伊文思提出了跟軌跡法并有效應(yīng)用于反饋控制系統(tǒng)的分析和綜合等,這些理論為經(jīng)典理論奠定了基礎(chǔ)。1943年維納等學(xué)者在《行為、目的和目的論》一文中首次提出了控制論的基本思想,并在以后的研究中得到了進(jìn)一步的完善。
3.3 20世紀(jì)60年代前后,隨著宇航事業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,控制理論又有了新的發(fā)展,前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家龐特里亞金建立的極大值原理、美國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)家貝爾曼提出了動(dòng)態(tài)規(guī)則,以及美國(guó)學(xué)者卡爾曼引入的狀態(tài)空間法和建立卡爾曼濾波,這些研究推動(dòng)了現(xiàn)代控制理論的形成,為《控制論》的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。3.4 1975年~1985年前后,世界上一些有能力的儀表、計(jì)算機(jī)廠家紛紛投入開發(fā)和制造DCS。1985年~1995年DCS已有近百種型號(hào),我國(guó)也涌現(xiàn)出實(shí)力強(qiáng)大的浙大中控和北京和利時(shí)公司。1995年至今,DCS與FCS蓬勃發(fā)展的時(shí)期。幾乎絕大多數(shù)大中型企業(yè)的化工、石化、煉油企業(yè)都已經(jīng)進(jìn)行了DCS技術(shù)改造,中小企業(yè)也已實(shí)用DCS、工業(yè)PC機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。而且很多企業(yè)還有了先進(jìn)控制算法的技術(shù)應(yīng)用,已經(jīng)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形同實(shí)現(xiàn)了廠級(jí)信息管理。
4.過(guò)程控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)
4.1 過(guò)程控制系統(tǒng)組成
過(guò)程控制系統(tǒng)一般以下幾部分組成:
被控過(guò)程(或?qū)ο螅?;用于生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)的檢測(cè)與變送一器;控制器;執(zhí)行結(jié)構(gòu);報(bào)警、保護(hù)和連鎖等其他部件。
過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
統(tǒng)。從控制方法的角度看,由單變量過(guò)程控制系統(tǒng),也有多變量過(guò)程控制系統(tǒng)。同時(shí)控制算法多種多樣,由PID控制,復(fù)雜控制,也有包括智能控制的先進(jìn)控制方法等等。
4.2.2.3 被控過(guò)程屬慢多成且多屬參數(shù)控制
連續(xù)工業(yè)過(guò)程大慣性和大滯后的特點(diǎn)決定了被控過(guò)程為慢過(guò)程。被控過(guò)程是物流變化的過(guò)程,伴隨物流變化的信息表征為被控過(guò)程的狀態(tài)參數(shù),也是過(guò)程控制系統(tǒng)的被控量。
4.2.2.4 定值過(guò)程是過(guò)程控制的主要形式
在多數(shù)生產(chǎn)過(guò)程中,被控參數(shù)的設(shè)定值為一個(gè)定值,定值控制的主要任務(wù)在于如何減少或消除外界干擾,是被控量劑量保持接近或等于設(shè)定值,是生產(chǎn)穩(wěn)定。過(guò)程控制由多種分類方法:
按被控參數(shù)分類,可分為溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、液體或物位控制系統(tǒng),物性控制系統(tǒng)、成分控制系統(tǒng);按被控量數(shù)分類,可分為單變量過(guò)程控制系統(tǒng),多變量過(guò)程控制系統(tǒng);按設(shè)定值分類可分為定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)(伺服)控制系統(tǒng);按參數(shù)性質(zhì)分類可分為集中參數(shù)控制系統(tǒng),分布參數(shù)控制系統(tǒng);按控制算法分類,可分為簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)或高級(jí)控制系統(tǒng);按控制器形式分類,可分為常規(guī)儀表過(guò)程控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)。
4.3 過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)
由于過(guò)程控制主要是指連續(xù)過(guò)程工業(yè)的控制過(guò)程,故過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)主要指連續(xù)過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)。
過(guò)程工業(yè)伴隨著物理化學(xué)反應(yīng)、生化反應(yīng)、物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)換與傳遞,是一個(gè)十分復(fù)雜的大系統(tǒng),存在不確定性、時(shí)變性以及非線性等因素。因此,過(guò)程控制的難度是顯而易見的,要解決過(guò)程控制問(wèn)題必須采用有針對(duì)性的特殊方法和途徑。
過(guò)程工業(yè)常常處于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中,同時(shí)常常要求苛刻的生產(chǎn)條件,如高溫、高壓、低溫、真空、易燃、易爆或有毒等等。因此,生產(chǎn)設(shè)備與人身的安全性特別重要。由連續(xù)生產(chǎn)的特征可知,過(guò)程工業(yè)更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性和整體性。協(xié)調(diào)復(fù)雜的耦合與制約因素,求得全局優(yōu)化也是十分重要的。因此有必要采用智能空制
過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
化學(xué)反映也越來(lái)越激烈,對(duì)過(guò)程控制的品質(zhì)也提出了更高的要求,這種控制與經(jīng)濟(jì)效益的矛盾日益尖銳沒(méi),迫切需要一類合適的先進(jìn)控制策略。近年來(lái),人工智能技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,并在許多科學(xué)領(lǐng)域中取得了廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)在,裝置的過(guò)程控制已逐步發(fā)展到整個(gè)企業(yè)的綜合自動(dòng)化,已經(jīng)從裝置的局部?jī)?yōu)化,發(fā)展到考慮企業(yè)的全局優(yōu)化、如調(diào)度優(yōu)化、計(jì)劃有話、供應(yīng)鏈優(yōu)化、制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng),形成ERP—MES—PCS(過(guò)程控制系統(tǒng))三層結(jié)構(gòu)體系,這就是當(dāng)今世界自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
目前一些大企業(yè)、工廠利用MES能夠?qū)l件變化做出迅速相應(yīng),減少非增值活動(dòng),提高生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程的效率,從而提高工廠及時(shí)交貨的能力,改善物料的流通性能,提高效益。
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由小規(guī)模到大規(guī)模,直至今日,現(xiàn)代化、大型化或多品種、精細(xì)化的工業(yè),生產(chǎn)出的各種各樣的產(chǎn)品滿足人們的生活需要。對(duì)這些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的操作要求做到正確化、自動(dòng)化和高效化。由于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際問(wèn)題的不斷提出,促使理論研究不斷的發(fā)展,同時(shí)理論研究的結(jié)果變成相應(yīng)的自動(dòng)化工具的產(chǎn)品,用來(lái)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。先進(jìn)過(guò)程控制方法可以有效的解決那些采用常規(guī)控制效果差,甚至無(wú)法控制的復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的控制問(wèn)題。實(shí)踐證明,先進(jìn)過(guò)程控制方法能取得更高的品質(zhì)和更大的經(jīng)濟(jì)利益具有廣闊的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn):
《工業(yè)自動(dòng)化及過(guò)程控制》(美)J.斯特納森|譯者:張彬、郭燕慧 《過(guò)程自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)》周哲民、任麗靜
第三篇:自動(dòng)化導(dǎo)論論文 過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
天津理工大學(xué)
自動(dòng)化系課程學(xué)習(xí)報(bào)告
題目:過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
電氣電子工程學(xué)院 2017 年 月 日
過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化概述
摘要:
工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的,實(shí)現(xiàn)各種過(guò)程控制,在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中,盡量減少人力的操作,而能充分利用動(dòng)物以外的能源與各種資訊來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)工作,即稱為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn),而使工業(yè)能進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)值過(guò)程稱為工業(yè)自動(dòng)化。過(guò)程控制是工業(yè)自動(dòng)化的重要分支。過(guò)程控制最主要的理論基礎(chǔ)是自動(dòng)化控制理論,同時(shí)它也與相關(guān)過(guò)程機(jī)理及自動(dòng)化儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)。
Industrial automation is the industrial production of various parameters for the control purposes, to achieve a variety of process control, in the whole industrial production, the operation to minimize the human, and make full use of animals other than energy production with a variety of information to work, that is, known as industrial automation, leaving the production value of industrial process can be automatically referred to as industrial automation.Process control is an important branch of industrial automation.The main theoretical basis of process control automation control theory, and it is also the mechanism and related processes and automation instrumentation and computer technology are closely related.關(guān)鍵字:過(guò)程控制、工業(yè)自動(dòng)化、過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。Keywords:Process control, Industrial automation, Process automation development.1.前言:
過(guò)程控制是工業(yè)自動(dòng)化的重要分支。幾十年來(lái),工業(yè)過(guò)程控制取得了驚人的發(fā)展,無(wú)論是在大規(guī)模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,還是在傳統(tǒng)工業(yè)過(guò)程改造中,過(guò)程控制技術(shù)對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量以及節(jié)省能源等均起著十分重要的作用。過(guò)程控制技術(shù)作為自動(dòng)控制理論在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域中的應(yīng)用分支,與控制理論一樣更新發(fā)展著。從某種意義上說(shuō),過(guò)程控制是從工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)而開創(chuàng)的自動(dòng)控制方法與技術(shù),而對(duì)于每個(gè)發(fā)展階段的出現(xiàn),都是生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題、控制理論研究和控制系統(tǒng)三者共同作用的結(jié)果。過(guò)程控制又被稱為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、機(jī)械、電力、輕工、紡織、建材、原子能等領(lǐng)域。
2.過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化簡(jiǎn)介
工業(yè)自動(dòng)化就是工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的,實(shí)現(xiàn)各種過(guò)程控制,在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中,盡量減少人力的操作,而能充分利用動(dòng)物以外的能源與各種資訊來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)工作,即稱為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn),而使工業(yè)能進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)值過(guò)程稱為工業(yè)自動(dòng)化。過(guò)程控制是在自動(dòng)控制理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,既有理論,又有工程實(shí)踐。因此,它涵蓋控制理論、工業(yè)過(guò)程特性、建模方法、控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)、工業(yè)控制器現(xiàn)場(chǎng)整定等,內(nèi)容較為豐富,既研究簡(jiǎn)單控制系統(tǒng),又闡述復(fù)雜控制系統(tǒng)以及先進(jìn)控制算法。并且在生產(chǎn)過(guò)程中,運(yùn)用適合的控制策略采用自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)代替操作人員的部分或全部直接勞動(dòng),是生產(chǎn)過(guò)程在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行。過(guò)程控制最主要的理論基礎(chǔ)是自動(dòng)化控制理論,同時(shí)它也與相關(guān)過(guò)程機(jī)理及自動(dòng)化儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)。工業(yè)過(guò)程對(duì)控制的要求,可以概括為準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和快速性。另外,定值制系統(tǒng)和隨動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)控制的要求既有共同點(diǎn),也有不同點(diǎn)。定制控制系統(tǒng)在于恒定,既要求克服干擾,使系統(tǒng)的被控參數(shù)能穩(wěn)、準(zhǔn)、快地保持接近或等于設(shè)定值。而隨動(dòng)控制系統(tǒng)的主要目標(biāo)是跟蹤,即穩(wěn)、準(zhǔn)、快地跟蹤設(shè)定值。根據(jù)過(guò)程控制的特點(diǎn),主要討論定值檢測(cè)的性能指標(biāo)。
3.過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展:
3.1
20世紀(jì)40年代開始,在工業(yè)過(guò)程控制中就采用了反饋控制,用PID控制規(guī)律,實(shí)施輸入單輸出的反饋控制,負(fù)反饋控制是過(guò)程控制的核心,它以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ),采用頻域分析方法進(jìn)行控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和綜合。那時(shí)實(shí)現(xiàn)單回路控制的自動(dòng)化儀表工具主要是一些基地式的氣動(dòng)或電動(dòng)儀表,它的測(cè)量與傳感元件、顯示器和控制器都集中在一個(gè)儀表殼里,要想改造一些控制方案是很困難的。
3.2
到了20世紀(jì)50年代中期,開始發(fā)展氣動(dòng)或電動(dòng)單元組合儀表,就為修改控制方案創(chuàng)造了條件。這個(gè)時(shí)期經(jīng)典控制理論已經(jīng)發(fā)展很成熟了,并且有大量的相關(guān)書籍出版,如1932年奈奎斯特在研究反饋放大器穩(wěn)定性中提出的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)及基于頻率相應(yīng)的方法,1948年伊文思提出了跟軌跡法并有效應(yīng)用于反饋控制系統(tǒng)的分析和綜合等,這些理論為經(jīng)典理論奠定了基礎(chǔ)。1943年維納等學(xué)者在《行為、目的和目的論》一文中首次提出了控制論的基本思想,并在以后的研究中得到了進(jìn)一步的完善。
3.3
20世紀(jì)60年代前后,隨著宇航事業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,控制理論又有了新的發(fā)展,前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家龐特里亞金建立的極大值原理、美國(guó)應(yīng)用數(shù)學(xué)家貝爾曼提出了動(dòng)態(tài)規(guī)則,以及美國(guó)學(xué)者卡爾曼引入的狀態(tài)空間法和建立卡爾曼濾波,這些研究推動(dòng)了現(xiàn)代控制理論的形成,為《控制論》的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
3.4
1975年~1985年前后,世界上一些有能力的儀表、計(jì)算機(jī)廠家紛紛投入開發(fā)和制造DCS。1985年~1995年DCS已有近百種型號(hào),我國(guó)也涌現(xiàn)出實(shí)力強(qiáng)大的浙大中控和北京和利時(shí)公司。1995年至今,DCS與FCS蓬勃發(fā)展的時(shí)期。幾乎絕大多數(shù)大中型企業(yè)的化工、石化、煉油企業(yè)都已經(jīng)進(jìn)行了DCS技術(shù)改造,中小企業(yè)也已實(shí)用DCS、工業(yè)PC機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)。而且很多企業(yè)還有了先進(jìn)控制算法的技術(shù)應(yīng)用,已經(jīng)建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形同實(shí)現(xiàn)了廠級(jí)信息管理。
4.過(guò)程控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)
4.1 過(guò)程控制系統(tǒng)組成 過(guò)程控制系統(tǒng)一般以下幾部分組成:
被控過(guò)程(或?qū)ο螅挥糜谏a(chǎn)過(guò)程參數(shù)檢測(cè)的檢測(cè)與變送一器;控制器;執(zhí)行結(jié)構(gòu);報(bào)警、保護(hù)和連鎖等其他部件。圖1.1過(guò)程控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖
圖1.1
圖1.1表示了過(guò)程控制系統(tǒng)放入基本結(jié)構(gòu)。控制器(或稱調(diào)節(jié)器)根據(jù)系統(tǒng)輸出量檢測(cè)值y(t)與設(shè)定值r的偏差,按照一定的控制算法輸出控制量u,對(duì)被控過(guò)程進(jìn)行控制。執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如調(diào)節(jié)閥)接受控制器送來(lái)的控制信息調(diào)節(jié)被控量,從而達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)。過(guò)程的輸出信號(hào)通過(guò)過(guò)程的檢測(cè)與變送儀表,反饋到控制器的輸入端,構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
4.2 過(guò)程控制系統(tǒng)特點(diǎn)
4.2.2 過(guò)程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
4.2.2.1 被控過(guò)程的多樣性
過(guò)程工業(yè)涉及到各種工業(yè)部門,其物料加工成的產(chǎn)品是多樣的。同時(shí)生產(chǎn)工藝各不相同,如:石油化工過(guò)程,冶金工業(yè)中的冶煉過(guò)程、核工業(yè)中的動(dòng)力核反應(yīng)過(guò)程等等,這些過(guò)程的機(jī)理不同,甚至執(zhí)行機(jī)構(gòu)也不同。因此過(guò)程控制系統(tǒng)中的被控對(duì)象是多樣的,明顯地區(qū)別于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
4.2.2.2 控制方案的多樣性
由過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)以及被控過(guò)程的多樣性決定了過(guò)程控制系統(tǒng)的控制方案必然是多樣的。這種多樣性包含系統(tǒng)硬件組成和控制算法以及軟件設(shè)計(jì)。觀察圖1.1所示過(guò)程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),如果將控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和檢測(cè)與變送儀表統(tǒng)稱為過(guò)程檢測(cè)控制儀表,則一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程控制系統(tǒng)是由被控過(guò)程和過(guò)程檢測(cè)控制儀兩部分組成,也稱之為儀表過(guò)程控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,工業(yè)過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)過(guò)程控制的要求也越來(lái)越高,傳統(tǒng)的模擬式過(guò)程檢測(cè)控制儀表已經(jīng)不能滿足控制要求,因而采用計(jì)算機(jī)作為控制器組成計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)。從控制方法的角度看,由單變量過(guò)程控制系統(tǒng),也有多變量過(guò)程控制系統(tǒng)。同時(shí)控制算法多種多樣,由PID控制,復(fù)雜控制,也有包括智能控制的先進(jìn)控制方法等等。
4.2.2.3 被控過(guò)程屬慢多成且多屬參數(shù)控制
連續(xù)工業(yè)過(guò)程大慣性和大滯后的特點(diǎn)決定了被控過(guò)程為慢過(guò)程。被控過(guò)程是物流變化的過(guò)程,伴隨物流變化的信息表征為被控過(guò)程的狀態(tài)參數(shù),也是過(guò)程控制系統(tǒng)的被控量。
4.2.2.4 定值過(guò)程是過(guò)程控制的主要形式
在多數(shù)生產(chǎn)過(guò)程中,被控參數(shù)的設(shè)定值為一個(gè)定值,定值控制的主要任務(wù)在于如何減少或消除外界干擾,是被控量劑量保持接近或等于設(shè)定值,是生產(chǎn)穩(wěn)定。過(guò)程控制由多種分類方法:
按被控參數(shù)分類,可分為溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、液體或物位控制系統(tǒng),物性控制系統(tǒng)、成分控制系統(tǒng);按被控量數(shù)分類,可分為單變量過(guò)程控制系統(tǒng),多變量過(guò)程控制系統(tǒng);按設(shè)定值分類可分為定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)(伺服)控制系統(tǒng);按參數(shù)性質(zhì)分類可分為集中參數(shù)控制系統(tǒng),分布參數(shù)控制系統(tǒng);按控制算法分類,可分為簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)或高級(jí)控制系統(tǒng);按控制器形式分類,可分為常規(guī)儀表過(guò)程控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)。
過(guò)程控制由多種分類方法:
① 按被控參數(shù)分類,可分為溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、液體或物位控制系統(tǒng),物性控制系統(tǒng)、成分控制系統(tǒng);
②按被控量數(shù)分類,可分為單變量過(guò)程控制系統(tǒng),多變量過(guò)程控制系統(tǒng); ③按設(shè)定值分類可分為定值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)(伺服)控制系統(tǒng);
④按參數(shù)性質(zhì)分類可分為集中參數(shù)控制系統(tǒng),分布參數(shù)控制系統(tǒng);
⑤按控制算法分類,可分為簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)、復(fù)雜控制系統(tǒng)、先進(jìn)或高級(jí)控制系統(tǒng);
⑥按控制器形式分類,可分為常規(guī)儀表過(guò)程控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)。
4.3 過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)
由于過(guò)程控制主要是指連續(xù)過(guò)程工業(yè)的控制過(guò)程,故過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)主要指連續(xù)過(guò)程工業(yè)的特點(diǎn)。
過(guò)程工業(yè)伴隨著物理化學(xué)反應(yīng)、生化反應(yīng)、物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)換與傳遞,是一個(gè)十分復(fù)雜的大系統(tǒng),存在不確定性、時(shí)變性以及非線性等因素。因此,過(guò)程控制的難度是顯而易見的,要解決過(guò)程控制問(wèn)題必須采用有針對(duì)性的特殊方法和途徑。
過(guò)程工業(yè)常常處于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中,同時(shí)常常要求苛刻的生產(chǎn)條件,如高溫、高壓、低溫、真空、易燃、易爆或有毒等等。因此,生產(chǎn)設(shè)備與人身的安全性特別重要。由連續(xù)生產(chǎn)的特征可知,過(guò)程工業(yè)更強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性和整體性。協(xié)調(diào)復(fù)雜的耦合與制約因素,求得全局優(yōu)化也是十分重要的。因此有必要采用智能空制方法和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。
5.過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展方向
在現(xiàn)代工業(yè)控制中, 過(guò)程控制技術(shù)是一歷史較為久遠(yuǎn)的分支。在本世紀(jì)30 年代就已有應(yīng)用。過(guò)程控制技術(shù)發(fā)展至今天, 在控制方式上經(jīng)歷了從人工控制到自動(dòng)控制兩個(gè)發(fā)展時(shí)期。
從過(guò)程控制采用的理論與技術(shù)手段來(lái)看,可以粗略地把它劃為三個(gè)階段:開始到70 年代為第一階段,70 年代至90 年代初為第二階段,90 年代初為第三階段開始。其中70 年代既是古典控制應(yīng)用發(fā)展的鼎盛時(shí)期,又是現(xiàn)代控制應(yīng)用發(fā)展的初期,90 年代初既是現(xiàn)代控制應(yīng)用發(fā)展的繁榮時(shí)期,又是高級(jí)控制發(fā)展的初期。第一階段是初級(jí)階段,包括人工控制,以古典控制理論為主要基礎(chǔ),采用常規(guī)氣動(dòng)、液動(dòng)和電動(dòng)儀表,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、流量、壓力和液位進(jìn)行控制,在諸多控制系統(tǒng)中,以單回路結(jié)構(gòu)、PID 策略為主,同時(shí)針對(duì)不同的對(duì)象與要求,創(chuàng)造了一些專門的控制系統(tǒng)。
在自動(dòng)控制時(shí)期內(nèi),過(guò)程控制系統(tǒng)又經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段, 它們是:分散控制階段, 集中控制階段和集散控制階段。
分散控制系統(tǒng)也叫集散控制系統(tǒng),它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和顯示技術(shù),采用多層分級(jí)的結(jié)構(gòu)形式,按總體分散、管理集中的原則,完成對(duì)工業(yè)過(guò)程的操作、監(jiān)視、控制??梢院敛豢鋸埖卣f(shuō),分散控制系統(tǒng)是過(guò)程控制發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。
集散控制系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)—先進(jìn)過(guò)程控制—實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)(DCS—APC—RTO)都屬于工藝裝置級(jí)的控制范疇,它的優(yōu)化效益是很大的,但與過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化一級(jí)的優(yōu)化效益相比,后者的效益要大得多。
監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過(guò)程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和控制,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的控制,測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)、自動(dòng)化程度的高低,以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能,也可以實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程的自動(dòng)控制,同時(shí)還可以對(duì)工藝流程進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)控,并為生產(chǎn)、調(diào)度和管理提供必要的數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)監(jiān)督與控制生產(chǎn)過(guò)程。
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈,為降低成本,過(guò)程工業(yè)日益走向大型化,化工生產(chǎn)中化學(xué)反映也越來(lái)越激烈,對(duì)過(guò)程控制的品質(zhì)也提出了更高的要求,這種控制與經(jīng)濟(jì)效益的矛盾日益尖銳沒(méi),迫切需要一類合適的先進(jìn)控制策略。近年來(lái),人工智能技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,并在許多科學(xué)領(lǐng)域中取得了廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)在,裝置的過(guò)程控制已逐步發(fā)展到整個(gè)企業(yè)的綜合自動(dòng)化,已經(jīng)從裝置的局部?jī)?yōu)化,發(fā)展到考慮企業(yè)的全局優(yōu)化、如調(diào)度優(yōu)化、計(jì)劃有話、供應(yīng)鏈優(yōu)化、制造執(zhí)行系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng),形成ERP—MES—PCS(過(guò)程控制系統(tǒng))三層結(jié)構(gòu)體系,這就是當(dāng)今世界自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
目前一些大企業(yè)、工廠利用MES能夠?qū)l件變化做出迅速相應(yīng),減少非增值活動(dòng),提高生產(chǎn)運(yùn)作過(guò)程的效率,從而提高工廠及時(shí)交貨的能力,改善物料的流通性能,提高效益。
工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由小規(guī)模到大規(guī)模,直至今日,現(xiàn)代化、大型化或多品種、精細(xì)化的工業(yè),生產(chǎn)出的各種各樣的產(chǎn)品滿足人們的生活需要。對(duì)這些工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的操作要求做到正確化、自動(dòng)化和高效化。由于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際問(wèn)題的不斷提出,促使理論研究不斷的發(fā)展,同時(shí)理論研究的結(jié)果變成相應(yīng)的自動(dòng)化工具的產(chǎn)品,用來(lái)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。先進(jìn)過(guò)程控制方法可以有效的解決那些采用常規(guī)控制效果差,甚至無(wú)法控制的復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的控制問(wèn)題。實(shí)踐證明,先進(jìn)過(guò)程控制方法能取得更高的品質(zhì)和更大的經(jīng)濟(jì)利益具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
《工業(yè)自動(dòng)化及過(guò)程控制》(美)J.斯特納森|譯者:張彬、郭燕慧 《過(guò)程自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)》周哲民、任麗靜
你認(rèn)為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)哪些知識(shí)?具有什么樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)? 畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)和能力:
1.具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)、較好的人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)及正確運(yùn)用本國(guó)語(yǔ)言、文字的表達(dá)能力;
2.較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識(shí),主要包括力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電工與電子技術(shù)、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)、自動(dòng)化基礎(chǔ)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及企業(yè)管理等基礎(chǔ)知識(shí);
3.具有本專業(yè)必需的制圖、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、文獻(xiàn)搜索和基本工藝操作等基本技能;
4.具有本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)某個(gè)專業(yè)方向所必要的專業(yè)知識(shí),了解其科學(xué)前沿及發(fā)展趨勢(shì);
5.具有初步的科學(xué)研究、科技開發(fā)及組織管理能力;
6.具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí)。
第四篇:工業(yè)造型設(shè)計(jì)課程感想
課程感想
經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期系列課程的學(xué)習(xí),一定程度提高了我的動(dòng)手能力,激發(fā)了我創(chuàng)新思考的思維能力。學(xué)習(xí)設(shè)計(jì),首先要理解設(shè)計(jì)的概念:設(shè)計(jì)就是為了改善人類生活方式。我還了解到了“統(tǒng)一與變化、對(duì)稱與平衡、調(diào)和與對(duì)比、比例與尺度、節(jié)奏與韻律、穩(wěn)定與輕巧”的形式美法則。在課余的時(shí)間,都有嘗試設(shè)計(jì)更多有自己想法的燈具。在公選課再次運(yùn)用頭腦風(fēng)暴后,深刻了解到頭腦風(fēng)暴要獲得好的成效,應(yīng)該保證好幾個(gè)前提:
1、禁止批評(píng)與評(píng)價(jià)。
2、鼓勵(lì)高產(chǎn),多發(fā)言。
3、善于從別人的想法上創(chuàng)新。
4、頭腦風(fēng)暴成員最好是不同領(lǐng)域的人。
對(duì)于這個(gè)課程主要建議有:
1、希望課堂練習(xí)更具梯度性、從簡(jiǎn)到易、從少到多的過(guò)渡。
2、練習(xí)上四節(jié)課很容易產(chǎn)生疲倦感,建議改成2-3節(jié)課為宜。
3、建議盡量課堂上少講解,多自由思考的時(shí)間,不是一節(jié)課講到底的“一講到底”。學(xué)以致用應(yīng)該是掌握知識(shí)更好方法。
下面是我閑時(shí)做的兩個(gè)燈具。(笑)
第五篇:教育學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程感想
讀杜威《我的教育信條》有感
——師范二班徐婭
10091510214 最近應(yīng)課堂要求,有幸拜讀了《我的教育信條》一書。之前一直覺(jué)得讀這種理論性的書一定很枯燥乏味,但細(xì)細(xì)讀了一點(diǎn),發(fā)現(xiàn)很多理論真的是很有道理的。我大概能理解他所要強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容:真正的教育,取決于兒童身處其中的那些社會(huì)情況的實(shí)際需要,對(duì)兒童各種能力的激發(fā)。教育過(guò)程有兩個(gè)方面:一個(gè)是心理學(xué)的,一個(gè)是社會(huì)學(xué)的。他們是平列并重的,哪一個(gè)也不能偏廢;否則,不良的后果將隨之而來(lái)。
心理學(xué)方面是基礎(chǔ)的。兒童自己的本能和能力為一切教育提供了素材,并指出了起點(diǎn)。除教育者的努力同兒童不依賴教育者而自己主動(dòng)進(jìn)行的一些活動(dòng)聯(lián)系以外,教育便變成外來(lái)的壓力。這樣的教育固然可能產(chǎn)生一些表面的效果,但實(shí)在不能稱為教育。因此,如果對(duì)于個(gè)人的心理結(jié)構(gòu)和活動(dòng)缺乏深入的觀察,教育的過(guò)程將變成偶然性,獨(dú)斷性的。如果它碰巧能與兒童的活動(dòng)相一致,便可以起到作用;如果不是,那么它將會(huì)遇到阻力,不協(xié)調(diào),或者束縛了兒童的天性。是的,對(duì)兒童的教育,不光是心理上的,還有社會(huì)上的,兩者都不能缺,尤其對(duì)心理的教育,是基礎(chǔ),是關(guān)鍵。所以,教師一定要注重對(duì)兒童心理的教育。在此我想提及一下中國(guó)的教育。我認(rèn)為中國(guó)的教育便是不注重孩子的心理健康,而一味的看重升學(xué)率。也許我的看法過(guò)于片面,但是事實(shí)就是許多孩子在家庭和社會(huì)的壓力下,對(duì)自己不斷地提出要求,就為了能夠使得社會(huì)需要他,家庭滿意他,在這樣的環(huán)境下孩子難免會(huì)活得很累,適得其反,沒(méi)有將自己的潛力翻譯成社會(huì)的對(duì)等物以服務(wù)于社會(huì)。反而導(dǎo)致許許多多令人悲惋嘆息的結(jié)果。而這就完全背離了教育的根本目的。首先我們的開鑿一條無(wú)阻礙的通道才可以不斷地灌輸知識(shí)。另外,社會(huì)學(xué)方面也是同等重要的。社會(huì)化過(guò)程,即兒童逐步學(xué)得所處社會(huì)的行為規(guī)范的過(guò)程。兒童最終是要成長(zhǎng)為社會(huì)的一員的,他的能力也得符合社會(huì)的需要才可以在社會(huì)之中立足。杜威在《我的教育信條》文中說(shuō)到:“我相信,一切教育都是通過(guò)個(gè)人參與人類的社會(huì)意識(shí)而進(jìn)行的?!薄敖逃巧畹倪^(guò)程,而不是將來(lái)生活的預(yù)備?!?這就是說(shuō)教育不是世外桃源里的孤芳自賞,也不是象牙塔里的閉門造車,它和社會(huì)生活有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。這就說(shuō)明教育的個(gè)人是具有社會(huì)性的個(gè)人,社會(huì)是一個(gè)由個(gè)人組成的有機(jī)體。杜威也非常強(qiáng)調(diào)教師對(duì)“改造社會(huì)”所起的作用,他認(rèn)為每個(gè)教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到自己的“職業(yè)的尊嚴(yán)”,教師“是真正上帝的代言者,真正天國(guó)的引路人?!倍磐J(rèn)為人們?cè)谏鐣?huì)中參加真實(shí)的生活,才是身心成長(zhǎng)和改造經(jīng)驗(yàn)的正當(dāng)途徑。所以教師要把教授知識(shí)的課堂變成兒童活動(dòng)的樂(lè)園,引導(dǎo)兒童積極自愿地投入活動(dòng),從活動(dòng)中不知不覺(jué)地養(yǎng)成品德和獲得知識(shí),實(shí)現(xiàn)生活、生長(zhǎng)和經(jīng)驗(yàn)的改造。在教學(xué)方法上,杜威主張“從做中學(xué)”,他認(rèn)為兒童不從活動(dòng)而由聽課和讀書所獲得的知識(shí)是虛渺的。
教育心理學(xué)和教育社會(huì)學(xué)是兩門很大的學(xué)科。在教育之中有著舉足輕重的地位。說(shuō)的通俗一點(diǎn)即:讓孩子們身心健康的在社會(huì)這個(gè)大課堂中去學(xué)習(xí),感悟,發(fā)揮自己的潛能!
在人們接受教育的過(guò)程中,學(xué)校是一個(gè)主要場(chǎng)所。學(xué)校不應(yīng)當(dāng)是一個(gè)傳授某些知識(shí),學(xué)習(xí)某些課業(yè),或養(yǎng)成某些習(xí)慣的場(chǎng)所。而應(yīng)該是作為社會(huì)生活的一部分,成為簡(jiǎn)化的社會(huì)生活。
對(duì)此,我表示極大的認(rèn)同?,F(xiàn)代教育不應(yīng)把學(xué)校作為一種單一的,脫離社會(huì)而存在的機(jī)構(gòu),而應(yīng)該成為家庭生活的延伸,社會(huì)形態(tài)的雛形。在學(xué)校所學(xué)不應(yīng)是為了將來(lái)的某些別的事而作準(zhǔn)備,而應(yīng)讓所學(xué)成為生活經(jīng)驗(yàn)的一部分,生活在當(dāng)下,再用之未來(lái)。如此一說(shuō),許多我們平時(shí)對(duì)于學(xué)校的價(jià)值觀就要發(fā)生徹底的改變。其中我最為欣賞的是:教師在學(xué)校中并不是要給兒童加強(qiáng)某種概念,或形成某種習(xí)慣,而是作為集體的一個(gè)成員來(lái)選擇對(duì)于兒童的影響,并幫助兒童對(duì)這些影響做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。同時(shí),考試不過(guò)是用來(lái)檢驗(yàn)兒童對(duì)社會(huì)生活的適應(yīng)能力,并表明他在哪種場(chǎng)合最能起作用和最能接受幫助。
杜威認(rèn)為,既然教育是一種社會(huì)生活過(guò)程,那么學(xué)校就是社會(huì)生活的一種形式。他強(qiáng)調(diào)說(shuō),學(xué)校應(yīng)該“成為一個(gè)小型的社會(huì),一個(gè)雛形的社會(huì)?!痹趯W(xué)校里,應(yīng)該把現(xiàn)實(shí)的社會(huì)生活簡(jiǎn)化到一個(gè)雛形的狀態(tài),應(yīng)該呈現(xiàn)兒童現(xiàn)在的社會(huì)生活。就“學(xué)校即社會(huì)”的具體要求來(lái)說(shuō),杜威提出,一是學(xué)校本身必須是一種社會(huì)生活,具有社會(huì)生活的全部含義;二是校內(nèi)學(xué)習(xí)應(yīng)該與校外學(xué)習(xí)連接起來(lái),兩者之間應(yīng)有自由的相互影響。
但是,“學(xué)校即社會(huì)”并不意味著社會(huì)生活在學(xué)校里的簡(jiǎn)單重現(xiàn)。杜威又認(rèn)為,學(xué)校作為一種特殊的環(huán)境,應(yīng)該具有3個(gè)比較重要的功能,那就是:“簡(jiǎn)單和整理所要發(fā)展的傾向的各種因素;把現(xiàn)存的社會(huì)風(fēng)俗純化和理想化;創(chuàng)造一個(gè)比青少年任其自然時(shí)可能接觸的更廣闊、更美好的平衡的環(huán)境?!?/p>
杜威的這兩個(gè)觀點(diǎn),我都非常贊同。教育即生活,教育即是生長(zhǎng),完全順其自然,行不言之教。雖然目前,還不可能完全做到,但杜威給我們指出了一個(gè)奮斗目標(biāo)。其二,杜威強(qiáng)調(diào)了學(xué)校與社會(huì)的緊密聯(lián)系,這無(wú)疑也是非常務(wù)實(shí)、非常正確的。當(dāng)今,學(xué)校與社會(huì)脫節(jié)得益發(fā)厲害,學(xué)生所學(xué)的,不是社會(huì)需要的;社會(huì)需要的,學(xué)生又學(xué)不到。這樣的“人才”,當(dāng)然沒(méi)有什么好市場(chǎng)。學(xué)校因此也就成為了我們由家庭正式步入社會(huì)的一種過(guò)渡,也因?yàn)橛辛藢W(xué)校的存在,我們才能于潛移默化中積累生活經(jīng)驗(yàn)適應(yīng)將來(lái)的現(xiàn)實(shí)生活。
我們享受教育的過(guò)程,這個(gè)由全人類共同投入的過(guò)程的目的是什么。此刻,有一句話使我印象最為深刻:智慧加上人格,這才是教育的真諦!這是馬丁路德金博士非常有名的一句話,深刻而簡(jiǎn)明地揭示了教育的目的:一個(gè)好的教育,不僅僅要在智力上出類拔萃,更為重要的是在人格品德上沒(méi)有缺陷。
僅僅智力是不夠的。智慧加上人格,這才是教育的真諦。在很多事實(shí)面前,人格比智力重要得多。人格優(yōu)秀即便沒(méi)多少智力也會(huì)通過(guò)自己點(diǎn)滴地積累努力達(dá)到成功。但品德敗壞的人會(huì)利用他的優(yōu)異智力做壞事。培養(yǎng)人包括對(duì)生理智力上的教育,還有對(duì)人格,人性的教育。一個(gè)人就算再有能力,再聰明,離開了正道,亦會(huì)不得善終。所圍邪不壓正,正是這個(gè)意思。一個(gè)人的力量再大。亦是人力,有時(shí)而終,終終斗不過(guò)蕓蕓眾生。有句話說(shuō)得好:水能載舟,亦能覆舟。也是一樣的意思。
對(duì)于一個(gè)人對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)的角度來(lái)考慮。一個(gè)智力優(yōu)異但是品德敗壞和一個(gè)智力平庸但人格完善的人,哪個(gè)對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)更大呢。我想這并不是一個(gè)難題,很簡(jiǎn)單的得出答案,我我們需要人格完善的那個(gè)。所以說(shuō)i,教育并不僅僅需要智力,更需要它去培養(yǎng)更為完善的人格和人性。
就好比現(xiàn)在宣傳的最多的,德智體美勞全面發(fā)展,但我們卻是說(shuō)得多,做得少,這些往往都是一些套話,誰(shuí)都不會(huì)去當(dāng)真,素質(zhì)教育應(yīng)逐步替代應(yīng)試教育的位置,我們不是為了考試而考試的孩子,我們需要的是在一個(gè)心態(tài)健康下學(xué)習(xí)東西的氛圍,否則,人格在一直激進(jìn)地追求考試分?jǐn)?shù)的過(guò)程中發(fā)生扭曲。我們應(yīng)該突出人格的培養(yǎng)在教育中的地位。因?yàn)樽x了我的教育信條這本書的緣故,我去看了街舞少年,在電影里面,小混混的努力,完善的人格,使得他有重新接受教育的機(jī)會(huì),可是在現(xiàn)實(shí)生活中呢,沒(méi)人會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)小混混的努力去改變點(diǎn)什么。最多只是說(shuō)一句,他是個(gè)好人。所以說(shuō),我們更應(yīng)該去凸顯人格的重要性,特別是在教育上。不僅僅是完善的人格的培養(yǎng),還有智慧的培養(yǎng)。智慧等同于智商嗎?不。每個(gè)小孩都是有智慧的,但需要我們的挖掘,智慧是通向創(chuàng)新的必經(jīng)之路。所以在孩子小時(shí)候就要注重不要把條條框框束縛著他們,我們需要指引而不是規(guī)定。一個(gè)有智慧的人是不會(huì)拘束于現(xiàn)有的思想的。思考,質(zhì)疑,創(chuàng)新是他們的宗旨。如果我們的孩子都達(dá)到這樣的一個(gè)水準(zhǔn),教育的目的就達(dá)到了。
教育使我們?nèi)祟愐淮忠淮慕K身事業(yè),是人類品質(zhì)越來(lái)越優(yōu)秀是一個(gè)需要我們共同努力和完善的目標(biāo)。其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn)。