計算機控制在工業(yè)自動化控制中的應用研究

朱 強 南京郵電大學自動化學院 江蘇南京 210023楊金鵬 張 磊 南京郵電大學通達學院 江蘇揚州 225127

計算機控制在工業(yè)自動化控制中的應用研究

朱 強 南京郵電大學自動化學院 江蘇南京 210023
楊金鵬 張 磊 南京郵電大學通達學院 江蘇揚州 225127

工業(yè)自動化控制的實現(xiàn)有效促進了我國工業(yè)批量化生產(chǎn)水平的提升、進一步降低了工業(yè)生產(chǎn)中的人力勞動強度，降低了批量化生產(chǎn)成本，對于顯著提升工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益有著很強的推動作用。

計算機控制；工業(yè)；自動化控制

工業(yè)自動化控制的實現(xiàn)有效促進了我國工業(yè)批量化生產(chǎn)水平的提升、進一步降低了工業(yè)生產(chǎn)中的人力勞動強度，降低了批量化生產(chǎn)成本，對于顯著提升工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益有著很強的推動作用。計算機控制技術作為21世紀的高新科技，在工業(yè)自動化控制中得到了極廣泛的應用。

1　計算機控制系統(tǒng)概述

計算機控制系統(tǒng)主要包含有控制算法、軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)三個部分組成。其中計算機硬件是計算機控制的基礎物質，是實現(xiàn)控制的必要條件，對于計算機控制系統(tǒng)而言，通常需要計算機的配置能夠達到高速數(shù)據(jù)處理、分析的能力?？刂扑惴▌t可以當做為計算機實現(xiàn)控制操作的主要控制機理。軟件系統(tǒng)則是完成人機交互的必要，通過軟件工程數(shù)據(jù)庫，能夠對工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行儲存、處理、計算以及輸出，是計算機控制系統(tǒng)的控制核心。通常情況來說，計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中實現(xiàn)有效的控制，還需要配置專門的轉換設備，以起到將實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與軟件系統(tǒng)中模型數(shù)據(jù)的轉換作用。

2　計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化控制中的實現(xiàn)路徑

在工業(yè)自動化生產(chǎn)活動中，計算機控制系統(tǒng)的主要實現(xiàn)路徑包含以下四個方面：

2.1數(shù)字控制技術

所謂數(shù)字控制技術，也就是利用數(shù)字對某一個特定的生產(chǎn)活動進行編程控制。在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，計算機借助數(shù)字，按照先進的計算機算法進行工業(yè)生產(chǎn)程序編寫，并以軟件的方式設置在計算機內，通過物聯(lián)網(wǎng)的連接，該計算機能夠對生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)設備發(fā)出數(shù)字指令，這些指令能夠對生產(chǎn)設備產(chǎn)生一種自動驅動力，相關設備在接受指令后，便開始進行自動化生產(chǎn)。利用數(shù)字控制技術，在工業(yè)化生產(chǎn)設備自動化生產(chǎn)過程中，其運行狀態(tài)會呈現(xiàn)出直觀的數(shù)字狀態(tài)，通過科學合理的分析生產(chǎn)設備的數(shù)字狀態(tài)，則可以按照數(shù)字顯示找出相關設備的故障和問題，進一步的降低了工業(yè)自動化生產(chǎn)成本。

2.2PLC控制技術

PLC控制系統(tǒng)是一種柔性的程控系統(tǒng)，在工業(yè)自動化生產(chǎn)中被廣泛的利用。 PLC控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，融合了自動控制技術、通信技術以及微電子技術，使得整個系統(tǒng)的適應度強、可靠性高、編程簡單、通用性強。 PLC控制系統(tǒng)通常由三個部分組成：其一是電源組件，為整個系統(tǒng)提供運行所需的電源，其二是微處理器CPU以及存儲器組件，CPU的集成使得PLC控制系統(tǒng)具有很高的可編程性，在具體的工業(yè)自動化生產(chǎn)中，生產(chǎn)廠家可以根據(jù)自身生產(chǎn)工藝來實現(xiàn)特異性的編程，從而進一步的提升工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制的針對性和精準性。其三則是輸入及輸出組件，相較于最基本的計算機控制系統(tǒng)， PLC控制系統(tǒng)具有很強的抗干擾能力，而輸入及輸出組件正是為此設計。

2.3DCS控制技術

DCS 即分布式控制系統(tǒng)，在國內的自動化控制領域中，其也被稱為“集散控制系統(tǒng)”，是一個多級計算機系統(tǒng)，繼承了計算機技術、通信網(wǎng)絡技術、顯示技術和控制技術。DCS 的基本思想為集中操作、分級管理和分散控制。通信網(wǎng)絡是 DCS 的核心，工程師站是 DCS 的網(wǎng)絡節(jié)點，其主要功能是對 DCS 進行組態(tài)，這樣可使 DCS 始終處于最佳工作狀態(tài)。 DCS 具有較高的可靠性，它可將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上，并采用了先進的容錯設計。同時，DCS 的控制功能較為齊全，可按照實際需要，通過網(wǎng)絡與高性能的計算機相連，從而實現(xiàn)高級控制。

3　遠程計算機控制在工業(yè)自動化中的應用

隨著現(xiàn)代計算機控制的不斷發(fā)展，越來越多的工業(yè)生產(chǎn)中利用了計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的自動化，起到提升生產(chǎn)效率與質量的作用?，F(xiàn)階段，基于計算機控制的遠程控制在工業(yè)生產(chǎn)自動化中得到了極為普遍的應用。

遠程控制實現(xiàn)了對工業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)設備的集中控制、工業(yè)自動化的系統(tǒng)的調控以及對工業(yè)生產(chǎn)過程的監(jiān)控作用，對于進一步的提升企業(yè)自動化生產(chǎn)效率起到了關鍵性的控制作用。實際上，工業(yè)自動化生產(chǎn)是一個極為復雜的過程，它包含了對機械設備、人力勞動的綜合控制，在實際的控制中存在著很大的困難，只要有一點的不留心就會造成很大的損失。遠程控制可以實現(xiàn)對生產(chǎn)設備的集中控制。通過對自動化設備進行實時監(jiān)督，能及時發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障，工作人員可以通過計算機反映的分析結果對生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化設備的工作狀態(tài)作出判斷，有效的保證工業(yè)自動化生產(chǎn)過程的正常運行。

遠程控制在工業(yè)自動化生產(chǎn)中可以為企業(yè)的經(jīng)營和發(fā)展帶來經(jīng)濟效益和社會效益。從生產(chǎn)的角度來看，遠程控制有效提升了企業(yè)生產(chǎn)效率，對企業(yè)的資源進行了集中應用，同時降低了人力成本；從社會發(fā)展的角度來看，遠程控制實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)安全監(jiān)控以及綜合的調度指揮，通過集中管理，起到了優(yōu)化生產(chǎn)管理結構、簡化生產(chǎn)控制工作的作用，繼而有效推進了現(xiàn)代工業(yè)的自動化發(fā)展。

4　總結

21世紀，計算機技術的出現(xiàn)改變了社會生產(chǎn)，改變了人類的生活。計算機控制技術作為計算機分支學科的一種，在近年來得到了充分的發(fā)展，其技術在不斷的進步，控制效率也在不斷的升高。在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中，利用計算機控制技術來進一步的推進企業(yè)生產(chǎn)的自動化生產(chǎn)效益，更有效地保證了工業(yè)企業(yè)的生存與發(fā)展。

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