論工控機的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

【摘要】近年來，在工業(yè)發(fā)展過程中，計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的重要手段，從多方面提升了企業(yè)的效益。相對而言，輕工業(yè)在生產(chǎn)過程中會遇到更為突出的人力資源集中的問題，本文對此作一定的探討。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)控制；計算機；網(wǎng)絡(luò)；總線；以太網(wǎng)

一、計算機控制技術(shù)的應(yīng)用形式

（一）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)

操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)是計算機控制技術(shù)的一個重要應(yīng)用形式，其具有簡單直觀的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也非常簡潔，具有安全、靈活的特征。但這一系統(tǒng)需要人工操作，因此控制速度有一定的局限性，對控制對象的數(shù)量以及操作人員的水平也有要求，所以在實際運用中，其對人力、財力、物力有一定的要求，而控制的自動化程度也相對較低。

（二）DDC控制系統(tǒng)

DDC系統(tǒng)又稱閉環(huán)控制系統(tǒng)，它在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多，主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)的底層環(huán)節(jié)，首先需要進行的是工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)收集，通過計算機的自動化儀表以及輸出輸入通道，把收集到的數(shù)據(jù)進行運算處理，從而找到其中的規(guī)律，發(fā)出相應(yīng)的指令信號。

（三）SCC控制系統(tǒng)

與其它控制系統(tǒng)相比，SCC系統(tǒng)則是能夠把控制目標定在最高的水平，以達到優(yōu)化生產(chǎn)過程的控制。而且，由于SCC系統(tǒng)所具有的分層控制的特性，這就給系統(tǒng)的安全性以及可靠性提供了支持。SCC控制系統(tǒng)具體操作流程為：具體負責監(jiān)督控制的計算機在獲得各項數(shù)據(jù)之后，計算出最能夠滿足生產(chǎn)需求的最優(yōu)控制值，將計算出的數(shù)值交給DDC控制的計算機來實現(xiàn)整體控制。

二、工控機的現(xiàn)狀（一）PLC系統(tǒng)

PLC系統(tǒng)在發(fā)展的過程中不斷地與DCS系統(tǒng)相匹配，并向著高速、高功能，以及加大模擬量的方向發(fā)展。隨著現(xiàn)在信息社會網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化以及通信功能便成了PLC系統(tǒng)的主要發(fā)展目標之一，PLC系統(tǒng)也廣泛地與其他的控制系統(tǒng)建立聯(lián)合，相互融入，模糊界限。比如說PLC逐漸融入CNC中，而PLC融入DCS中。在有的場合，比如說實時性要求較低，就可以逐漸運用軟PLC系統(tǒng)。EIC一體化、計算機控制一體化、電氣傳動控制也是PLC重要發(fā)展趨勢。國內(nèi)PLC比較有名的生產(chǎn)廠家有臺達、信捷電氣、和利時等。

（二）工業(yè)PC

PC機有海量內(nèi)存，開放的網(wǎng)絡(luò)連接，閃電式的處理速度，是傳統(tǒng)可編程控制器的很好替代方案。目前，95%的通用計算機為PC機，這就為工業(yè)PC提供了良好的基礎(chǔ)。由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣可靠，并且被操作和維護人員接受。基于PC的控制系統(tǒng)易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統(tǒng)維護成本低。

（三）數(shù)控裝置

工業(yè)生產(chǎn)的需求在不斷提高，為了能夠滿足要求，數(shù)控裝置目前使用了大規(guī)模集成電路，數(shù)控裝置正不斷地向著PC化、柔性化、交流伺服化、系統(tǒng)化、高速化的方向發(fā)展。大規(guī)模集成電路快速地發(fā)展，CPU運行速度逐漸變快，PC硬件結(jié)構(gòu)越來越小，儲存容量也在不斷變大。PC機本身的特點便是開放性和可靠性，PC機的功能變強，生產(chǎn)變大，工藝數(shù)據(jù)、三維圖形慢慢建立于PC機，也將PC機變成了數(shù)控裝置開發(fā)的主要途徑。數(shù)控裝置交流伺服系統(tǒng)的恒功率范圍已經(jīng)達到了1∶4，而交流伺服系統(tǒng)速度的范圍也到了1∶1000，與直流伺服差不多相同，但交流伺服本身所具有的一些特點，如價格低、可靠性、體積小，使之成為數(shù)控裝置重要的發(fā)展方向。如今，數(shù)控裝置功能從三軸兩聯(lián)動覆蓋了24軸柔性加工單元，大多運用的是模塊結(jié)構(gòu)，數(shù)控裝置根據(jù)自動化程度大致分為智能制造系統(tǒng)、柔性流水線以及柔性制造系統(tǒng)?，F(xiàn)在數(shù)控裝置不斷向著高移動速度、高主軸轉(zhuǎn)速、高換刀速度的方向發(fā)展，為了不斷滿足高速加工的需要，主軸也逐漸高速化，AC主軸已經(jīng)達到了1s的最高換刀速度，最高進給速度可達120m/min，馬達的最高速度可達180000r/min。

（四）傳感器

傳感設(shè)備是一項重大的科技成果。傳感設(shè)備可以通過一些設(shè)備獲得有效信息，然后通過生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控技術(shù)來優(yōu)化得到的有效信息，是計算機控制技術(shù)中非常關(guān)鍵的技術(shù)。隨著工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模越來越大，更需要對設(shè)備進行監(jiān)控。所以，只有加強計算機控制技術(shù)和傳感器的連接才能更好地處理有效的信息和數(shù)據(jù)。

三、工控機的發(fā)展前景

工業(yè)控制計算機的發(fā)展不僅局限于主體結(jié)構(gòu)，還需要精通很多專業(yè)的知識。在發(fā)展后工業(yè)控制計算機時，要合理運用先進的科學(xué)技術(shù)，在計算機應(yīng)用的領(lǐng)域，加大工業(yè)控制的作用，產(chǎn)生技術(shù)發(fā)展的帶動效果。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)活動中，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程大多利用人工作業(yè)來完成，而在將控制計算機運用到工業(yè)生產(chǎn)之后，將極大地減少人力輸出，提高產(chǎn)效，增加產(chǎn)量。在未來，工業(yè)控制計算機定會成功替換人力操作，實現(xiàn)智能化、自動化生產(chǎn)。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，以實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化和自動化為目標的工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)，對計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用呈現(xiàn)出高昂的勢頭，伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，計算機控制系統(tǒng)將不斷更新和完善，為提升工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量提供更為全面可靠的功能支撐。

參考文獻

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作者簡介：母建香（1974.02—），女，重慶人。