計算機控制技術在自動化生產線上的應用研究

張珩

摘要：在自動化生產線上，計算機控制技術應用的重要性不言而喻。本文首先簡單的對計算機控制技術進行了闡述，明確其具有較高的技術含量，得到了普及。其次論述了計算機控制技術在自動化生產線上的應用現(xiàn)狀，了解了其應用優(yōu)勢。再次重點對計算機控制技術在自動化生產線上的應用開展探析，如智能調試及自我修復技術的應用、計算機控制設備結構及優(yōu)化、控制總線的應用等。最后展望了該技術的應用前景，以期增強應用效果，為關注此類話題的人們提供參考。

關鍵詞：自動化生產線;控制設備;計算機控制技術;控制總線;自我修復技術

引言：隨著時代的進步，科學技術的發(fā)展，計算機控制技術逐漸出現(xiàn)在大眾的視野中，在應用范圍不斷擴大的同時，也得到了進一步發(fā)展，集眾多優(yōu)勢為一體。在自動化生產線上，要想保證生產安全性，提高生產質量，需要以新時期的計算機控制技術為依托，不斷提高生產的安全性，以便實現(xiàn)理想的經濟效益和社會效益。因此，積極探索計算機控制技術在自動化生產線上的應用具有重要的現(xiàn)實意義。

一、計算機控制技術的相關概述

計算機控制技術屬于重要的科學技術之一，是隨著科技進步應運而生的，將控制作為基礎。簡單來說，該技術就是指對某設備的全程操控，依托自動控制理論進行自動操作。計算機控制機技術涉及的內容有多個方面，如電子技術、應用技術、自動控制技術等，具有較高的技術含量，在工業(yè)化自動產生中發(fā)揮著不可替代的作用。在實際應用中，最重要的是發(fā)揮縝密控制技術的作用，以便促使自動化生產線的自動化水平提高[1]。在新形勢下，計算機自動控制技術的進步，為我國控制技術的發(fā)展打造了優(yōu)越環(huán)境，同時還起到了推動工業(yè)化發(fā)展進程的作用?，F(xiàn)如今的計算機控制系統(tǒng)主要包括兩大部分，一部分是軟硬件部分，另一部分是被控對象部分。其中，前者中的軟件部分涉及到了各種程序，在這些程序的運行下，有助于促使計算機自動控制操作行為實現(xiàn);前者中的硬件部分所涵蓋的內容有三方面，一是叫互通道、二是計算機、三是被控對象。隨著科學技術的發(fā)展，計算機控制技術也逐漸成熟，在自動化方面的應用比較廣泛，能夠實現(xiàn)流程簡化、降低用人成本，進而獲得理想的經濟效益。

二、計算機控制技術在自動化生產線上的應用現(xiàn)狀

在以往工業(yè)生產中，生產方式較為落后，主要是以人力勞動為主，工作效率與工作水平都有待提升，難以滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求。同時，在工業(yè)領域，還存在部分工作量大、危險性高的作業(yè)，如煤礦開采、人工開采等，由于以前缺乏強大科學技術的支持，未實現(xiàn)自動化管理，所以加大了作業(yè)難度，意外事故層出不窮，在降低作業(yè)效果的同時，也造成了不可挽回的損失，阻礙了工業(yè)生產的順利進行。但在科學技術蓬勃發(fā)展下，計算機控制技術應運而生，并日趨完善，推動自動化生產實現(xiàn)。在計算機控制技術應用中，計算機總線技術的應用是較為常見的，促使自動化生產設備更新，提升了自動化生產的實效性[2]。在自動化生產線上，現(xiàn)場總線的運用能夠實現(xiàn)機械設備和自動控制的連接，為自動化生產創(chuàng)造了良好環(huán)境，使得信息溝通更加便利，得到了高度關注和重視。在科技環(huán)境下，計算機技術水平也越來越高，呈現(xiàn)了通用性、靈活性特征，為自動化生產奠定了堅實基礎，從根本上提高了生產效率。與此同時，在計算機控制技術的有效應用下，有利于降低生產成本，解放了原有的生產力，強化生產質量。為此，在自動化生產線上，計算機控制技術成為不可獲取的部分。

在工業(yè)生產中，計算機控制技術發(fā)揮了良好的作用。尤其是在網絡通信、自動控制等技術的支持下，計算機控制技術在自動化生產線上的應用成效不斷增強。如，隨著自動化技術含量的提高，既提升了工業(yè)生產的安全性，又為計算機控制技術在自動化生產線上的應用提供了便利條件[3]。在促使企業(yè)自動化水平提升的同時，也推動了生產結構的變革，促使企業(yè)逐漸朝著集約化方向邁進和發(fā)展。在日新月異的社會環(huán)境下，工業(yè)生產規(guī)模擴大的同時，也使得生產過程中的控制更加復雜，傳統(tǒng)的控制方式弊端凸顯，無法滿足現(xiàn)階段的實際生產需求。這就要求對先進的計算機控制技術進行應用，以提高控制的有效性，實現(xiàn)對復雜對象的有效控制，滿足人們對系統(tǒng)控制工作的要求。同時，在計算機控制技術的使用下，也可促使整個自動化生產流程簡化，強化自動化生產線的可控制性，進而實現(xiàn)安全、高效、可靠的生產。

三、計算機控制技術在自動生產線上的應用分析

（一）自動化生產線中智能調試及自我修復技術的應用

在自動化生產線方面，計算機控制技術所發(fā)揮的作用是至關重要的，不僅可實現(xiàn)生產過程的自動調試，而且還具備自我修復功能，使得智能化運作成為可能。例如，在長時間運行中，自動化生產線不可避免的會出現(xiàn)問題，在應用計算機控制技術下，能夠及時探尋到問題出現(xiàn)的原因，經過相關分析之后，可以得出相應的故障碼[4]。在此環(huán)節(jié)，若是明確為程序問題，啟動計算機控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)自動回復，有效解決該問題。如果屬于機械設備問題，后臺還會提出人工修復方案，以促使設備正常運行。從中可見，在計算機控制技術運用下，智能化生產線發(fā)揮了重大作用，在實際運行中，促使程序系統(tǒng)更新。在各個生產企業(yè)中，由于生產模式、特點、要求等存在差異性，所以所需要的編程模塊是不同的?；诖耍嬎銠C后臺系統(tǒng)所學習的“內容”是輸入性的內容，一方面有助于滿足生產企業(yè)的實際需求，另一方面可提高計算機控制系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。

（二）自動化生產線中的計算機控制設備結構及優(yōu)化

近年來，在科學技術的推動下，計算機控制技術得到了進一步發(fā)展。其是以計算機硬件設備為依托的，因此要想將其有效應用在自動化生產線中，需要有強大的計算機總控后臺為支撐。在計算機控制設備的結構設置中，還應該以電子控制元件、計算機應急設備為基礎。通常情況下，小型的自動化生產線的控制元件是比較少的，所需的計算機控制設備也不是很復雜的。但是大型設備的要求比較高，如計算機總控后臺是必不可少的，并要求其具有較強的專業(yè)性。在將計算機控制技術應用在自動生產線時，計算機控制設備結構在優(yōu)化的同時，也需要對其配件進行完善。例如，在實際運用中，計算機控制設備的CPU就處于不斷更新中，在很大程度上促進了計算機控制技術水平提升，有效保證了計算機控制的效率[5]。在自動化生產線中應用計算機控制技術時，之所以要求開展計算機控制設備結構的優(yōu)化工作，主要是因為此設備是智能化生產線的構成部分，通過科學優(yōu)化，可開展更加強大的程序處理，有助于實現(xiàn)理想的應用效果。

（三）自動化生產線中控制總線的應用及優(yōu)化

在自動化生產線中，要加強計算機控制的技術的運用，需要借助控制總線進行連接。主要是因為在實際應用中，計算機信息技術中的數(shù)據不能直接傳輸給相應的設備。所以要想進行有效的傳輸，需要使用控制總線，以確保相關的機械設備能夠在第一時間進行指定的接收，進而及時開展工作，提高生產效率。例如，在自動化生產線中總線從控制系統(tǒng)接出的基礎上，會與變頻器、遠程處理器進行連接，進而推動機械設備上的控制器良好運行，以便提高有關操作有效性。在此方面，應該值得注意的是：在總線的應用過程中，應該使用有助于節(jié)約總線的方案，一是能夠降低成本，二是可促使總線控制的運行效率提升，強化自動化生產線中控制總線的應用效果。

另外，現(xiàn)場總線在計算機控制系統(tǒng)中占有關鍵地位，屬于新時代背景下的產物，承擔著數(shù)據通信功能，是實現(xiàn)智能化生產的基礎和前提。在自動化生產線中，可在其相關測量儀器表中進行微型處理器的植入，在此基礎上，以雙絞線為依托，能夠將各個設備連接形成網絡系統(tǒng)。在此過程中，整個通信網絡中，每個設備實際上都屬于一個節(jié)點，在進行數(shù)據采集和處理中，會將統(tǒng)一的通信協(xié)議作為標準。在不同設備的通信方面，應用現(xiàn)場總線，可進行分散控制，提高控制的有效性，對靈活的自動化生產實現(xiàn)具有重要意義。例如，在自動化生產中，現(xiàn)場總線可將新加入的設備集成到整個通信網絡當中。此外，現(xiàn)場總線的功能自治性還有助于有效進行自動化生產線的預測，可將重大問題扼殺在萌芽中。

（四）自動化生產線中計算機控制器程序設計及優(yōu)化

在計算機控制技術應用中，計算機控制器程序所發(fā)揮的作用是不可替代的。為此，有必要對計算機控制器程序進行優(yōu)化，為自動化生產的實現(xiàn)奠定良好的基礎。由于計算機控制器也就是計算機總控制設備具備完善的程序設計功能，因此有利于為機械設備自動化運作創(chuàng)作良好的環(huán)境，提供有利條件，提高運行安全性、穩(wěn)定性[6]。在自動化生產線中，計算機控制器的應用是關鍵，其具有編程的功能。雖然在出廠時，就設計相應的生產程序，但是為了滿足自動化的生產需求，還增設了程序設計擴展功能，為其在自動化生產線中的應用提供了有利條件。現(xiàn)階段，使用頻率較高的為機械編程，其具有獨特的優(yōu)勢，應用簡便，并擁有部分合成的編程模塊，減少了不必要流程。在進行計算機控制器程序優(yōu)化時，應該以自動化生產線的功能為基礎進行設計，以使其能夠與自動化生產線的工藝相符，實現(xiàn)預期生產效果。

（五）自動化生產線中機器人的應用

新時期，計算機控制技術得到了蓬勃發(fā)展。在該背景下，自動化管理也獲得了進步，實現(xiàn)了理想的發(fā)展控制。在各個生產領域，機器人得到了重視，并實現(xiàn)了越來越廣范圍的應用。如，借助機器人開展危險性強的作業(yè)，減少了相關人員的強度，也可降低重大安全事故發(fā)生的可能性。其中，在自動化生產線中的應用就是最好的體現(xiàn)。在具體應用中，主要是通過計算機控制技術強化對自動化設備的控制與管理，不僅有助于減少人力，而且還可提高自動化生產的安全性。另外，在自動化生產線中的應用，呈現(xiàn)了可操作性、互動用的特點，對應用效果的提升具有重要作用。尤其是自動化系統(tǒng)設備的支撐下，還促使數(shù)據間的溝通，大大提高了生產效率和質量。

例如，在井采煤挖油作業(yè)中，由于所處環(huán)境不叫復雜，存在安全隱患，為了促使施工作業(yè)順利進行，可借助機器人開展相關的危險工作。在作業(yè)過程中，通過融入現(xiàn)代化計算機技術能夠對自動化裝置進行有效的控制，實現(xiàn)全方位的監(jiān)督，一旦出現(xiàn)異常情況，可在第一時間發(fā)現(xiàn)，并采取相關措施進行解決，能夠減少不必要的問題出現(xiàn)。與此同時，融入現(xiàn)場總線技術，還可將機器人的作用最大化，實現(xiàn)對采煤挖油中可能出現(xiàn)問題的預測。在自動化生產線上，加強對機器人的應用，可進一步提升自動化水平，機器人自動化沖壓生產線的流程主要有以下幾個方面：第一步為原材料拆垛，在以往主要是以人工的方式為主，費時費力，現(xiàn)如今主要是機器人拆垛，加快了生產速度，降低了相關工作人員的強度。第二步為板料傳輸，在機器人的支持下，可促使傳輸效率提升。第三步為板料涂油。第四步為板料對中。第五步為末端壓機沖壓。第六步為下料機器人取料、送料，節(jié)省了人力，也有效保證了取送料的及時性。第七步為首臺壓機沖壓。上料機器人送料，有助于減少對施工人員的傷害。第八步為線尾機器人取料送料，然后再由皮帶機輸送，第九步也是最后一步是人工碼垛。從以上的生產流程可以看出，在自動化生產線上，機器人的應用降低了工人的身體負擔，有效降低了因疲勞而導致工傷問題出現(xiàn)的概率，提高了勞動生產率。

（六）自動化生產線中柔性制造系統(tǒng)的應用

在當前的機械制造領域，計算機控制技術的應用日益普及。特別是在自動化生產線中，計算機控制技術的應用越來越多，促使柔性制造系統(tǒng)形成，有助于實現(xiàn)高效生產。在計算機控制技術基礎上發(fā)展起來的柔性制造系統(tǒng)不僅性能優(yōu)越，而且還具有較高的自動化程度。此系統(tǒng)和普通的自動化生產有相似之處，如其構成主要有數(shù)控加工裝置、上層控制裝置等。以自動化控制技術為支撐的柔性制造系統(tǒng)優(yōu)勢眾多，其中最為突出的是可結合外部生產環(huán)境的變化進行自我調理和完善，以滿足具體的自動化生產需求。除此之外，在市場環(huán)境日新月異的今天，客戶的需求也呈現(xiàn)了個性化特征，此系統(tǒng)還可科學合理的對生產線的各個部分進行調整，為客戶提供優(yōu)質的服務，給其量身打造個性化制造服務，與現(xiàn)代社會發(fā)展是相適應的。一般來說，針對小批量且品種多的機械生產，基于計算機控制的柔性制造系統(tǒng)是比較適合運用的，對生產效率與生產質量的提高具有重要意義。將計算進控制技術應用在自動化生產線中，能夠實現(xiàn)柔性自動化生產線，進一步完善了制造系統(tǒng)。同時其涉及的內容也是比較廣泛的，如CNC加工中心、自動運輸裝置得等。

四、計算機控制技術的應用前景探究

在自動化生產線上，計算機控制技術的應用原理主要是借助計算機知識實現(xiàn)自動化生產，促使新的自動化生產方式產生，在該方式的逐漸完善下，會被運用在各個領域。在新時代下，計算機技術迅猛發(fā)展，促進自動化控制技術進步，使得計算機控制技術在自動化生產線上的應用前景更加廣闊。加之，我國社會也獲得了新發(fā)展，為計算機控制技術打造了優(yōu)越的環(huán)境，使其朝著深度和廣度方向邁進。具體而言，目前的計算機控制技術發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾方面：

其一，在科學技術水平大幅提升的當下，計算機自動化技術也將會得到快速發(fā)展。其中，智能化是主要方向之一，增加了技術含量。簡單來說，就是促使計算機控制技術進行人類感覺的模仿，如聽覺、觸覺、知覺等，在此基礎上使其能夠結合物體的某一個特征進行其他特征的預測與判斷，以確保對物體感知的準確性，將計算機控制技術作用最大化?？梢?，在未來的發(fā)展與應用中，計算機控制技術的前景是寬廣的。

其二，計算機控制技術應用范圍將會擴大，可應用在各個系統(tǒng)工程中，并且會隨著時代的發(fā)展而進步，逐漸朝著管理工作和技術工作層面逼近。在過去，計算機技術呈現(xiàn)了落后的面貌，雖然也具有一定的管理性能，但是其主要是實現(xiàn)局部的自動化管理，管理水平偏低，未達到預期的管理效果。而新時期的計算機控制技術水平明顯提高，逐漸實現(xiàn)了生產系統(tǒng)的全過程管理，而不單單是對局部的管理，使得生產系統(tǒng)的全過程管理變?yōu)楝F(xiàn)實，有助于綜合控制生產局部，可確保及時發(fā)現(xiàn)異常情況，及時處理。從中可見，計算機控制技術的發(fā)展前景一片光明，將其運用在自動化生產中，可獲得理想的應用效果，并向全面化、智能化方向發(fā)展，也將會帶動自動化生產向更深、更廣的領域邁進。

結束語：總而言之，在新形勢下，智能化時代的大局逐漸形成。其中，生產自動化的實現(xiàn)是最重要的一種。為了與時代發(fā)展相適應，與時俱進，需要將自動化生產線和計算機控制技術結合起來，以便強化對機械設備的控制，促使智能化運行實現(xiàn)，減少工作量、降低生產成本，提高經濟效益，進而推動現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)良性發(fā)展。要想實現(xiàn)此目標，需要提高對計算機控制系統(tǒng)的重視，明確其特點和優(yōu)勢，以充分發(fā)揮其作用，強化生產系統(tǒng)運行質量，獲得長足進步。

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作者單位：江蘇建筑職業(yè)技術學院