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計算機控制技術在工業(yè)上的應用
計算機控制技術在工業(yè)上的應用【1】
摘 要：隨著科學技術的快速發(fā)展，計算機應用技術被應用到各個領域，包括國防、航空航天、工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學等行業(yè)，不僅提高了生產效率，也促進了企事業(yè)單位的快速發(fā)展。
本文主要闡述了計算機技術在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中的應用。
關鍵詞：計算機應用;工業(yè);自動控制
自從工業(yè)技術革命以來，工業(yè)生產技術得到了快速發(fā)展。
在工業(yè)生產過程中自動化系統(tǒng)的發(fā)展受到了人們的廣泛關注，計算機技術在自動化系統(tǒng)中的應用，取得了非常明顯的效果。
當前，它已經成為了工業(yè)生產中不可或缺的工具。
“計算機控制系統(tǒng)”綜合了計算機、自動控制理論和自動化儀表等項技術，并將這些先進技術集成起來應用于工業(yè)生產過程。
計算機控制系統(tǒng)是自動控制技術和計算機技術相結合的產物，利用計算機來實現生產過程自動控制的系統(tǒng)，它由控制計算機本體和受控對象兩大部分組成。
一、計算機控制技術的發(fā)展
計算機控制技術的思想始于上世紀五十年代中期，美國TRW航空公司與美國德克薩斯州的一個煉油廠合作，進行計算機控制的研究，他們設計出了一個利用計算機控制實現反應器供料最佳分配，根據催化劑活性測量結果來控制熱水的流量以及確定最優(yōu)循環(huán)的系統(tǒng)。
這項具有跨時代意義的工作為計算機控制技術的發(fā)展奠定了基礎，從此，計算機控制技術迅速發(fā)展，并被各行各業(yè)廣泛應用。
伴隨著計算機技術的飛速發(fā)展，計算機控制技術也緊隨其后，迅猛的發(fā)展起來，其發(fā)展過程大致可以分為四個階段：(1)開創(chuàng)時期(2)直接數字控制時期(3)小型計算機時期(4)微型計算機時期。
如今計算機控制技術的發(fā)展又多了許多新的方向：計算機控制的網絡化;計算機控制的集成化;計算機控制的智能化;計算機控制技術的標準化。
二、計算機控制技術的應用領域
(1)計算機控制技術在工業(yè)領域的應用：計算機控制技術在工業(yè)上的發(fā)展有幾個階段：最初能實現如信息處理、數據采集、過程控制、在線優(yōu)化、甚至實時調度、生產計劃等操作控制功能;到能滿足如非線性、時變動態(tài)特性等要求的遞階控制;再到基于微處理器的分散控制;再到過程診斷技術，目前主要應用于電力和化工工業(yè);然后到廣泛地用于產品質量檢測與控制等方面的傳感器開發(fā)及高級控制技術;現在，美國、日本及其它工業(yè)發(fā)達的國家正投入大量的人力、物力和財力致力于機器人的研制與開發(fā)。
這些機器人主要應用于制造行業(yè)，也將在過程工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
今后，社會將面臨新的研究課題，制造系統(tǒng)和專家系統(tǒng)。
(2)計算機控制技術在醫(yī)學領域的應用：根據我國現狀，中藥生產企業(yè)，一般把綜合間歇控制系統(tǒng)分成兩部分來搞，即生產管理部分和實時控制部分。
(3)計算機控制技術在農業(yè)領域的應用：智能溫室大棚中利用計算機進行遠程監(jiān)控和操作，還可設計自動控制無人管理溫室大棚。
根據遠程傳感器搜集來的溫度、濕度、光照等模擬信息，經輸入通道進行AD轉換，傳入計算機，計算機既可以利用這些數據進行監(jiān)控，同時又可以利用這些數據對大棚進行控制，進行加濕、加溫、增加光照等控制，從而實現溫室大棚的自動化智能控制。
(4)計算機控制技術在航空領域的應用：近幾年來，從我國載人航天技術成功以來，航空航天技術已經得到越來越多的國人關注，一個又一個矚目成績的取得離不開自動化控制技術的發(fā)展，而這其中計算機控制技術又占據著重要的位置。
三、工業(yè)計算機控制技術的發(fā)展趨勢
(1)工業(yè)計算機控制技術的網絡化。
將控制系統(tǒng)網絡化，使控制作用的實現不再局限于傳統(tǒng)意義上的控制系統(tǒng)，而是由各種儀表單元分別獨立完成各自的工作，然后再通過網絡進行彼此間的信息交換和組織，并相互協(xié)作，最終實現預定完成的控制任務。
這種近似于模塊化的思想，可以使各部分獨立工作，不產生干擾，有可以根據需要增減控制網絡中的個體，大大增強了系統(tǒng)的實用性。
(2)工業(yè)計算機控制技術的集成化。
計算機集成制造系統(tǒng)將成為21世紀占主導地位的新型生產方式，世界上很多國家包括我國都已經把發(fā)展計算機控制技術作為本國制造工業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，并制定了許多由政府或工業(yè)界支持的計劃，用以推動計算機集成制造系統(tǒng)的開發(fā)與應用。
計算機控制系統(tǒng)的集成化也已經成為當今計算機控制技術的又一發(fā)展趨勢。
(3)工業(yè)計算機控制技術的智能化。
目前的典型智能控制方法有：模糊控制、專家控制、神經網絡控制等。
模糊控制繞過了對象的不確定性、不精確性、噪聲、非線性、時變性以及時滯性等影響，實現簡單，適應面廣。
(4)工業(yè)計算機控制技術的標準化。
任何技術的發(fā)展最終都會趨向于標準化，計算機控制技術也不例外，將計算機控制技術標準化，可大大促進計算機控制技術的發(fā)展。
目前國際公認的標準尚未建立，但已有很多廠商愿意采用一些通用性較強的產品，相信不久的將來，計算機控制技術必將建立一套國際化通用標準。
綜上所述，計算機控制在工業(yè)系統(tǒng)中的應用已取得了可喜的進展，而且隨著計算機技術的繼續(xù)發(fā)展，系統(tǒng)和控制理論與實踐的不斷深化，將得到進一步完善和發(fā)展，并為提高生產設備性能、產品質量，稀有資源的有效利用發(fā)揮更大的作用。
參考文獻：
[1] 《現代控制系統(tǒng)》(第10版)?ISBN：978-7-302-16207-0
[2] 《計算機控制原理與應用》陳炳和ISBN：978-7-81124-167-9
計算機控制技術在工業(yè)自動化生產線上的應用【2】
摘要：本文介紹了計算機控制技術，重點闡述了計算機控制技術在自動化生產線上的應用，以及計算機控制技在未來的發(fā)展方向。
關鍵詞：計算機控制技術 ;自動化生產線;生產應用
一、概述
計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展是人類科學技術不斷發(fā)展的產物，科技的進步與發(fā)展，技術的創(chuàng)新與改善，對控制系統(tǒng)的要求逐漸提高，精密儀器的生產過程以及微電子技術的制造都要求一套成熟而縝密的計算機控制系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)需要有處理復雜程序，進行精密控制的能力，計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展需要依托先進的計算機技術、強大的自動化控制為基礎，計算機控制系統(tǒng)對工業(yè)自動化生產具有開拓意義。
企業(yè)應用計算機控制技術進行優(yōu)化生產結構，將會為公司擴大生產、提高生產效率。
二、計算機控制技術
自動控制與計算機技術是計算機控制的基礎，計算機科學技術的發(fā)展為控制技術的進步帶來便利。
自動控制技術在工業(yè)生產中應用廣泛，在計算機控制技術中需要自動控制、傳感設備、網絡通信、總線傳輸、系統(tǒng)軟件的支持。
在科技發(fā)展過程中，自動化生產設備不斷更新，有效減少了員工的身體負擔，提高了企業(yè)的生產效率，工業(yè)化程度不斷提升。
工業(yè)生產中的自動化技術含量不斷提高，使用計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)化生產過程中可以有效提高生產效率，增加安全性，提高產品質量，有效減少能源和原材料的消耗。
三、計算機控制系統(tǒng)的自動化生產
自動化生產線是生產過程的流程路線，整個過程包括原料輸入，加工篩選、運送原料、裝配元件、檢驗成品的一系列生產線活動所構成。
基本的工業(yè)化生產線需要按照原料進行分類處理，生產加工，成型檢測，按照產品的生產流程，產品設備，負責操作的工人進行不同工藝的加工處理。
(一)可編程計算機控制器
可編程計算機控制器(PLC)技術有效推動了工業(yè)自動化的飛速發(fā)展，可編程控制器(PLC)可以取代繼電器實現對邏輯控制器的控制，隨著計算機控制設備的發(fā)展，PLC完善的功能設置，已經可以超越邏輯控制器的功能，PLC使用了分時多任務功能，可以進行并行的實時控制與操作。
PLC是一種在工生產過程中的數字運算操作電子設備，它具有可編制程序，可以實現存儲執(zhí)行，邏輯運算，順序運算的功能，通過顯示設備模擬輸入和輸出，有效控制各種類型的機械或生產過程，編程控制器系統(tǒng)本身可以與工業(yè)制系統(tǒng)形成一個整體，方便擴展， PLC用于工業(yè)控制的計算機，主要元器件包括 CPU，I/O模塊。
可編程控制器特點：
1.抗干擾能力，PLC采用大規(guī)模微電子集成電路，可以有效的抵抗外界干擾，優(yōu)秀的PLC產品的平均無故障時間可高達30萬小時，減少了停機檢驗的時間。
2.編程控制器適用性強，隨著工業(yè)化生產過程的自動化水平的提高，PLC的功能豐富多樣，可以有效與工業(yè)控制設備進行匹配，設備本身的適用性逐步增強。
(二)硬件設備的通用性強
PLC的硬件具有標準化的特點，產品豐富，可以適用于各個生產過程的使用，硬件功能強，產品種類多，方便構建各種范圍大小的控制系統(tǒng)。
只要在PLC的終端上接入輸入輸出信號組件就可以構建一個PLC的控制系統(tǒng)。
更改一個控制系統(tǒng)只需要使用編程器修改程序即可，根據輸入輸出組件和應用軟件的不同，PLC硬件設備可以控制不同的選定目標。
(三)自動化中的現場總線應用
自動化生產中的現場總線是在數字化通信的測量控制設備，在自動化生產的現場使用，廣泛應用于自動化制造業(yè)，現場總線使用專用處理器置入傳統(tǒng)的測量控制器中，具有數字計算和數字通信能力，現場總線使用簡單的雙絞線作為通信介質，可以使多個測量控制器與計算機網絡直接對等連接，自動化生產線的現場總線把分散的測量控制器變成網絡探測節(jié)點，聯機完成自動控制。
如現場總線使自控系統(tǒng)與設備之間具有了互相通信實時分析的能力，經過連接網絡系統(tǒng)， 可以在信息網絡及時發(fā)現異常，使企業(yè)的自動化生產信息溝通更加便利。
自動化系統(tǒng)結構使用現場總線技術是企業(yè)自動化生產的趨勢，現場總線在進行設備數據交換，實時更新數據，顯示信息等方面具方便靈活的特性。
(四)自動化系統(tǒng)中的應用特點分析
1.開放性是自動化系統(tǒng)具有的特點，現場總線系統(tǒng)具有公開性和開放性的特點，開放性的系統(tǒng)可以連接任何的設備和系統(tǒng)，以此保證設備運行正常，用戶可以根據實際需求，組裝不同的系統(tǒng)和設備進行工作。
2.自動化系統(tǒng)具有可操作性和互用性，自動化系統(tǒng)設備之間構成了互相連接的設備和系統(tǒng)之間的數據溝通和傳送，不同的生產設備可以實現設備之間相互代替和替換。
3.自動化系統(tǒng)現場總線的智能性和功能自治性，現場總線通過傳感設備，監(jiān)控分析處理，分散在現場的設備，利用現場的設備可以能完成設備的自動控制，隨時診斷系統(tǒng)和設備的運行狀態(tài)。
四、結語
隨著計算機科學技術的進步，工業(yè)自動化程度不斷的提高，計算機控制技術在自動化生產線上的應用，將更加智能化。
在計算機信息技術得到空前繁榮的同時，企業(yè)的自動化生產線更加優(yōu)化，在現實應用中更加的便捷，這樣將有效推動高效產品生產事務的發(fā)展，有效減少重復事務的工作量。
計算機控制技術在自動化生產線上，重點強調通用性和靈活性的特點，有助于提高生產系統(tǒng)的生產效率，節(jié)約設計成本，提高運行質量。
參考文獻：
[1]馮永利,楊文淑.改善數字隨動系統(tǒng)過渡過程方法[J].光電工程,2003,(03)
[2]高梅娟.基于DMC-PID 的串級溫控系統(tǒng)設計[J].工業(yè)儀表與自動化裝置,2005,(06)
[3]劉兆妍,岳樹盛.PID 控制研究與應用[J].河北理工學院學報,2002,(S1)
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