王梅

摘 要：工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)向著自動(dòng)化方向發(fā)展，對(duì)于有效地降低人類的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地減少企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)所需的各種成本有著積極地意義。本文首先對(duì)于計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹，然后深層次的介紹工業(yè)自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制；自動(dòng)化；應(yīng)用

在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，社會(huì)的各行各業(yè)都在不斷地要求提高生產(chǎn)效率，提高工作效率，這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)最后都不可能離開(kāi)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，發(fā)展至今，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)有了很多專門的分類，工業(yè)控制自動(dòng)化的領(lǐng)域也不可能離開(kāi)計(jì)算機(jī)的實(shí)際控制技術(shù)。計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)本身是一項(xiàng)非常復(fù)雜的包含多個(gè)學(xué)科知識(shí)的技術(shù)，本文對(duì)于相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)相應(yīng)的探討。

一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)在很大的程度上是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)的融合，計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)就是主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化中的中央控制器的監(jiān)控功能。這整個(gè)的系統(tǒng)主要包括外界的硬件系統(tǒng)、軟件的控制算法以及上位機(jī)的操縱軟件，這個(gè)系統(tǒng)主要是利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算與處理的能力來(lái)進(jìn)行快速而又準(zhǔn)確的命令執(zhí)行，通過(guò)對(duì)于一定的需要控制的對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)功能上的控制，進(jìn)而達(dá)到一定的控制目的。在實(shí)際的對(duì)于計(jì)算機(jī)的控制中，也在很大的程度上需要用到一些輔助的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制。上位機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)目的主要也是為了完成相應(yīng)意義上的人機(jī)交互，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以便可以實(shí)施對(duì)于工業(yè)參數(shù)的實(shí)際在線的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，馬上報(bào)警使人覺(jué)察，上位機(jī)軟件最為重要的功能就是可以人為地進(jìn)行編程來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要積極地與輔助對(duì)象進(jìn)行信息交換，而且通常意義上的設(shè)備間通信具有兩種方式，即有線和無(wú)線。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要的目的有著以下的幾個(gè)方面：第一是對(duì)于運(yùn)動(dòng)對(duì)象的一些運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的控制以便實(shí)現(xiàn)一些目的；第二就是對(duì)于被操控的對(duì)象來(lái)進(jìn)行合理的控制，以便可以達(dá)成最優(yōu)化的控制目標(biāo)。

二、計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)介紹

計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)從廣義上來(lái)說(shuō)就主要是分為兩個(gè)部分，即軟件加硬件。要想達(dá)到對(duì)于被控制的目標(biāo)的有效控制，就需要專門的信號(hào)采集器來(lái)采集相應(yīng)的信號(hào)、模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換設(shè)備以及模擬數(shù)字的轉(zhuǎn)化設(shè)備。在工業(yè)的自動(dòng)化過(guò)程中一般都是采取的及時(shí)控制，所以對(duì)于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度方面并沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但是對(duì)于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)可靠性方面有著極高的要求，需要在最短的時(shí)間內(nèi)做出必要的反應(yīng)。計(jì)算機(jī)對(duì)于整個(gè)的過(guò)程進(jìn)行控制主要是通過(guò)以下的幾個(gè)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的：第一要對(duì)被控制的目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，然后把這些數(shù)據(jù)來(lái)輸送給工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)進(jìn)行初步處理；第二就是進(jìn)行決策，這個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)需要使用專業(yè)的軟件來(lái)對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的監(jiān)控以及對(duì)于被監(jiān)控的參數(shù)做出必要的修改，然后就使得計(jì)算機(jī)可以按照已經(jīng)計(jì)劃好的控制程序來(lái)對(duì)于下一步需要執(zhí)行的命令進(jìn)行過(guò)程的執(zhí)行；第三就是通過(guò)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)來(lái)以及相應(yīng)的計(jì)算決策，通過(guò)任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)于任務(wù)進(jìn)行安排，通過(guò)發(fā)送出去的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行任務(wù)的分配，并且再加上相應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行部分來(lái)完成整個(gè)的控制任務(wù)。通過(guò)以上的三個(gè)過(guò)程不斷地進(jìn)行往復(fù)循環(huán)來(lái)保障整個(gè)的系統(tǒng)可以按照相應(yīng)的品質(zhì)要求來(lái)進(jìn)行工作，而且還要對(duì)一些突發(fā)情況進(jìn)行及時(shí)與必要的處理。

三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)目前在工業(yè)自動(dòng)化中的運(yùn)用

一般來(lái)說(shuō)，鉆機(jī)是鉆探工作的重要裝備，一旦引進(jìn)了工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)的鉆機(jī)鉆探作業(yè)時(shí)的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，可以大大的解放人力，最大限度的實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的自動(dòng)化。

（一）從控制系統(tǒng)總體的硬件來(lái)看。鉆探作業(yè)中計(jì)算機(jī)硬件部分主要可以分為以下幾個(gè)部分：檢測(cè)部分、鉆進(jìn)參數(shù)檢測(cè)部分、鉆機(jī)自控部分，一般來(lái)說(shuō)，在乎鉆探工業(yè)中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都是采取的兩級(jí)分布式控制，一級(jí)為上位機(jī)，一般會(huì)采用穩(wěn)定性高的工控機(jī)，可以應(yīng)用于惡劣的自然環(huán)境下，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)于鉆探作業(yè)來(lái)說(shuō)，最為合適。第二級(jí)為下位機(jī)，這部分主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、傳遞任務(wù)，主要由傳感器、信號(hào)器、光電編碼器組成，還有可以編程的邏輯控制器，對(duì)各種鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行采集處理、輸出控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自控。

（二）從控制系統(tǒng)總體的軟件來(lái)看?？刂葡到y(tǒng)總體的軟件主要集中在控制算法上，由于鉆機(jī)目前常用的是液壓方式，給進(jìn)系統(tǒng)采用的是先導(dǎo)式比例溢流閥對(duì)進(jìn)油缸的給進(jìn)力進(jìn)行控制，回轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用的是電控比例變量泵對(duì)液壓馬達(dá)的流量進(jìn)行控制，這樣一來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)回轉(zhuǎn)速度的掌握，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆機(jī)的控制，進(jìn)行鉆機(jī)自動(dòng)化作業(yè)，我們可以采用增量式控制算法。

（三）注重上位機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。上位機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)對(duì)自動(dòng)化的意義不言而喻，一般可以使用組態(tài)軟件，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)畫(huà)面的快速傳送，讓設(shè)備操作人員第一時(shí)間了解到地下設(shè)備的運(yùn)行情況，對(duì)于檢測(cè)參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等方面做到心里有底，除此之外，上位機(jī)軟件在開(kāi)發(fā)過(guò)程中還要加入腳本編程能力，這樣以來(lái)可以方便數(shù)據(jù)處理方式的變化，增加靈活性。

結(jié)語(yǔ)：伴隨著當(dāng)今社會(huì)向著人類新紀(jì)元的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用有效地?cái)U(kuò)大了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的覆蓋廣度和深度，而且也在很大的程度上提高了相應(yīng)的工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，這種技術(shù)的使用為企業(yè)實(shí)際的創(chuàng)造了非常大的利潤(rùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] A.R.Buberl. 大型CAD-CAM模型的建立——制造技藝、經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合[J]. 鑄造. 2014（03）

[2] 周安輝. 淺談?dòng)?jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 煤炭技術(shù). 2013（11）