孫 偉

（盤錦職業(yè)技術學院，遼寧 盤錦124000）

一、微型計算機的特點

計算機已經從第1 代升級為第4 代， 無論是軟硬件系統(tǒng)或操作性能均有了很大的改變，這些都標志著電子計算器產品的普及應用。 經過第4 代計算機革新之后，微型計算機成為了信息產品的主流方向，這是一種相對微小的電子計算機。 從實際應用反饋的情況分析，微機相比于傳統(tǒng)計算機具有明顯的特點，主要包括：

1、電路廣。 電路是數(shù)據(jù)信號對接的主要平臺，用于計算機及其主控設備信號的傳輸控制，為用戶提供最可靠的數(shù)據(jù)指導路徑。 過去計算機硬件裝置的性能有限，使用了單一式的電路傳輸系統(tǒng)，這種電路不僅承載的數(shù)據(jù)流量小，且處理數(shù)據(jù)的流通效率偏低。 微型計算機體積空間逐漸減小，電路連接形式方面被進一步優(yōu)化。

2、體積小。新型計算機最大的特點在于“微”，微小的占用體積顯現(xiàn)出了電子計算機的外形優(yōu)勢，用戶可根據(jù)使用要求隨意地攜帶裝備。 電力行業(yè)選用微機作為主控中心平臺，節(jié)約了大部分設備占用的空間面積，為電氣設備安裝與使用提供了更多的空間[1]。

二、微型計算機常用控制模式的設計

相比于早前使用的計算機設備，現(xiàn)代計算機不僅在結構功能方面實現(xiàn)了優(yōu)化改造，設備本身占用空間也不斷地減少， 微型計算機成為信息設備應用的主流趨勢。選用微型計算機為主控中心，既可以創(chuàng)建自動化控制平臺，也能實現(xiàn)動態(tài)模擬技術的綜合應用，使微型計算機功能得到最大發(fā)揮。 計算機控制模式的設計，主要包括：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、在線控制等方面，這些都是微型計算機控制模式設計的要點。

1、開環(huán)控制。 若計算機控制系統(tǒng)的輸出對生產過程能行使控制， 但控制結果或生產過程的狀態(tài)沒有影響計算機控制的系統(tǒng)，計算機、控制器、生產過程等環(huán)節(jié)沒有構成閉合環(huán)路，則稱之為計算機開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制適用于各種工業(yè)自動化平臺， 尤其在生產車間自動化調度中的應用比較廣泛， 為生產人員提供了相對穩(wěn)定的保護系統(tǒng)。一般情況下，企業(yè)為了實現(xiàn)內部生產的自動化調控，常利用開環(huán)控制系統(tǒng)完成指令操作，進而實現(xiàn)了系統(tǒng)調度效率的綜合提升，解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)靜態(tài)控制的不足。

2、在線控制。 控制自動化是擺脫人工操作難題的有效方式，由計算機組成大規(guī)模的自動控制平臺，并配備高存儲量的中央處理器為輔助， 使微機設備具備了在線控制性能[2]。 在線控制選定了自主存儲模式，由微機數(shù)據(jù)庫參與程序的編寫與控制。 只要計算機對受控對象或受控生產過程，能夠行使直接控制，不需要人工干預的都是控制計算機在線控制或稱聯(lián)機控制系統(tǒng)。 這些功能是傳統(tǒng)計算機不具備的功能， 實現(xiàn)了微型計算機的多功能模擬與控制操作。

3、離線控制。 控制計算機沒有直接參與控制對象或受控生產過程， 它只完成受控對象或受控過程的狀態(tài)檢測， 并對檢測的數(shù)據(jù)進行處理。 微機自動控制中心平臺里，微型計算機主要受控于CPU，動態(tài)模擬編寫自動錄入、存儲等程序。 按照上述程序執(zhí)行后，微型計算機控制系統(tǒng)的智能性更強，無需人工干預情況下完成指令任務。而后制定出控制方案，輸出控制指示，操作人員參考控制指示，人工手動操作使控制部件對受控對象或受控過程進行控制。

三、基于PLC 動態(tài)模擬聯(lián)用模式

計信息時代背景下，以計算機技術、傳感技術、通信技術為核心支撐的信息科技成為技術領域主流，其在各個行業(yè)中均得到了普遍應用。 如今， 微計算機控制發(fā)展取得了巨大的成功，動態(tài)模擬技術也在工業(yè)控制領域中得以推廣。 可編程控制器在電信號傳輸方面的穩(wěn)定性優(yōu)勢顯著，利用PLC 軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制回路完成信號傳遞任務， 可加快動態(tài)模擬系統(tǒng)的操作速率。 隨著工業(yè)信息化建設時期的到來，工業(yè)系統(tǒng)在企業(yè)生產調控中的應用更加廣泛， 微型計算機憑借其強大的數(shù)據(jù)處理功能，在工業(yè)動態(tài)模擬系統(tǒng)中得到推廣。

1、空間模擬。 控制計算機實時控制系統(tǒng)是指受控制的對象或受控過程，每當請求處理或請求控制時，控制機能及時處理并進行控制的系統(tǒng)。 在計算機一旦進行控制時，就要求計算機對來自生產過程的信息在規(guī)定的時間內作出反應或控制。 動態(tài)模擬可根據(jù)對象操作要求建立二維或三維空間，以數(shù)字坐標為模擬平臺執(zhí)行調控。

2、時間模擬。以時間繼電器為例，早前選用時間繼電器對模擬設備動作執(zhí)行的快慢控制不足，從模擬指令發(fā)出至指令接收過程中，平均延遲時間2-3s，整體上耽誤了工業(yè)設備的最佳動作時間[3]。 工業(yè)企業(yè)結合動態(tài)模擬系統(tǒng)操作要點， 選定高配置PLC 作為輔助控制元件，實現(xiàn)了微型計算機與PLC 的雙向聯(lián)用機制。 經過升級后的動態(tài)模擬系統(tǒng)，可同時啟動主控計算機與PLC 執(zhí)行雙向模擬操作。 選用PLC 作為主控裝置，從時間控制、點位傳輸、信號轉換等方面統(tǒng)籌調度。

四、動態(tài)模擬系統(tǒng)自動化操作流程設計

當前，計算機主要用于日常辦公、個人操作、生產控制等三大領域，各個行業(yè)根據(jù)使用需求配備專用的運算模式， 從而形成了數(shù)字運算流程的虛擬化空間。 微型計算機逐漸取代傳統(tǒng)式計算機設備，廣泛地應用于各個行業(yè)經營之中， 加快了微機控制平臺的信息化建設。 動態(tài)模擬技術是微機調度控制的主要表現(xiàn)，其采用多功能應用軟件為輔助工具，方便了企業(yè)或個人用戶的運算操作。應用軟件是為實現(xiàn)特定控制目的而編制的專用程序，如數(shù)據(jù)采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報警處理程序等。 基于微型計算機動態(tài)模擬技術的應用流程：

1、選定對象。選用動態(tài)模擬技術要有明確的目標，以選定的對象為模擬主體，以充分發(fā)揮出微機系統(tǒng)的控制性能。 動態(tài)模擬方案需合理地編制問題， 明確模擬的目的和要求， 盡可能收集和處理系統(tǒng)有關的數(shù)據(jù)。 對于選定的原始數(shù)據(jù)，動態(tài)模擬系統(tǒng)要經過解壓處理才能正常執(zhí)行。 相比于早期使用的普通控制系統(tǒng)， 微型動態(tài)模擬在應用功能、成本耗資、傳輸效率、內控設備等要素中均有了很大的轉變，未來常規(guī)控制系統(tǒng)必將被微型控制系統(tǒng)所取代[4]。

2、數(shù)字建模。 創(chuàng)建數(shù)學模式是為了方便人員的動態(tài)操作， 為微機作業(yè)流程控制提供形象的參考。 動態(tài)模擬系統(tǒng)創(chuàng)建數(shù)字化模型，可以找出組成系統(tǒng)的各個部件，并描述它們在各時刻的狀態(tài)的有關變量或參數(shù)； 確定各部件之間相互作用和影響的規(guī)則，即這些描述變量之間的函數(shù)關系。 選擇參數(shù)和變量的時候， 還須考慮它們能否辨識或求解，以及模型最后是否適于根據(jù)真實系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行檢驗。微型計算機建模主張選用三維立體坐標系，呈現(xiàn)出模擬對象的具體狀態(tài)，X、Y、Z 三軸坐標也是立體式動態(tài)模擬的常用工具。

3、設置參數(shù)。 微型計算機在保持原有運算功能的前提下，實現(xiàn)了計算機設備的微型化改造，其同樣具備了優(yōu)越的自動化控制技術。 計算機是智能模擬技術應用的設備保障， 計算機性能不僅影響了動態(tài)模擬系統(tǒng)的運行效率， 也決定了設備空間能否高效地應用。 盡快完善智能控制系統(tǒng)結構模塊是至關重要的，這需要企業(yè)投入足夠的資金作為物質保障，并且以先進的人機工程技術為支撐，設計出更加符合微計算機工作要求的調度方案。

4、動態(tài)模擬。進行模擬試驗，對給定的輸入在計算機上執(zhí)行程序，按照編寫好的程序指令逐一執(zhí)行。 一般情況下，微型計算機配備了多項連接端口，用其可輔助動態(tài)系統(tǒng)的模擬操作，使數(shù)據(jù)接口流通的信息資源符合系統(tǒng)要求[5]。

5、數(shù)據(jù)分析。計算機是信息時代的重要產物，其融合了各種高科技成果為支撐， 加快了電子計算模式的升級進程， 使智能運算逐漸取代了手工數(shù)據(jù)處理方式。 微型計算機常用于企業(yè)生產控制系統(tǒng)中，用其作為操控平臺而方便了用戶的數(shù)據(jù)運行。 動態(tài)控制器結束模擬信號之后，可對模擬所得的數(shù)據(jù)進一步分析，收集和整理試驗結果并作出解釋。 必要時可改變輸入量或部分模型結構，重新進行試驗。

[1]錢根新.微型計算機對比傳統(tǒng)計算機的應用優(yōu)勢分析[J].計算機應用技術，2012，16（10）：55-57.

[2]萬其嗣.微型計算機自動化控制平臺的功能設計方法[J].廣東科技，2011，15（3）：43-45.

[3]朱俊.工業(yè)生產系統(tǒng)中24h 控制系統(tǒng)持續(xù)運行的自動化操作[J].通信工程研究，2010，18（14）：29-32.

[4]黃少秋.微型計算機動態(tài)模擬系統(tǒng)操作流程的自動化處理[J].中小企業(yè)管理，2012，30（16）：7-10.

[5]陳守華.微機主控設備應用于商務辦公網(wǎng)絡的功能表現(xiàn)形式[J].揚州大學學報，2011，30（16）：43-45.