朱 強(qiáng) 南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 江蘇南京 210023楊金鵬 張 磊 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 江蘇揚(yáng)州 225127

計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

朱 強(qiáng) 南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 江蘇南京 210023
楊金鵬 張 磊 南京郵電大學(xué)通達(dá)學(xué)院 江蘇揚(yáng)州 225127

工業(yè)自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)有效促進(jìn)了我國工業(yè)批量化生產(chǎn)水平的提升、進(jìn)一步降低了工業(yè)生產(chǎn)中的人力勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了批量化生產(chǎn)成本，對(duì)于顯著提升工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著很強(qiáng)的推動(dòng)作用。

計(jì)算機(jī)控制；工業(yè)；自動(dòng)化控制

工業(yè)自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)有效促進(jìn)了我國工業(yè)批量化生產(chǎn)水平的提升、進(jìn)一步降低了工業(yè)生產(chǎn)中的人力勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了批量化生產(chǎn)成本，對(duì)于顯著提升工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著很強(qiáng)的推動(dòng)作用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為21世紀(jì)的高新科技，在工業(yè)自動(dòng)化控制中得到了極廣泛的應(yīng)用。

1　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要包含有控制算法、軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)三個(gè)部分組成。其中計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)物質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)控制的必要條件，對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)而言，通常需要計(jì)算機(jī)的配置能夠達(dá)到高速數(shù)據(jù)處理、分析的能力?？刂扑惴▌t可以當(dāng)做為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制操作的主要控制機(jī)理。軟件系統(tǒng)則是完成人機(jī)交互的必要，通過軟件工程數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)I(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、處理、計(jì)算以及輸出，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制核心。通常情況來說，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)有效的控制，還需要配置專門的轉(zhuǎn)換設(shè)備，以起到將實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與軟件系統(tǒng)中模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換作用。

2　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的實(shí)現(xiàn)路徑

在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)活動(dòng)中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主要實(shí)現(xiàn)路徑包含以下四個(gè)方面：

2.1數(shù)字控制技術(shù)

所謂數(shù)字控制技術(shù)，也就是利用數(shù)字對(duì)某一個(gè)特定的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行編程控制。在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)借助數(shù)字，按照先進(jìn)的計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)程序編寫，并以軟件的方式設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過物聯(lián)網(wǎng)的連接，該計(jì)算機(jī)能夠?qū)ιa(chǎn)過程中各種生產(chǎn)設(shè)備發(fā)出數(shù)字指令，這些指令能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生一種自動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，相關(guān)設(shè)備在接受指令后，便開始進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。利用數(shù)字控制技術(shù)，在工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，其運(yùn)行狀態(tài)會(huì)呈現(xiàn)出直觀的數(shù)字狀態(tài)，通過科學(xué)合理的分析生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字狀態(tài)，則可以按照數(shù)字顯示找出相關(guān)設(shè)備的故障和問題，進(jìn)一步的降低了工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)成本。

2.2PLC控制技術(shù)

PLC控制系統(tǒng)是一種柔性的程控系統(tǒng)，在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中被廣泛的利用。 PLC控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，融合了自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)以及微電子技術(shù)，使得整個(gè)系統(tǒng)的適應(yīng)度強(qiáng)、可靠性高、編程簡單、通用性強(qiáng)。 PLC控制系統(tǒng)通常由三個(gè)部分組成：其一是電源組件，為整個(gè)系統(tǒng)提供運(yùn)行所需的電源，其二是微處理器CPU以及存儲(chǔ)器組件，CPU的集成使得PLC控制系統(tǒng)具有很高的可編程性，在具體的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，生產(chǎn)廠家可以根據(jù)自身生產(chǎn)工藝來實(shí)現(xiàn)特異性的編程，從而進(jìn)一步的提升工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制的針對(duì)性和精準(zhǔn)性。其三則是輸入及輸出組件，相較于最基本的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， PLC控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，而輸入及輸出組件正是為此設(shè)計(jì)。

2.3DCS控制技術(shù)

DCS 即分布式控制系統(tǒng)，在國內(nèi)的自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，其也被稱為“集散控制系統(tǒng)”，是一個(gè)多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，繼承了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、顯示技術(shù)和控制技術(shù)。DCS 的基本思想為集中操作、分級(jí)管理和分散控制。通信網(wǎng)絡(luò)是 DCS 的核心，工程師站是 DCS 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其主要功能是對(duì) DCS 進(jìn)行組態(tài)，這樣可使 DCS 始終處于最佳工作狀態(tài)。 DCS 具有較高的可靠性，它可將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上，并采用了先進(jìn)的容錯(cuò)設(shè)計(jì)。同時(shí)，DCS 的控制功能較為齊全，可按照實(shí)際需要，通過網(wǎng)絡(luò)與高性能的計(jì)算機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制。

3　遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制的不斷發(fā)展，越來越多的工業(yè)生產(chǎn)中利用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化，起到提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量的作用?，F(xiàn)階段，基于計(jì)算機(jī)控制的遠(yuǎn)程控制在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中得到了極為普遍的應(yīng)用。

遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)設(shè)備的集中控制、工業(yè)自動(dòng)化的系統(tǒng)的調(diào)控以及對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程的監(jiān)控作用，對(duì)于進(jìn)一步的提升企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)效率起到了關(guān)鍵性的控制作用。實(shí)際上，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)是一個(gè)極為復(fù)雜的過程，它包含了對(duì)機(jī)械設(shè)備、人力勞動(dòng)的綜合控制，在實(shí)際的控制中存在著很大的困難，只要有一點(diǎn)的不留心就會(huì)造成很大的損失。遠(yuǎn)程控制可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的集中控制。通過對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障，工作人員可以通過計(jì)算機(jī)反映的分析結(jié)果對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化設(shè)備的工作狀態(tài)作出判斷，有效的保證工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行。

遠(yuǎn)程控制在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中可以為企業(yè)的經(jīng)營和發(fā)展帶來經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。從生產(chǎn)的角度來看，遠(yuǎn)程控制有效提升了企業(yè)生產(chǎn)效率，對(duì)企業(yè)的資源進(jìn)行了集中應(yīng)用，同時(shí)降低了人力成本；從社會(huì)發(fā)展的角度來看，遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)安全監(jiān)控以及綜合的調(diào)度指揮，通過集中管理，起到了優(yōu)化生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)、簡化生產(chǎn)控制工作的作用，繼而有效推進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展。

4　總結(jié)

21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)改變了社會(huì)生產(chǎn)，改變了人類的生活。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為計(jì)算機(jī)分支學(xué)科的一種，在近年來得到了充分的發(fā)展，其技術(shù)在不斷的進(jìn)步，控制效率也在不斷的升高。在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來進(jìn)一步的推進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)效益，更有效地保證了工業(yè)企業(yè)的生存與發(fā)展。

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