田中澤

昆山登云科技職業(yè)學(xué)院

電氣工程及電氣自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用

田中澤

昆山登云科技職業(yè)學(xué)院

近年來(lái)伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電氣技術(shù)也隨之得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。在長(zhǎng)期的應(yīng)用當(dāng)中，為了使其更新方向更加有利于自身的發(fā)展，進(jìn)行二者之間的融合，極大地推動(dòng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)和電氣技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。在此主要講述當(dāng)下的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，以及在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中的具體應(yīng)用。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論，本身就是集各種理論于一身，把這種理論用在相關(guān)的控制技術(shù)上，為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步完善奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

計(jì)算機(jī)；電氣自動(dòng)化；系統(tǒng)應(yīng)用

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)的科研水平不斷提高，計(jì)算機(jī)水平也得到了快速的發(fā)展。在人們平時(shí)的生產(chǎn)生活中，電氣工程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了少人或是無(wú)人操控的程度，這不僅僅從本質(zhì)上提升了人們的生活品質(zhì)，同時(shí)也使生產(chǎn)作業(yè)的智能化水平又上了一個(gè)臺(tái)階。在一定程度上減少了因人工疏忽而導(dǎo)致事故發(fā)生的概率，因此，電氣工程及電氣自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用變得愈加廣泛，小到我們家中的各種電子產(chǎn)品，大到工業(yè)生產(chǎn)中的大型設(shè)備，都離不開(kāi)電氣自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在最近幾年，此控制系統(tǒng)已是一種相對(duì)成熟的先進(jìn)科技。

1 電氣工程及其自動(dòng)化的控制系統(tǒng)應(yīng)用

1.1 PLC 技術(shù)的應(yīng)用

PLC是現(xiàn)代社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的控制技術(shù)相結(jié)合所產(chǎn)生的高科技技術(shù)，簡(jiǎn)單的說(shuō)PLC技術(shù)就是一類可以通過(guò)計(jì)算機(jī)編程的控制器，全稱是可編程邏輯控制器。它可以通過(guò)編程執(zhí)行定時(shí)，計(jì)數(shù)，邏輯運(yùn)算等功能。雖然PLC技術(shù)主要依靠的是計(jì)算機(jī)程序編制，但是需要使用的編程語(yǔ)言并不復(fù)雜，只需要使用比較簡(jiǎn)單基礎(chǔ)的繼電器梯形圖指令就可以完成相對(duì)應(yīng)的功能。

PLC具有其本體技術(shù)的特點(diǎn)，PLC技術(shù)特點(diǎn)與現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制上更能夠體現(xiàn)其功能的重要性。面對(duì)電氣工程自動(dòng)化中的電氣設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和計(jì)算機(jī)計(jì)算速度的要求，PLC與電氣工程自動(dòng)化相結(jié)合能夠解決這些問(wèn)題。同時(shí)PLC技術(shù)和電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)用的發(fā)展方向更加貼近實(shí)際、朝著方便人們生產(chǎn)和生活的方面發(fā)展。PLC技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用發(fā)展的同時(shí)更加注重解決人機(jī)之間的互動(dòng)完善，使PLC技術(shù)的應(yīng)用具有全面性和可行性，這些方向的努力更加能夠滿足電氣工程自動(dòng)化的需要，而在此基礎(chǔ)上的發(fā)展也將使PLC技術(shù)在其他領(lǐng)域也能廣泛應(yīng)用。PLC技術(shù)的運(yùn)行速度快、智能化程度高、集成密度大、網(wǎng)絡(luò)分布范圍廣的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)可以充分滿足電氣工程自動(dòng)化的需要，也成為PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)因素。

1.2 單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

單片機(jī)全稱為單片微型計(jì)算機(jī)，它作為微型控制器，集合了CPU、定時(shí)器與多接口等功能，具有體積小、低能耗、功能強(qiáng)大、使用便捷等優(yōu)點(diǎn)，目前，單片機(jī)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)與生活的各個(gè)領(lǐng)域，如：家用電器、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備及航空航天等設(shè)備，主要功能包括實(shí)施智能化管理與過(guò)程控制，與此同時(shí)，單片機(jī)在金融、通信、軍事、交通、工商與教育等領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了顯著的成績(jī)。

單片機(jī)應(yīng)用于控制程序，其最為顯著的特點(diǎn)便是在有限的集成芯片中集合了所有的構(gòu)件，通常情況下，單片機(jī)的構(gòu)件根據(jù)其功能，可以分為以下幾部分，分別為中央處理器、只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輸入/輸出單元以及串行口等等，上述部分通過(guò)與單一總路線的組合，從而構(gòu)成了完整的設(shè)備。對(duì)于單片機(jī)而言，其基本構(gòu)成部件有兩部分，一部分為中心內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)算器，另一部分為控制器。

對(duì)于控制器來(lái)說(shuō)，其主要功能是定時(shí)控制其他部件，由定時(shí)控制邏輯、指令寄存器和振蕩器等電路組成。單片機(jī)的工作過(guò)程就是執(zhí)行用戶編寫(xiě)程序的過(guò)程，而控制單元可以完成此項(xiàng)重任。指令寄存器用于存放從程序存儲(chǔ)器中取出的指令碼，定時(shí)控制邏輯用于對(duì)指令寄存器中的指令進(jìn)行譯碼，并在晶體振蕩器的配合下產(chǎn)生執(zhí)行指令所需的時(shí)序脈沖，從而完成指令的執(zhí)行過(guò)程。

2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 高度集中化的監(jiān)控方式

在電氣工程及電氣自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)用上，系統(tǒng)中運(yùn)用的就是這種方式來(lái)實(shí)施功能的設(shè)計(jì)，這也帶給了此系統(tǒng)高度的穩(wěn)定性，并且系統(tǒng)在日常的使用當(dāng)中維護(hù)起來(lái)也是非常便捷的?？墒怯捎诩谢挠?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所應(yīng)用的原理是把各個(gè)功能進(jìn)行集中的優(yōu)化處理，往往會(huì)導(dǎo)致處理器繁忙，這樣一來(lái)也就大大地影響了其使用的效率。與此同時(shí)所需要監(jiān)控的信息量也隨之不斷增加，因此對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控性能提出了更高的要求，越來(lái)越多的功能模塊被集成在同一處理器上，造成系統(tǒng)冗余度下降也就在所難免，處理信息的能力隨著也就會(huì)嚴(yán)重滯后，對(duì)系統(tǒng)的可靠性以及工作效率無(wú)疑是一種嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式

我國(guó)的工業(yè)無(wú)論是和以前相比，還是和國(guó)外相比，都取得了很大的進(jìn)步，自動(dòng)化程度愈加顯而易見(jiàn)，在日新月異的變化中，產(chǎn)生了一系列的連鎖反應(yīng)。在新時(shí)代背景下，為滿足工業(yè)化進(jìn)程的需要，應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮攻堅(jiān)克難的精神，加大對(duì)其技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)研究力度。日常作業(yè)中將這些方法有效結(jié)合起來(lái)，結(jié)合一些設(shè)計(jì)對(duì)象的實(shí)際情況，與工作環(huán)境相適應(yīng)，及時(shí)對(duì)實(shí)施作業(yè)的這些方法做出調(diào)節(jié)和改進(jìn)處理，這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)既滿足了設(shè)計(jì)原則的要求，更具鮮明的針對(duì)性，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)功能模塊更加獨(dú)立化，各模塊獨(dú)立進(jìn)行工作以實(shí)現(xiàn)各功能的發(fā)揮，連接控制借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，確保當(dāng)某些功能故障發(fā)生時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)受到消極的影響和傷害。

綜上所述，隨著當(dāng)下相關(guān)的高新技術(shù)的日益發(fā)展，堅(jiān)信多種技術(shù)完美融合并高度集成的一天很快會(huì)到來(lái)，而且通過(guò)不斷的經(jīng)驗(yàn)摸索，新的技術(shù)定會(huì)層出不窮，以適應(yīng)社會(huì)日新月異的變化所帶來(lái)的各種挑戰(zhàn)，電氣工程及自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的誕生就是一個(gè)真實(shí)的寫(xiě)照。此系統(tǒng)的出現(xiàn)，在提高各行各業(yè)自動(dòng)化水平的同時(shí)也使得其運(yùn)行管理變得更加便捷。

[1] 周震，宰文姣，林彬. 淺議電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)新體系[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，16：243+246.

[2] 郝艷維. 單片機(jī)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J]. 中外企業(yè)家，2015，15：177.