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計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用【1】
摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，包括國(guó)防、航空航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等行業(yè)，不僅提高了生產(chǎn)效率，也促進(jìn)了企事業(yè)單位的快速發(fā)展。
本文主要闡述了計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)應(yīng)用;工業(yè);自動(dòng)控制
自從工業(yè)技術(shù)革命以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到了快速發(fā)展。
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展受到了人們的廣泛關(guān)注，計(jì)算機(jī)技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，取得了非常明顯的效果。
當(dāng)前，它已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的工具。
“計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制理論和自動(dòng)化儀表等項(xiàng)技術(shù)，并將這些先進(jìn)技術(shù)集成起來(lái)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制的系統(tǒng)，它由控制計(jì)算機(jī)本體和受控對(duì)象兩大部分組成。
一、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的思想始于上世紀(jì)五十年代中期，美國(guó)TRW航空公司與美國(guó)德克薩斯州的一個(gè)煉油廠合作，進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制的研究，他們?cè)O(shè)計(jì)出了一個(gè)利用計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器供料最佳分配，根據(jù)催化劑活性測(cè)量結(jié)果來(lái)控制熱水的流量以及確定最優(yōu)循環(huán)的系統(tǒng)。
這項(xiàng)具有跨時(shí)代意義的工作為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，從此，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)迅速發(fā)展，并被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。
伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也緊隨其后，迅猛的發(fā)展起來(lái)，其發(fā)展過(guò)程大致可以分為四個(gè)階段：(1)開創(chuàng)時(shí)期(2)直接數(shù)字控制時(shí)期(3)小型計(jì)算機(jī)時(shí)期(4)微型計(jì)算機(jī)時(shí)期。
如今計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展又多了許多新的方向：計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化;計(jì)算機(jī)控制的集成化;計(jì)算機(jī)控制的智能化;計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。
二、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
(1)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)上的發(fā)展有幾個(gè)階段：最初能實(shí)現(xiàn)如信息處理、數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制、在線優(yōu)化、甚至實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃等操作控制功能;到能滿足如非線性、時(shí)變動(dòng)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(guò)程診斷技術(shù)，目前主要應(yīng)用于電力和化工工業(yè);然后到廣泛地用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)與控制等方面的傳感器開發(fā)及高級(jí)控制技術(shù);現(xiàn)在，美國(guó)、日本及其它工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家正投入大量的人力、物力和財(cái)力致力于機(jī)器人的研制與開發(fā)。
這些機(jī)器人主要應(yīng)用于制造行業(yè)，也將在過(guò)程工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
今后，社會(huì)將面臨新的研究課題，制造系統(tǒng)和專家系統(tǒng)。
(2)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：根據(jù)我國(guó)現(xiàn)狀，中藥生產(chǎn)企業(yè)，一般把綜合間歇控制系統(tǒng)分成兩部分來(lái)搞，即生產(chǎn)管理部分和實(shí)時(shí)控制部分。
(3)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：智能溫室大棚中利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作，還可設(shè)計(jì)自動(dòng)控制無(wú)人管理溫室大棚。
根據(jù)遠(yuǎn)程傳感器搜集來(lái)的溫度、濕度、光照等模擬信息，經(jīng)輸入通道進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，傳入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)既可以利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)又可以利用這些數(shù)據(jù)對(duì)大棚進(jìn)行控制，進(jìn)行加濕、加溫、增加光照等控制，從而實(shí)現(xiàn)溫室大棚的自動(dòng)化智能控制。
(4)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用：近幾年來(lái)，從我國(guó)載人航天技術(shù)成功以來(lái)，航空航天技術(shù)已經(jīng)得到越來(lái)越多的國(guó)人關(guān)注，一個(gè)又一個(gè)矚目成績(jī)的取得離不開自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，而這其中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)又占據(jù)著重要的位置。
三、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(1)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化。
將控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，使控制作用的實(shí)現(xiàn)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(dú)立完成各自的工作，然后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行彼此間的信息交換和組織，并相互協(xié)作，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)定完成的控制任務(wù)。
這種近似于模塊化的思想，可以使各部分獨(dú)立工作，不產(chǎn)生干擾，有可以根據(jù)需要增減控制網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)體，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。
(2)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的集成化。
計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)將成為21世紀(jì)占主導(dǎo)地位的新型生產(chǎn)方式，世界上很多國(guó)家包括我國(guó)都已經(jīng)把發(fā)展計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為本國(guó)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(jì)劃，用以推動(dòng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的集成化也已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的又一發(fā)展趨勢(shì)。
(3)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
模糊控制繞過(guò)了對(duì)象的不確定性、不精確性、噪聲、非線性、時(shí)變性以及時(shí)滯性等影響，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，適應(yīng)面廣。
(4)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。
任何技術(shù)的發(fā)展最終都會(huì)趨向于標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也不例外，將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，可大大促進(jìn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展。
目前國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，但已有很多廠商愿意采用一些通用性較強(qiáng)的產(chǎn)品，相信不久的將來(lái)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)必將建立一套國(guó)際化通用標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述，計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用已取得了可喜的進(jìn)展，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，系統(tǒng)和控制理論與實(shí)踐的不斷深化，將得到進(jìn)一步完善和發(fā)展，并為提高生產(chǎn)設(shè)備性能、產(chǎn)品質(zhì)量，稀有資源的有效利用發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1] 《現(xiàn)代控制系統(tǒng)》(第10版)?ISBN：978-7-302-16207-0
[2] 《計(jì)算機(jī)控制原理與應(yīng)用》陳炳和ISBN：978-7-81124-167-9
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用【2】
摘要：本文介紹了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，重點(diǎn)闡述了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用，以及計(jì)算機(jī)控制技在未來(lái)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ;自動(dòng)化生產(chǎn)線;生產(chǎn)應(yīng)用
一、概述
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展是人類科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，科技的進(jìn)步與發(fā)展，技術(shù)的創(chuàng)新與改善，對(duì)控制系統(tǒng)的要求逐漸提高，精密儀器的生產(chǎn)過(guò)程以及微電子技術(shù)的制造都要求一套成熟而縝密的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要有處理復(fù)雜程序，進(jìn)行精密控制的能力，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展需要依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、強(qiáng)大的自動(dòng)化控制為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)具有開拓意義。
企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，將會(huì)為公司擴(kuò)大生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率。
二、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)
自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為控制技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)便利。
自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中需要自動(dòng)控制、傳感設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信、總線傳輸、系統(tǒng)軟件的支持。
在科技發(fā)展過(guò)程中，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備不斷更新，有效減少了員工的身體負(fù)擔(dān)，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，工業(yè)化程度不斷提升。
工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化技術(shù)含量不斷提高，使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中可以有效提高生產(chǎn)效率，增加安全性，提高產(chǎn)品質(zhì)量，有效減少能源和原材料的消耗。
三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)
自動(dòng)化生產(chǎn)線是生產(chǎn)過(guò)程的流程路線，整個(gè)過(guò)程包括原料輸入，加工篩選、運(yùn)送原料、裝配元件、檢驗(yàn)成品的一系列生產(chǎn)線活動(dòng)所構(gòu)成。
基本的工業(yè)化生產(chǎn)線需要按照原料進(jìn)行分類處理，生產(chǎn)加工，成型檢測(cè)，按照產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，產(chǎn)品設(shè)備，負(fù)責(zé)操作的工人進(jìn)行不同工藝的加工處理。
(一)可編程計(jì)算機(jī)控制器
可編程計(jì)算機(jī)控制器(PLC)技術(shù)有效推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的飛速發(fā)展，可編程控制器(PLC)可以取代繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)邏輯控制器的控制，隨著計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的發(fā)展，PLC完善的功能設(shè)置，已經(jīng)可以超越邏輯控制器的功能，PLC使用了分時(shí)多任務(wù)功能，可以進(jìn)行并行的實(shí)時(shí)控制與操作。
PLC是一種在工生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)字運(yùn)算操作電子設(shè)備，它具有可編制程序，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)執(zhí)行，邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算的功能，通過(guò)顯示設(shè)備模擬輸入和輸出，有效控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)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(gè)整體，方便擴(kuò)展， PLC用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，主要元器件包括 CPU，I/O模塊。
可編程控制器特點(diǎn)：
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(chǎn)品的平均無(wú)故障時(shí)間可高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)，減少了停機(jī)檢驗(yàn)的時(shí)間。
2.編程控制器適用性強(qiáng)，隨著工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)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(shè)備進(jìn)行匹配，設(shè)備本身的適用性逐步增強(qiáng)。
(二)硬件設(shè)備的通用性強(qiáng)
PLC的硬件具有標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，產(chǎn)品豐富，可以適用于各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的使用，硬件功能強(qiáng)，產(chǎn)品種類多，方便構(gòu)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(hào)組件就可以構(gòu)建一個(gè)PLC的控制系統(tǒng)。
更改一個(gè)控制系統(tǒng)只需要使用編程器修改程序即可，根據(jù)輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同，PLC硬件設(shè)備可以控制不同的選定目標(biāo)。
(三)自動(dòng)化中的現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用
自動(dòng)化生產(chǎn)中的現(xiàn)場(chǎng)總線是在數(shù)字化通信的測(cè)量控制設(shè)備，在自動(dòng)化生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)使用，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化制造業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)總線使用專用處理器置入傳統(tǒng)的測(cè)量控制器中，具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，現(xiàn)場(chǎng)總線使用簡(jiǎn)單的雙絞線作為通信介質(zhì)，可以使多個(gè)測(cè)量控制器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接對(duì)等連接，自動(dòng)化生產(chǎn)線的現(xiàn)場(chǎng)總線把分散的測(cè)量控制器變成網(wǎng)絡(luò)探測(cè)節(jié)點(diǎn)，聯(lián)機(jī)完成自動(dòng)控制。
如現(xiàn)場(chǎng)總線使自控系統(tǒng)與設(shè)備之間具有了互相通信實(shí)時(shí)分析的能力，經(jīng)過(guò)連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 可以在信息網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，使企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)信息溝通更加便利。
自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的趨勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)總線在進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)交換，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，顯示信息等方面具方便靈活的特性。
(四)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)分析
1.開放性是自動(dòng)化系統(tǒng)具有的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)具有公開性和開放性的特點(diǎn)，開放性的系統(tǒng)可以連接任何的設(shè)備和系統(tǒng)，以此保證設(shè)備運(yùn)行正常，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求，組裝不同的系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行工作。
2.自動(dòng)化系統(tǒng)具有可操作性和互用性，自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備之間構(gòu)成了互相連接的設(shè)備和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)溝通和傳送，不同的生產(chǎn)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間相互代替和替換。
3.自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線的智能性和功能自治性，現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)傳感設(shè)備，監(jiān)控分析處理，分散在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，利用現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備可以能完成設(shè)備的自動(dòng)控制，隨時(shí)診斷系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)自動(dòng)化程度不斷的提高，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用，將更加智能化。
在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)得到空前繁榮的同時(shí)，企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線更加優(yōu)化，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中更加的便捷，這樣將有效推動(dòng)高效產(chǎn)品生產(chǎn)事務(wù)的發(fā)展，有效減少重復(fù)事務(wù)的工作量。
計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)通用性和靈活性的特點(diǎn)，有助于提高生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，提高運(yùn)行質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]馮永利,楊文淑.改善數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程方法[J].光電工程,2003,(03)
[2]高梅娟.基于DMC-PID 的串級(jí)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置,2005,(06)
[3]劉兆妍,岳樹盛.PID 控制研究與應(yīng)用[J].河北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2002,(S1)
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