淺談計算機控制的論文(2)
淺談計算機控制的論文篇二
《淺談工業計算機控制》
【摘要】計算機控制系統是一個實時控制系統，其可靠性是計算機控制系統應用成敗的關鍵，計算機控制系統必須具有完善的人機聯系方式，隨著被控生產過程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法，要求計算機控制系統能夠靈活地組成用戶所需要的各種控制方案。工業生產過程進行計算機控制是提高產品質量、降低成本、減少環境污染的必由之路，計算機控制系統已成為生產設備及過程控制等重要的組成部分，它代替人的思維成為工業設備及工藝過程控制、產品質量控制的指揮和監督中心。
【關鍵詞】工業計算機控制 組成 重要意義 應用
引言
計算機控制系統的發展是人類科學技術不斷發展的產物，科技的進步與發展，技術的創新與改善，對控制系統的要求逐漸提高，精密儀器的生產過程以及微電子技術的制造都要求一套成熟而縝密的計算機控制系統，計算機控制系統需要有處理復雜程序、進行精密控制的能力，計算機控制系統的發展需要依托先進的計算機技術、強大的自動化控制為基礎，計算機控制系統對工業自動化生產具有開拓意義。企業應用計算機控制技術進行優化生產結構，將會為公司擴大生產、提高生產效率。
一、工業計算機控制系統的組成
工業自動化體系主要包括工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。作為20世紀現代制造領域中最重要的技術之一，工業控制自動化技術主要解決生產效率與一致性問題。自動化系統與計算機信息科學的緊密結合，給工業生產過程帶來了新的技術革新。
工業計算機控制系統(CCS)是應用計算機參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯系，以獲得一定控制目的而構成的系統。計算機控制系統由控制部分和被控對象組成，其控制部分包括硬件部分和軟件部分，這不同于模擬控制器構成的系統只由硬件組成。計算機控制系統軟件包括系統軟件和應用軟件。系統軟件一般包括操作系統、語言處理程序和服務性程序等，它們通常由計算機制造廠為用戶配套，有一定的通用性。應用軟件是為實現特定控制目的而編制的專用程序，如數據采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報警處理程序等。它們涉及被控對象的自身特征和控制策略等，由實施控制系統的專業人員自行編制。
二、工業控制計算機在工業自動化中的重要意義
工業控制計算機技術是開放式的系統，其高可靠性、易用性方便了工業環境的使用。并且在其基礎上發展起來的網絡化和現場總線技術又進一步促進了工業自動化的發展。工業控制計算機可謂是工業自動化發展的源動力。并且系統可以顯著提高企業的生產效益，節約運營成本，使生產企業得以實現深層次的信息化，對企業管理提供準確可靠的參考，使企業得以取得最大的效益，贏得發展先機。目前，工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。隨著電力、冶金、石化、環保、交通、建筑等領域的迅速發展，工控機的市場需求將會越來越大，工控機市場發展前景十分廣闊。
三、計算機控制系統的自動化生產應用
1、自動化生產中的現場總線應用
自動化生產中的現場總線是數字化通信的測量控制設備，在自動化生產的現場使用，廣泛應用于自動化制造業，現場總線使用專用處理器置入傳統的測量控制器中，具有數字計算和數字通信能力，現場總線使用簡單的雙絞線作為通信介質，可以使多個測量控制器與計算機網絡直接對等連接，自動化生產線的現場總線把分散的測量控制器變成網絡探測節點，聯機完成自動控制。如現場總線使自控系統與設備之間具有了互相通信實時分析的能力，經過連接網絡系統，可以在信息網絡及時發現異常，使企業的自動化生產信息溝通更加便利。自動化系統結構使用現場總線技術是企業自動化生產的趨勢，現場總線在進行設備數據交換、實時更新數據、顯示信息等方面具有方便靈活的特性。
2、確定控制算法
控制算法的選擇非常重要，它的好壞關系到整個控制系統的成敗。注意點：① 所選擇的控制算法是否能滿足對系統的動態過程、穩態精度和穩定性的要求。② 各種控制算法提供了一套通用的計算公式，但具體到一個控制對象上，必須有分析地選用。③ 當控制系統比較復雜時，其控制算法一般也比較復雜，使整個控制系統的實現比較困難。合理簡化，再完善。
3、人機聯系設備
在計算機控制系統中，如果說過程通道是計算機與生產過程之間的橋梁，人機聯系設備則是操作人員與計算機以及過程之間聯系的紐帶。人機聯系設備按照信息傳輸的方向分為輸入設備和輸出設備。前者如鍵盤、鼠標、球標、光筆等，后者如CRT顯示器、打印機、繪圖機等。目前計算機控制系統中用的比較多的是鍵盤、CRT顯示器和打印機。
4、信號處理和控制算法
要實現計算機控制系統對生產過程進行監視、控制和管理的功能，就必須及時從生產過程中獲取信息，并把這些信息進行適當的加工和處理，以運行人員易于接受的形式表達出來，或者按照一定的控制規律，產生必要的控制作用。從過程通道可以得到反應生產過程情況的數字量信號，但是這些數字量信號中，有的常常包含著一定的干擾信號，與被測量之間有非線性關系。
5、系統硬、軟件的設計
在計算機控制系統中，一些控制功能既能用硬件實現，也能用軟件實現。因此在系統設計時，硬、軟件的功能劃分應綜合考慮。硬件速度快、可減輕主機的負擔、但要增加成本;軟件可以增加控制的靈活性，減少成本，但要占用更多的主機時間。①硬件設計：包括輸入、輸出接口電路的設計，輸入、輸出通道設計和操作控制臺的設計。
要設計出硬件原理圖、印刷電路板、機架施工圖等。②軟件設計：硬件設計好了后，系統的功能主要依賴軟件。要繪制程序總體流程圖和各功能模塊流程圖，編制程序清單，編寫程序說明。
6、計算機控制系統設計的一般步驟
計算機控制系統的設計，隨被控對象、設備種類、控制方式等的不同而不同，但系統設計的基本步驟大體類似，一般包括系統設計分析、確定控制算法、系統總體設計、硬件設計、軟件設計以及系統調試等。下面分別作一些介紹。①確定控制方案：開環?閉環?單環?多環?DCC?SCC?DCS? ②確定系統的構成方式：要求高：工控機;要求低：單回路控制器、低檔PLC或總線式工控機。③現場設備選擇：傳感器、變送器和執行器型號和類型的選擇
四、結語
隨著計算機科學技術的進步，工業自動化程度不斷的提高，計算機控制技術在自動化生產線上的應用將更加智能化。在計算機信息技術得到空前繁榮的同時，企業的自動化生產線更加優化，在現實應用中更加的便捷，這樣將有效推動高效產品生產事務的發展，有效減少重復事務的工作量。計算機控制技術在自動化生產線上，重點強調通用性和靈活性的特點，有助于提高生產系統的生產效率，節約設計成本，提高運行質量。
【參考文獻】
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