冉光明
摘 要:計算機網(wǎng)絡是是現(xiàn)階段信息時代的重要傳播工具,通過將計算機與通訊系統(tǒng)連接,所形成的互聯(lián)網(wǎng)人們生活、生產(chǎn)產(chǎn)生了很大的影響,但同時信息對計算機網(wǎng)絡的強烈依賴性對計算機網(wǎng)絡本身安全性有著嚴格的要求。對此,微型計算機控制技術必須要做好網(wǎng)絡系統(tǒng)的日常維護和管理,設計一個完整的抗干擾的計算機控制系統(tǒng),提高網(wǎng)絡管理水平,使信息更加安全。本文通過對互聯(lián)網(wǎng)條件下計算機控制技術的應用與發(fā)展的深入闡釋,以期更好的推進計算機技術的發(fā)展與深入。
關鍵詞:互聯(lián)網(wǎng);計算機;控制技術
計算機控制技術是一種現(xiàn)代自動化技術,其將數(shù)字化技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、計算機技術融為一體,并且被廣泛的應用于各個領域。尤其在最近幾十年的快速發(fā)展,計算機控制技術也經(jīng)歷了迅猛的發(fā)展,可以實現(xiàn)高水平的自動化控制。計算機控制技術如何高速發(fā)展,是與互聯(lián)網(wǎng)技術的大力支持分不開的。以太網(wǎng)作為平臺,才使得工業(yè)中的大量的生產(chǎn)信白、得以傳輸和共享,進而奠定了計算機控制的技術基礎。本文將針對互聯(lián)網(wǎng)時代背景下的計算機控制技術進行分析和討論,期望其將在未來獲得更加廣闊的應用空間。
一、計算機控制技術概述
計算機控制技術主要以計算機應用和電子技術以及自動控制技術為理論依托,以計算機控制技術為技術主干,結(jié)合可編程控制和單片機技術等,提高生產(chǎn)的精密化、信息化和自動化程度。目前,計算機控制技術正在逐漸影響我國企業(yè)的自動化生產(chǎn)。其操作難度較高,需要專業(yè)的計算機人才,因而其普及程度受到了一定的限制。計算機控制技術通過邏輯關系的設定將計算機指令正確傳輸來實現(xiàn)邏輯控制。(如圖1所示)
智能控制器是實現(xiàn)智能控制的關鍵,其自主驅(qū)動器可以完成對自身的控制,而通過任務設置可以完成外部指令任務。計算機指令設置的順序和時間決定整個生產(chǎn)的流程,順序控制可以實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。
圖1計算機控制系統(tǒng)典型結(jié)構圖
二、計算機控制技術原理
(一)硬件部分。硬件部分用于一般數(shù)值計算和信息處理的計算機稱為通用計算機(簡韻;通用機)。用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制的計算機稱為工業(yè)控制計算機(簡稱控制機)。通用機由主機和外部設備組成,主機包括運算器、控制器和主存貯器(俗稱內(nèi)存貯器);外部設備包括輸入設備、輸出設備和外部存貯器,如鍵盤、CRT顯示器、打印機、磁帶和磁盤等,起著人機聯(lián)系和擴展主機存貯能力的作用。
(二)軟件部分。軟件是計算機系統(tǒng)的靈魂,是控制系統(tǒng)的重要組成部分。軟件主要包括系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡軟件、過程控制語言、匯編或高級語言、診斷程序等)和應用軟件(輸入/輸出程序、人機接口程序、控制程序、各種公共子程序、打印顯示程序、實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫)。計算機的程序的使用和管理依賴于系統(tǒng)軟件,其操作系統(tǒng)主要包括磁盤操作系統(tǒng)程序、管理程序、監(jiān)控程序等;診斷系統(tǒng)則主要是指故障診斷程序以及相應的調(diào)試程序;開發(fā)系統(tǒng)中包含了多種語言處理程序、數(shù)據(jù)管理程序、服務程序、模擬程序等。
三、計算機控制技術的發(fā)展
(一)推廣應用成熟的先進技術。首先,可編程控制器(PLC)將會得到普及與應用,使用具有智能I/O模塊的PLC,將順序控制和過程控制結(jié)合起來,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制,它是一種專門為工業(yè)生產(chǎn)而設計的微機系統(tǒng)。其次,智能調(diào)節(jié)器將得到廣泛使用,它可接受(0-20)mA的信號電流,而且具有RS-232或RS-422/485異步串行通信接口,實現(xiàn)與上位機通信。最后,新型DCS和FCS將得到普遍應用,采用先進的控制策略,設計低成本綜合自動化系統(tǒng),實現(xiàn)CIMS。
(二)企業(yè)自動化控制發(fā)展。以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議作為一種開放式的網(wǎng)絡協(xié)議,實現(xiàn)了全方位的自動化控制。在計算機控制技術中引入互聯(lián)網(wǎng),有助于提升產(chǎn)品的安全系數(shù)和適用性。但目前,企業(yè)化基于以太網(wǎng)的自動化控制中存在著一個問題就是不穩(wěn)定的網(wǎng)絡信號,無法確保系統(tǒng)時刻保持在穩(wěn)定的工作信號下。信息化工廠的提出是為了解決以太網(wǎng)不穩(wěn)定問題?;谠摷夹g下,系統(tǒng)將大量的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)移,使信息的采集、傳輸和處理都能處于良好的環(huán)境中,最終實現(xiàn)信息的自動化控制,并提高控制效率。
(三)智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)中計算機控制技術的應用,主要是為了減少生產(chǎn)中的勞動力成本,提升生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)精確度,同時讓器械設備代替人力執(zhí)行富有危險的工作,減少人員傷亡及財產(chǎn)損失。而要實現(xiàn)這一目標,就要不斷完善計算機控制系統(tǒng),并沿著智能化方向發(fā)展,通過運用計算機控制技術的智能控制系統(tǒng),只要輸入相應的任務指令,系統(tǒng)就可以自動完成生產(chǎn)任務,真正實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)全過程的自動化控制。未來的智能控制系統(tǒng)發(fā)展包括五個方面,1、采用分級遞階智能控制系統(tǒng),在總結(jié)人工智能與自適應、自學習和自組織控制基礎上,形成由組織級、協(xié)調(diào)級和執(zhí)行級三級遞階控制系統(tǒng)。2、采用模糊控制系統(tǒng),它提供了一種非線性控制器的代替方法,可以提供一種實現(xiàn)基于知識(規(guī)則)的甚至語言描述的控制規(guī)律的新機理。3、采用專家控制系統(tǒng),它以模仿人類智能為基礎,可以實現(xiàn)不確定問題分析與研究,是工程控制論與專家系統(tǒng)的相結(jié)合。4、采用學習控制系統(tǒng),系統(tǒng)在運行中逐步獲得被控對象的環(huán)境和非預知的信息,積累控制經(jīng)驗,進行估值、分類和決策。5、神經(jīng)控制系統(tǒng),即基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)。
四、結(jié)語
綜上所述,在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展浪潮中,通信網(wǎng)絡技術獲得了極大發(fā)展,同時數(shù)字化控制技術、計算機應用技術也獲得了極大發(fā)展。正是有了這些技術的存在,才使得計算機控制技術的應用有了技術平臺,進而使得在工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中,計算機控制技術能夠自動化發(fā)展,工業(yè)的生產(chǎn)效益大為提高,同時也為企業(yè)的經(jīng)濟效益和安全性的增大得到了堅固的技術基礎。社會的不斷發(fā)展,也必將促進計算機控制技術更加廣闊的應用前景和控件。
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