孫逸程

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工業(yè)自動化計算機控制系統的應用

孫逸程

（廣東石油化工學院，廣東 茂名 525000）

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，不同行業(yè)領域中信息技術都獲得了廣泛使用。在工業(yè)生產領域中，自動化計算機控制系統的引入提高了生產效率，增強了社會生產力，是一種巨大的科技進步。分析了計算機控制系統的相關內容，對計算機技術在工業(yè)自動化控制中的應用優(yōu)勢進行了探討，并總結了工業(yè)自動化計算機控制的原理和具體應用，希望可以為工業(yè)生產自動化控制提供相應的參考。

工業(yè)自動化；計算機控制；自動化系統；控制系統

現代工業(yè)生產中，工業(yè)自動化控制系統是目前應用最普遍的現代化控制系統，能夠使工業(yè)生產效率大幅度提升，并提高產品質量。自動化控制系統在工業(yè)生產運行中，應用了很多先進技術，具有多種功能，計算機技術是系統重要的部分[1]。計算機技術在工業(yè)自動化控制系統中使用，可以明顯提升自動化控制系統的效率，提高工業(yè)生產力。本文對工業(yè)自動化計算機控制系統的原理和具體應用進行了相關研究。

1 計算機控制系統的相關內容

計算機控制系統的組成部分是計算機技術和自動化控制技術，計算機控制系統的主要用途為：工業(yè)自動化對中央控制器實施監(jiān)控。計算機控制系統的組成部分為外部硬件設備、軟件算法和上位機控制軟件[2]。開發(fā)上位機軟件是為了實現人機交互，并搭建好數據庫，目的是為了在線監(jiān)控工業(yè)參數，當發(fā)生異常的時候，要進行報警提醒操作人員，上位機軟件最關鍵的功能是人工編程對數據進行輸入和輸出。

計算機控制系統最主要的用途有2個：①控制運動對象的運動過程，實現相應的作用；②合理控制被操控對象，對控制目標進行優(yōu)化。計算機控制系統可以分為兩大部分，即軟件配合硬件。

1.1 軟件關鍵技術分析

軟件技術在使用過程中，其關鍵技術主要表現為：自動化領域中自動化控制技術是重要內容，而自動化的出現需要借助軟件控制，并且軟件控制技術也在不斷的改進過程中，技術越來越先進。比如，控制系統形成過程中，要設置相關數據，對軟件系統實施批量管理，實現軟件控制系統的智能化和多變性。

1.2 硬件關鍵技術分析

隨著計算機技術、通訊技術和網絡技術的發(fā)展，將DCS技術與PLC技術進行了整合，起到了互相滲透和取長補短的作用。PLC技術將DCS回路控制技術以及網絡功能進行了吸收，促進了硬件技術的發(fā)展。

由于計算機控制系統的提升，控制系統朝著多元化發(fā)展，自動化控制逐漸變?yōu)镻LC技術和現場總線控制系統，是目前計算機硬件系統的關鍵部分[3]。

2 計算機技術的使用優(yōu)勢

自動化控制系統使用計算機技術，能夠實現交互性和可操作性。工業(yè)自動化控制系統運用計算機技術，能夠將不同設備進行連接，使系統中可以傳輸數據。因此，控制系統中不同設備可以進行自主替換。

自動化控制系統運用計算機技術，系統可以實現開放性。工業(yè)自動化系統運用計算機技術，具有開放性和公開性的優(yōu)點。開放性指的是全部自動化設備都可以同系統進行連接，因此，可確?；ハ噙B接的設備正常運轉。

在操作中，使用人員可以根據要求合理選擇接入設備和系統，非常靈活和簡便[4]。

自動化控制系統運用計算機技術，可以實現智能化。工業(yè)自動化控制系統中，使用計算機技術，可以實現系統總線智能化，在工作中借助傳感器設備，現場總線能夠隨時對不同設備進行分析和監(jiān)控，并且對設備實現自動化控制，實時監(jiān)控設備運行情況，及時排除系統運行中存在的故障并做好解決。

自動化控制系統使用計算機技術可以提升精確性。與傳統的調節(jié)器相比，工業(yè)自動化控制系統運用計算機技術進行控制時，因為計算機數值運輸能力比較強，因此，可以有效控制出現的偏差，確保元件自身問題不會影響到控制精度，保證系統的精度。

3 工業(yè)自動化計算機控制系統的原理

計算機控制系統的組成部分是硬件和軟件。因此，工廠要想對目標進行控制，需要引入先進控制技術。工業(yè)自動化技術中，普遍運用及時控制技術，對計算機運行速度沒有很高的要求，但是要求計算機具有很高的系統可靠性，要求在很短時間內可以及時進行反應。

計算機控制的全過程通常為：①采集被控制對象的相關數據，將數據傳輸到工業(yè)控制計算機中進行基礎分析；②進行控制決策，決策過程需要依賴專業(yè)軟件監(jiān)控收集的數據，并根據情況繼續(xù)改動，隨后計算機根據設定好的控制程序執(zhí)行下一步的指令；③借助實時控制系統發(fā)出計算決策，將任務分配給不同的執(zhí)行機構，任務的分配按照控制信號的發(fā)送為準，還要連接任務執(zhí)行機構，從而實現控制過程。因此，計算機控制就是不斷循環(huán)以上過程，確保施工工藝保持一致，并且還能及時對出現的問題進行處理[5]。

4 計算機控制技術的具體運用

4.1 數字控制的應用

數字控制技術是目前自動化控制的一種方式，主要方式為使用符號及數字將生產過程實施編程控制，是一種先進的控制方法。要想開展數字控制，需要使用專門定制的計算機設備，將控制指令使用數字傳輸給設備，設備就可以根據程序設定進行運行。在設備故障和維修過程中，使用計算機網絡技術可以開展遠程診斷，能夠使數控系統更加安全、可靠地運行。

4.2 DCS控制系統

DCS指的是分布式控制系統，我國自動化控制行業(yè)也把這種控制稱為集散控制系統，是多級的計算機控制系統，包含了計算機技術、通信技術、網絡技術以及顯示和控制技術。DCS的控制理念是集中操作、分級管理以及分散控制。通信網絡是進行DCS控制的重要部分，DCS的網絡節(jié)點是工程師站，主要作用是進行DCS組態(tài)，使DCS系統保持最佳狀態(tài)。DCS可靠性比較高，它的優(yōu)點是把系統控制不同功能在不同計算機上進行分散，容錯設計也比較好[6]。由于DCS控制功能非常完善，因此，可以使用網絡同比較先進的計算機進行連接，并進行高級控制。

4.3 可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器（PLC）是一種計算機類型，主要作用是專門用于工業(yè)生產。數字運算操作是PLC的基礎工作，它的工作核心是編程存儲器，它的輸入和輸出方式為模型和數字，借助輸入和輸出模型數字能夠對工業(yè)生產過程和機械設備開展自動化控制。工業(yè)生產中，它的工作內容可以分成3個主要部分，分別是采集和輸入數字、執(zhí)行命令程序、輸出和刷新結果，3個部分完成1個工作掃描周期?？删幊踢壿嬁刂破髟诠I(yè)生產自動化控制中具有明顯的優(yōu)勢，應用非常廣泛。主要表現在以下方面：①PLC使用非常簡便，操作不復雜；②PLC的使用功能非常多，具有豐富的設備，性價比非常高；③PLC的運行非?？煽浚軌蛟诓煌a環(huán)境下進行運行，抗干擾性比較好；④PLC的維護和維修非常方便，可以借助程序實現在線診斷。

4.4 上位機系統開發(fā)比較重要

上位機系統在工業(yè)控制行業(yè)中普遍使用的是組態(tài)軟件。組態(tài)軟件具有的功能包括：對設備運行畫面進行實時傳送，控制人員可以隨時了解設備的運行情況，并實時掌握工程細節(jié)、監(jiān)測數據、現場數據、報警情況等，還能對不同裝備實時控制。上位機軟件可以有效控制設備的啟動、停止和調節(jié)參數，且上位機軟件還能進行編程，并做好數據整理，對制造工藝進行設計[7]。

5 結束語

綜上所述，自動化生產在工業(yè)制造中是非常專業(yè)和復雜的過程，且由于要使用大型設備和引入先進技術，使自動控制難度大大增加。工業(yè)自動化控制中運用計算機技術，對生產過程起到了輔助作用，促進了工業(yè)生產力的提升，使生產成本大大下降，使生產效率大幅度提升。在今后的生產過程中，需要不斷研究計算機先進的控制技術，對目前的自動化控制系統進行完善，引入和研究更新的控制技術，使工業(yè)自動化控制中計算機技術發(fā)揮更重要的作用，推動我國工業(yè)現代化生產取得更大的進步和發(fā)展。

［1］趙健壽.淺析工業(yè)自動化計算機控制系統的應用［J］.中國高新技術企業(yè)，2015（12）：165-166.

［2］何偉.工業(yè)自動化控制系統中計算機技術的使用［J］.電子技術與軟件工程，2016（05）：243-244.

［3］盧慶芳.論計算機控制在工業(yè)自動化控制中的應用［J］. 現代工業(yè)經濟和信息化，2016（05）：324-325.

［4］李岷，孫鳳來.工業(yè)自動化控制系統中計算機技術的使用分析［J］.計算機光盤軟件與應用，2017（11）：254-255.

［5］周全海.計算機技術在工業(yè)自動化生產中的特點與應用［J］.科技致富向導，2017（20）：165-167.

［6］張維東.工業(yè)自動化控制中計算機控制技術的應用路徑思考［J］.科技與創(chuàng)新，2015（16）：138-139.

［7］楊雷忠，胡石.當代工業(yè)自動化控制中微機控制技術的應用［J］.城市建設理論研究（電子版），2012（08）.

2095－6835（2018）24－0154－02

TP273.5

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.154

〔編輯：張思楠〕