工業自動化控制系統中計算機技術的使用

摘要：隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，工業生產已經開始向智能化和自動化方向發展，工業生產由人工為主力轉變成機器為主力。隨著計算機技術和網絡技術的發展，它們在工業生產中的應用極大地提高了生產效率，為工業生產的自動化夯實了基礎。文章分析了工業自動化的概念、組成及系統控制，著重探究了計算機網絡技術在工業自動化控制系統設計中的使用情況。

關鍵詞：工業自動化；控制系統；計算機技術

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0035-02

在市場經濟充分發展的今天，社會的競爭越來越激烈，對于制造業和生產行業來說，如何提高生產效率、保障產品質量已經成為企業生存和發展必須考慮的重大課題。隨著各項新技術的發明和應用，工業自動化已經成為生產行業發展的新趨勢，這是贏得市場、降低成本的必選之路。在工業生產自動化的領域，PLC以自身獨特的優勢依然占據著控制系統的重要地位，在新技術發展的刺激下正朝著小型化、開放性和網絡化的方向發展；DCS作為過程控制的典型系統積極向上拓展，越來越多地扮演管控一體化的角色；IPC以其靈活、開放的特點，重新贏得了用戶的青睞；CNC除了在機床上的應用外，也在向更廣泛的領域

延伸。

1 工業自動化技術基本概念分析

工業自動化技術就是綜合運用控制理論、電子裝備、儀器儀表、計算機和相關工藝技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、節省能耗、降低消耗、減少污染、確保安全等目的的一種綜合性技術。這里說的工業生產過程指的是發電冶金、煤油石化、建材造紙、制藥采礦、油庫糧庫等，可以是一個設備、一個工段、一條生產線，也可以是一個工廠、一個聯合企業。工業自動化技術的組成主要包括硬件技術、軟件技術和系統技術三大部分。硬件技術是控制設備、變送器、執行器、輔助設備等；軟件技術是控制軟件、優化軟件管理軟件、軟測量軟件等；系統技術是各種硬件的集成技術、各種軟件的集成技術、硬件與軟件的集成技術等。工業自動化技術在工業領域的應用可以有效提高企業整體素質，可以提高國家整體國力，是合理調整產業結構的主要手段之一，也是“高能耗、高消耗、高污染”治理的有效手段之一。

2 控制管理系統

在實現工業自動化和智能化的過程中，控制管理系統的作用是非常巨大的，起著關鍵性的作用。所謂的控制管理系統就是為了達到既定的控制目標所需要的軟件系統和物理部件，這是一個部件相互整合的過程，一般來說控制管理系統由控制設備和被控制的對象所組成。目前，在工業自動化的過程中，有效的控制管理系統分為以下四類：一是順序控制管理系統：這種控制管理系統有一定的編程設計，以時間或者工序的邏輯關系為程序，一步一步地對生產設備、生產系統和生產對象進行加工和處理，順序控制方法應用的領域很多，比如常見的電梯就是采用的順序控制管理系統；二是過程控制系統：這種控制管理系統是在實施工業自動化生產的過程中，對溫度、壓力等相關的物理量進行閉環控制，實現生產過程按照既定的程序和規律進行，保障生產過程的流暢性；三是運動控制系統：這種控制管理系統是通過管理和指揮運動物體的位置、轉速、移動方向等，實現既定安全操作的管理，比如調速系統等；四是監控管理系統：這種控制管理系統主要是采用記錄和裁定生產過程中的相關信息，采集生產流程，反饋遇到的問題并及時報警等。針對控制管理系統，實現工作的方法一般包括繼電邏輯控制系統、常規儀表控制系統、拖動控制系統、常規顯示、記錄或報警儀表等。近些年，隨著計算機技術的發展，計算機技術開始運用到工業生產自動化上，出現了很多的計算機控制程序和計算機控制系統，如PLC、DCS、FCS及工業以太網等。

圖1 計算機技術在工業控制技術中的運用

3 分布式控制系統體系結構

自動化中的分布控制系統的出現是與計算機技術的發展密不可分的，其實就是一個中型的計算機控制系統，這種控制系統是通過專業的計算機來進行工業生產過程中的數據收集、分析、處理和對生產流程的監管。多級計算機控制系統，這種控制系統是在近些年計算機處理速度極大提高的基礎上和微型計算機的廣泛使用上發展起來的，使得計算機的應用技術更加準確可靠，可以說這種控制技術的出現和發展與計算機技術的發展是分不開的。對于集散型計算機控制系統來說，就是通過對生產過程和車間生產現狀的數據分析，將信息傳送到前端計算機上，在這個過程中，中央計算機只充當后繼到系統管理方面的工作，實現集中管理、分散控制，提高整個系統的可靠性。自動化的分布式控制系統最為基本的就是場控制器：通常帶有I/O部件，與生產過程相聯接，實現數據采集和控制執行，通過既定的人機接口，發布指令，然后經過通信系統，實現數據的傳輸和傳遞。

現場控制器包括回路控制器，回路控制器內部的算法預先用程序作成功能塊的形式，存在ROM中?？梢园凑账蟮目刂撇呗?，進行組態?？删幊炭刂破鳎≒LC）：PLC是由模仿繼電器控制原理發展起來的，以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令。運動控制器：用于控制運動部件的速度或位置，通常包括變頻器和伺服系統?，F場總線：智能化取代傳統儀器，控制站由分散取代集中，這一定程度上改變了傳統的信號和通信

標準。

參考文獻

[1] 趙文彬.計算機控制技術在工業自動化生產線上的應

用[J].計算機光盤軟件與應用，2011，（23）.

[2] 楊雷忠，胡石當.現代工業自動化控制中微機控制技

術的應用[J].城市建設理論研究，2012，（1）.

[3] 趙春.淺析工業自動化計算機控制系統的應用[J].科

技咨詢，2013，（13）.

作者簡介：胡松楠（1980—），河北盧龍人，供職于中交水運規劃設計院有限公司，研究方向：電氣自動化

控制。

摘要：隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，工業生產已經開始向智能化和自動化方向發展，工業生產由人工為主力轉變成機器為主力。隨著計算機技術和網絡技術的發展，它們在工業生產中的應用極大地提高了生產效率，為工業生產的自動化夯實了基礎。文章分析了工業自動化的概念、組成及系統控制，著重探究了計算機網絡技術在工業自動化控制系統設計中的使用情況。

關鍵詞：工業自動化；控制系統；計算機技術

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0035-02

在市場經濟充分發展的今天，社會的競爭越來越激烈，對于制造業和生產行業來說，如何提高生產效率、保障產品質量已經成為企業生存和發展必須考慮的重大課題。隨著各項新技術的發明和應用，工業自動化已經成為生產行業發展的新趨勢，這是贏得市場、降低成本的必選之路。在工業生產自動化的領域，PLC以自身獨特的優勢依然占據著控制系統的重要地位，在新技術發展的刺激下正朝著小型化、開放性和網絡化的方向發展；DCS作為過程控制的典型系統積極向上拓展，越來越多地扮演管控一體化的角色；IPC以其靈活、開放的特點，重新贏得了用戶的青睞；CNC除了在機床上的應用外，也在向更廣泛的領域

延伸。

1 工業自動化技術基本概念分析

工業自動化技術就是綜合運用控制理論、電子裝備、儀器儀表、計算機和相關工藝技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、節省能耗、降低消耗、減少污染、確保安全等目的的一種綜合性技術。這里說的工業生產過程指的是發電冶金、煤油石化、建材造紙、制藥采礦、油庫糧庫等，可以是一個設備、一個工段、一條生產線，也可以是一個工廠、一個聯合企業。工業自動化技術的組成主要包括硬件技術、軟件技術和系統技術三大部分。硬件技術是控制設備、變送器、執行器、輔助設備等；軟件技術是控制軟件、優化軟件管理軟件、軟測量軟件等；系統技術是各種硬件的集成技術、各種軟件的集成技術、硬件與軟件的集成技術等。工業自動化技術在工業領域的應用可以有效提高企業整體素質，可以提高國家整體國力，是合理調整產業結構的主要手段之一，也是“高能耗、高消耗、高污染”治理的有效手段之一。

2 控制管理系統

在實現工業自動化和智能化的過程中，控制管理系統的作用是非常巨大的，起著關鍵性的作用。所謂的控制管理系統就是為了達到既定的控制目標所需要的軟件系統和物理部件，這是一個部件相互整合的過程，一般來說控制管理系統由控制設備和被控制的對象所組成。目前，在工業自動化的過程中，有效的控制管理系統分為以下四類：一是順序控制管理系統：這種控制管理系統有一定的編程設計，以時間或者工序的邏輯關系為程序，一步一步地對生產設備、生產系統和生產對象進行加工和處理，順序控制方法應用的領域很多，比如常見的電梯就是采用的順序控制管理系統；二是過程控制系統：這種控制管理系統是在實施工業自動化生產的過程中，對溫度、壓力等相關的物理量進行閉環控制，實現生產過程按照既定的程序和規律進行，保障生產過程的流暢性；三是運動控制系統：這種控制管理系統是通過管理和指揮運動物體的位置、轉速、移動方向等，實現既定安全操作的管理，比如調速系統等；四是監控管理系統：這種控制管理系統主要是采用記錄和裁定生產過程中的相關信息，采集生產流程，反饋遇到的問題并及時報警等。針對控制管理系統，實現工作的方法一般包括繼電邏輯控制系統、常規儀表控制系統、拖動控制系統、常規顯示、記錄或報警儀表等。近些年，隨著計算機技術的發展，計算機技術開始運用到工業生產自動化上，出現了很多的計算機控制程序和計算機控制系統，如PLC、DCS、FCS及工業以太網等。

圖1 計算機技術在工業控制技術中的運用

3 分布式控制系統體系結構

自動化中的分布控制系統的出現是與計算機技術的發展密不可分的，其實就是一個中型的計算機控制系統，這種控制系統是通過專業的計算機來進行工業生產過程中的數據收集、分析、處理和對生產流程的監管。多級計算機控制系統，這種控制系統是在近些年計算機處理速度極大提高的基礎上和微型計算機的廣泛使用上發展起來的，使得計算機的應用技術更加準確可靠，可以說這種控制技術的出現和發展與計算機技術的發展是分不開的。對于集散型計算機控制系統來說，就是通過對生產過程和車間生產現狀的數據分析，將信息傳送到前端計算機上，在這個過程中，中央計算機只充當后繼到系統管理方面的工作，實現集中管理、分散控制，提高整個系統的可靠性。自動化的分布式控制系統最為基本的就是場控制器：通常帶有I/O部件，與生產過程相聯接，實現數據采集和控制執行，通過既定的人機接口，發布指令，然后經過通信系統，實現數據的傳輸和傳遞。

現場控制器包括回路控制器，回路控制器內部的算法預先用程序作成功能塊的形式，存在ROM中。可以按照所要求的控制策略，進行組態?？删幊炭刂破鳎≒LC）：PLC是由模仿繼電器控制原理發展起來的，以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令。運動控制器：用于控制運動部件的速度或位置，通常包括變頻器和伺服系統。現場總線：智能化取代傳統儀器，控制站由分散取代集中，這一定程度上改變了傳統的信號和通信

標準。

參考文獻

[1] 趙文彬.計算機控制技術在工業自動化生產線上的應

用[J].計算機光盤軟件與應用，2011，（23）.

[2] 楊雷忠，胡石當.現代工業自動化控制中微機控制技

術的應用[J].城市建設理論研究，2012，（1）.

[3] 趙春.淺析工業自動化計算機控制系統的應用[J].科

技咨詢，2013，（13）.

作者簡介：胡松楠（1980—），河北盧龍人，供職于中交水運規劃設計院有限公司，研究方向：電氣自動化

控制。

摘要：隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，工業生產已經開始向智能化和自動化方向發展，工業生產由人工為主力轉變成機器為主力。隨著計算機技術和網絡技術的發展，它們在工業生產中的應用極大地提高了生產效率，為工業生產的自動化夯實了基礎。文章分析了工業自動化的概念、組成及系統控制，著重探究了計算機網絡技術在工業自動化控制系統設計中的使用情況。

關鍵詞：工業自動化；控制系統；計算機技術

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0035-02

在市場經濟充分發展的今天，社會的競爭越來越激烈，對于制造業和生產行業來說，如何提高生產效率、保障產品質量已經成為企業生存和發展必須考慮的重大課題。隨著各項新技術的發明和應用，工業自動化已經成為生產行業發展的新趨勢，這是贏得市場、降低成本的必選之路。在工業生產自動化的領域，PLC以自身獨特的優勢依然占據著控制系統的重要地位，在新技術發展的刺激下正朝著小型化、開放性和網絡化的方向發展；DCS作為過程控制的典型系統積極向上拓展，越來越多地扮演管控一體化的角色；IPC以其靈活、開放的特點，重新贏得了用戶的青睞；CNC除了在機床上的應用外，也在向更廣泛的領域

延伸。

1 工業自動化技術基本概念分析

工業自動化技術就是綜合運用控制理論、電子裝備、儀器儀表、計算機和相關工藝技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、節省能耗、降低消耗、減少污染、確保安全等目的的一種綜合性技術。這里說的工業生產過程指的是發電冶金、煤油石化、建材造紙、制藥采礦、油庫糧庫等，可以是一個設備、一個工段、一條生產線，也可以是一個工廠、一個聯合企業。工業自動化技術的組成主要包括硬件技術、軟件技術和系統技術三大部分。硬件技術是控制設備、變送器、執行器、輔助設備等；軟件技術是控制軟件、優化軟件管理軟件、軟測量軟件等；系統技術是各種硬件的集成技術、各種軟件的集成技術、硬件與軟件的集成技術等。工業自動化技術在工業領域的應用可以有效提高企業整體素質，可以提高國家整體國力，是合理調整產業結構的主要手段之一，也是“高能耗、高消耗、高污染”治理的有效手段之一。

2 控制管理系統

在實現工業自動化和智能化的過程中，控制管理系統的作用是非常巨大的，起著關鍵性的作用。所謂的控制管理系統就是為了達到既定的控制目標所需要的軟件系統和物理部件，這是一個部件相互整合的過程，一般來說控制管理系統由控制設備和被控制的對象所組成。目前，在工業自動化的過程中，有效的控制管理系統分為以下四類：一是順序控制管理系統：這種控制管理系統有一定的編程設計，以時間或者工序的邏輯關系為程序，一步一步地對生產設備、生產系統和生產對象進行加工和處理，順序控制方法應用的領域很多，比如常見的電梯就是采用的順序控制管理系統；二是過程控制系統：這種控制管理系統是在實施工業自動化生產的過程中，對溫度、壓力等相關的物理量進行閉環控制，實現生產過程按照既定的程序和規律進行，保障生產過程的流暢性；三是運動控制系統：這種控制管理系統是通過管理和指揮運動物體的位置、轉速、移動方向等，實現既定安全操作的管理，比如調速系統等；四是監控管理系統：這種控制管理系統主要是采用記錄和裁定生產過程中的相關信息，采集生產流程，反饋遇到的問題并及時報警等。針對控制管理系統，實現工作的方法一般包括繼電邏輯控制系統、常規儀表控制系統、拖動控制系統、常規顯示、記錄或報警儀表等。近些年，隨著計算機技術的發展，計算機技術開始運用到工業生產自動化上，出現了很多的計算機控制程序和計算機控制系統，如PLC、DCS、FCS及工業以太網等。

圖1 計算機技術在工業控制技術中的運用

3 分布式控制系統體系結構

自動化中的分布控制系統的出現是與計算機技術的發展密不可分的，其實就是一個中型的計算機控制系統，這種控制系統是通過專業的計算機來進行工業生產過程中的數據收集、分析、處理和對生產流程的監管。多級計算機控制系統，這種控制系統是在近些年計算機處理速度極大提高的基礎上和微型計算機的廣泛使用上發展起來的，使得計算機的應用技術更加準確可靠，可以說這種控制技術的出現和發展與計算機技術的發展是分不開的。對于集散型計算機控制系統來說，就是通過對生產過程和車間生產現狀的數據分析，將信息傳送到前端計算機上，在這個過程中，中央計算機只充當后繼到系統管理方面的工作，實現集中管理、分散控制，提高整個系統的可靠性。自動化的分布式控制系統最為基本的就是場控制器：通常帶有I/O部件，與生產過程相聯接，實現數據采集和控制執行，通過既定的人機接口，發布指令，然后經過通信系統，實現數據的傳輸和傳遞。

現場控制器包括回路控制器，回路控制器內部的算法預先用程序作成功能塊的形式，存在ROM中。可以按照所要求的控制策略，進行組態?？删幊炭刂破鳎≒LC）：PLC是由模仿繼電器控制原理發展起來的，以存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令。運動控制器：用于控制運動部件的速度或位置，通常包括變頻器和伺服系統?，F場總線：智能化取代傳統儀器，控制站由分散取代集中，這一定程度上改變了傳統的信號和通信

標準。

參考文獻

[1] 趙文彬.計算機控制技術在工業自動化生產線上的應

用[J].計算機光盤軟件與應用，2011，（23）.

[2] 楊雷忠，胡石當.現代工業自動化控制中微機控制技

術的應用[J].城市建設理論研究，2012，（1）.

[3] 趙春.淺析工業自動化計算機控制系統的應用[J].科

技咨詢，2013，（13）.

作者簡介：胡松楠（1980—），河北盧龍人，供職于中交水運規劃設計院有限公司，研究方向：電氣自動化

控制。