計算機控制技術在工業上的應用

摘 ?要：隨著科學技術的快速發展，計算機應用技術被應用到各個領域，包括國防、航空航天、工業、農業、醫學等行業，不僅提高了生產效率，也促進了企事業單位的快速發展。本文主要闡述了計算機技術在工業自動控制系統中的應用。

關鍵詞：計算機應用;工業;自動控制

自從工業技術革命以來，工業生產技術得到了快速發展。在工業生產過程中自動化系統的發展受到了人們的廣泛關注，計算機技術在自動化系統中的應用，取得了非常明顯的效果。當前，它已經成為了工業生產中不可或缺的工具。

“計算機控制系統”綜合了計算機、自動控制理論和自動化儀表等項技術，并將這些先進技術集成起來應用于工業生產過程。計算機控制系統是自動控制技術和計算機技術相結合的產物，利用計算機來實現生產過程自動控制的系統，它由控制計算機本體和受控對象兩大部分組成。

一、計算機控制技術的發展

計算機控制技術的思想始于上世紀五十年代中期，美國TRW航空公司與美國德克薩斯州的一個煉油廠合作，進行計算機控制的研究，他們設計出了一個利用計算機控制實現反應器供料最佳分配，根據催化劑活性測量結果來控制熱水的流量以及確定最優循環的系統。這項具有跨時代意義的工作為計算機控制技術的發展奠定了基礎，從此，計算機控制技術迅速發展，并被各行各業廣泛應用。

伴隨著計算機技術的飛速發展，計算機控制技術也緊隨其后，迅猛的發展起來，其發展過程大致可以分為四個階段：（1）開創時期（2）直接數字控制時期（3）小型計算機時期（4）微型計算機時期。如今計算機控制技術的發展又多了許多新的方向：計算機控制的網絡化;計算機控制的集成化;計算機控制的智能化;計算機控制技術的標準化。

二、計算機控制技術的應用領域

（1）計算機控制技術在工業領域的應用：計算機控制技術在工業上的發展有幾個階段：最初能實現如信息處理、數據采集、過程控制、在線優化、甚至實時調度、生產計劃等操作控制功能;到能滿足如非線性、時變動態特性等要求的遞階控制;再到基于微處理器的分散控制;再到過程診斷技術，目前主要應用于電力和化工工業;然后到廣泛地用于產品質量檢測與控制等方面的傳感器開發及高級控制技術;現在，美國、日本及其它工業發達的國家正投入大量的人力、物力和財力致力于機器人的研制與開發。這些機器人主要應用于制造行業，也將在過程工業中發揮越來越重要的作用。今后，社會將面臨新的研究課題，制造系統和專家系統。（2）計算機控制技術在醫學領域的應用：根據我國現狀，中藥生產企業，一般把綜合間歇控制系統分成兩部分來搞，即生產管理部分和實時控制部分。（3）計算機控制技術在農業領域的應用：智能溫室大棚中利用計算機進行遠程監控和操作，還可設計自動控制無人管理溫室大棚。根據遠程傳感器搜集來的溫度、濕度、光照等模擬信息，經輸入通道進行AD轉換，傳入計算機，計算機既可以利用這些數據進行監控，同時又可以利用這些數據對大棚進行控制，進行加濕、加溫、增加光照等控制，從而實現溫室大棚的自動化智能控制。（4）計算機控制技術在航空領域的應用：近幾年來，從我國載人航天技術成功以來，航空航天技術已經得到越來越多的國人關注，一個又一個矚目成績的取得離不開自動化控制技術的發展，而這其中計算機控制技術又占據著重要的位置。

三、工業計算機控制技術的發展趨勢

（1）工業計算機控制技術的網絡化。將控制系統網絡化，使控制作用的實現不再局限于傳統意義上的控制系統，而是由各種儀表單元分別獨立完成各自的工作，然后再通過網絡進行彼此間的信息交換和組織，并相互協作，最終實現預定完成的控制任務。這種近似于模塊化的思想，可以使各部分獨立工作，不產生干擾，有可以根據需要增減控制網絡中的個體，大大增強了系統的實用性。（2）工業計算機控制技術的集成化。計算機集成制造系統將成為21世紀占主導地位的新型生產方式，世界上很多國家包括我國都已經把發展計算機控制技術作為本國制造工業的發展戰略，并制定了許多由政府或工業界支持的計劃，用以推動計算機集成制造系統的開發與應用。計算機控制系統的集成化也已經成為當今計算機控制技術的又一發展趨勢。（3）工業計算機控制技術的智能化。目前的典型智能控制方法有：模糊控制、專家控制、神經網絡控制等。模糊控制繞過了對象的不確定性、不精確性、噪聲、非線性、時變性以及時滯性等影響，實現簡單，適應面廣。（4）工業計算機控制技術的標準化。任何技術的發展最終都會趨向于標準化，計算機控制技術也不例外，將計算機控制技術標準化，可大大促進計算機控制技術的發展。目前國際公認的標準尚未建立，但已有很多廠商愿意采用一些通用性較強的產品，相信不久的將來，計算機控制技術必將建立一套國際化通用標準。

綜上所述，計算機控制在工業系統中的應用已取得了可喜的進展，而且隨著計算機技術的繼續發展，系統和控制理論與實踐的不斷深化，將得到進一步完善和發展，并為提高生產設備性能、產品質量，稀有資源的有效利用發揮更大的作用。

參考文獻：

[1] 《現代控制系統》（第10版）？ISBN：978-7-302-16207-0

[2] 《計算機控制原理與應用》陳炳和ISBN：978-7-81124-167-9

作者簡介：趙瓊（1984-），女，江西萍鄉人，工學學士，助教，研究方向：計算機應用技術。