研究計算機控制系統(tǒng)在自動化生產線上的應用

劉櫻 戚曉強

摘要：進入到21世紀，計算機技術飛速發(fā)展，計算機也被廣泛應用于各行各業(yè)，尤其是在自動化生產線上，利用計算機控制生產的一整套流程，能夠實現(xiàn)生產的精準化、高效化，有效降低企業(yè)的生產成本，使企業(yè)能夠獲得更大的市場競爭力。本文主要探討了計算機控制系統(tǒng)在現(xiàn)代自動化生產線上的具體應用。

關鍵詞：計算機控制系統(tǒng) 自動化生產線 應用

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A？？？？文章編號：1007-9416（2016）05-0000-0

隨著社會需求的不斷提升，現(xiàn)代實物生產企業(yè)迫切需要加大自身產能，一方面滿足社會需求，一方面提高企業(yè)競爭力，在自動化生產技術不斷更新的背景下，傳統(tǒng)手工流水生產已經逐漸被企業(yè)淘汰，繼而積極引進計算機控制系統(tǒng)來實現(xiàn)產品的自動化生產，讓企業(yè)在降低生產成本的同時，提高企業(yè)產能，加大企業(yè)市場占有份額，為企業(yè)長期穩(wěn)步發(fā)展提供堅實的保障。

1 計算機控制系統(tǒng)

計算機控制技術是現(xiàn)代計算機的核心技術。近幾年，隨著計算機技術的快速發(fā)展，計算機控制系統(tǒng)也在不斷更新與完善，并逐漸應用于各行各業(yè)中。在計算機控制系統(tǒng)中，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)提高了自動化生產在人們心中的地位，受到現(xiàn)代生產企業(yè)的高度重視與廣泛應用，由計算機控制的自動化生產車間，正在逐步優(yōu)化我國企業(yè)生產格局，在節(jié)約材料、降低人工操作、提高工作效率、提高生產質量等方面都具備非常大的優(yōu)勢。隨著生產企業(yè)發(fā)展規(guī)劃加大，生產需求不斷提升，數(shù)控技術也在逐步完善，傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)逐漸被計算機數(shù)據系統(tǒng)取代，生產的工業(yè)設備與操作系統(tǒng)的聯(lián)系將愈加緊密。

2 自動化生產線

自動化生產線指的是沒有人員操作設備，設備能夠按照計算機實現(xiàn)設計好的程序與控制指令，自動完成生產任務。在自動化生產線中，原材料、生產、產品輸出、包裝等一系列過程都是由復雜的機械完成的，由于自動化生產線高度自主的特點，各程序之間連接緊密，因此通常不會出現(xiàn)異常生產事件的發(fā)生。從上世紀工業(yè)革命開始，自動化生產技術就在不斷解放人類生產力，隨著計算機控制技術的廣泛應用，自動化生產線必將給發(fā)展速度日益加快的社會提供充足的保障。

3 計算機控制系統(tǒng)的設計過程

3.1 系統(tǒng)方案的設計

系統(tǒng)方案的設計主要依據廠家提供的自身生產情況及相關的操作任務而制定的詳細設計思路。根據實際生產需求，計算機控制系統(tǒng)的設計人員對軟硬件進行可行性分析，綜合各種分析最終組成一套完善的控制系統(tǒng)。通常而言，計算機控制系統(tǒng)的設計需要花費較長時間，因為這關系到后續(xù)生產設備的穩(wěn)定、高效，在具體設計時，設計人員需要與生產人員進行必要的溝通，深入了解生產的具體過程，主要是為了提高方案的可行性與控制成本的目的。

3.2 控制任務

在設計方案制定并通過審核后，相關人員就需要深入的研究控制系統(tǒng)裝置的設計，對其工作流程與控制操作等進行詳細的了解，使得設備在使用過程中能夠正接收計算機程序提供的數(shù)據命令，并對自動化生產的效率進行評估，當系統(tǒng)操作人員對操作系統(tǒng)的運行過程有了深入了解后，才能在設計上保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使計算機控制系統(tǒng)真正做到提高生產效率的作用。

3.3 軟件設計

軟件設計是計算機控制系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)，由于自動化生產過程通常比較復雜，要想將整個過程緊密連接起來，確保每個過程高效、正常運作，在軟件的設計時，不僅要考慮整個系統(tǒng)的控制銜接得當，還要進行防呆系統(tǒng)的設置，防止生產過程中某一過程生產效果不達標，產生大量的殘次品。因此，在軟件設計時一定要對整個自動化生產線的功能進行全面分析，在設計時盡可能將整個生產線劃分為相應的控制體系，避免全局設計產生混亂的情況，使設計人員思路更清晰，相互銜接也更加緊密。

3.4 現(xiàn)場安裝調試

在計算機軟硬件系統(tǒng)設計完成后，就需要現(xiàn)場安裝人員根據設計要求將系統(tǒng)進行合理的組裝，一般而言，如果生產任務比較復雜且規(guī)模比較龐大，需要進行全方位的演練操作，通過多次演練得出詳細的數(shù)據，能夠對軟硬件的性能進行全面評估，盡可能在安裝前優(yōu)化系統(tǒng)的軟硬件功能。現(xiàn)場調試安裝演練可以使用現(xiàn)代虛擬仿真技術，為計算機營造最接近真實的仿真模擬環(huán)境，便于實驗中數(shù)據的可靠性，根據模擬分析得出的結果，設計人員能夠根據演練過程中存在的不足之處進行改善，消除控制系統(tǒng)中各種不穩(wěn)定因素，為后續(xù)生產提供可靠保證。

3.5 計算機控制系統(tǒng)的合成

計算機控制系統(tǒng)由軟件與硬件構成，整個系統(tǒng)組成通常包括控制對象、自動化硬件設備、自動化控制各種軟件程序。在生產過程中，由計算機控制系統(tǒng)組成的自動化生產線，使得實際生產中需要人工操作的步驟已經逐步被機器取代，機器不像人一樣，會產生疲勞，只要機械設備正常、控制程序穩(wěn)定、原材料供應充足，自動化生產就會一直持續(xù)，滿足企業(yè)高效產能的需求。

4 計算機控制系統(tǒng)在自動化生產線上的實際應用

4.1 應用詳情

某飲料生產企業(yè)因為近幾年銷售額逐年上升，需要提高原有生產線生產產能。在原有生產線上，部分操作依舊使用到大量人力，并且各個流程銜接并不緊密，導致一直以來生產效率較低。該企業(yè)為了進一步提高生產效率，需要在已有的生產線上進行改善，基于此，企業(yè)委托給計算機控制系統(tǒng)設計企業(yè)，要求設計一套完整的飲料自動化生產線，使得原料配比、裝瓶、包裝等一系列過程能夠完全實現(xiàn)無人操作。在操作系統(tǒng)設計完成后，該企業(yè)在后續(xù)的一段時間生產中，不僅實現(xiàn)了飲料生產量的快速提升，而且還提高了自動化生產線的良品產出率，并獲得一定的經濟效益。

4.2 應用效果

在自動化生產線經過改善生產流程與控制流程后，由企業(yè)技術人員對自動化控制系統(tǒng)進行效益評估，進行理論評估后開始一段時間的實際生產。

在首期生產的六個月中，該企業(yè)累積生產5000萬瓶飲料，為企業(yè)帶來了1.8億的經濟收入，對比未設計安裝控制系統(tǒng)前的產能，這六個月的實際產量達到以前18個月的實際生產量，即生產效率提升了3倍。原材料的準備時間也大大降低，院線材料準備需要20分鐘，改進控制系統(tǒng)后，原材料轉只需5分鐘就能完成。

改善后的自動化生產線，其生產成本也實現(xiàn)了大幅度下降，除了人工費用的下降外，生產過程中因為各種意外造成的殘次品也大大降低，設備的維修也沒有以前平凡，引進該系統(tǒng)后，由于系統(tǒng)能自我調節(jié)異常生產情況，因此系統(tǒng)的綜合故障率下降30%。

該系統(tǒng)還使得企業(yè)在人力上的花費大大降低，勞動力的需求也不像以前迫切，例如原材料配比原先至少需要10個人完成，改進操作系統(tǒng)后，只需1人就能完成，飲料后續(xù)的檢查過程也從原有的12人下降到3人，這些人力的需求下降，不僅降低了成本，還提高了生產線的自動化程度，在企業(yè)人員流動較大的現(xiàn)實環(huán)境下，現(xiàn)有的自動化生產線有效解決了勞動力流失的問題，減少生產中人員操作失誤產生的不確定性，進一步提高產品的生產效率與產品質量，為企業(yè)占據更大的市場份額。

5 結語

隨著社會主義市場經濟的快速發(fā)展，科學技術在不斷更新，由現(xiàn)代計算機控制系統(tǒng)轉變的企業(yè)生產模式，在提高產品產量、質量等方面做出了巨大的貢獻，在未來，生產企業(yè)自動化技術必將成為工業(yè)發(fā)展的主流，而計算機控制系統(tǒng)也將與自動化生產線實現(xiàn)更緊密的連接，為企業(yè)帶來更高的經濟收益。

參考文獻

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