工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中計算機技術(shù)的應(yīng)用

周志超

摘 要：工業(yè)自動化控制技術(shù)綜合了電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)和各種自動化設(shè)備，調(diào)度并管控著工業(yè)生產(chǎn)的全過程。其中，計算機技術(shù)的應(yīng)用是實現(xiàn)精準(zhǔn)控制、高效控制的決定性力量。為人類步入21世紀(jì)的標(biāo)志性技術(shù)，極大地改變了工程生產(chǎn)方式，自動化控制技術(shù)作為計算機技術(shù)的衍生品，能夠大大降低人工勞動力的投入量，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，從而提高生產(chǎn)企業(yè)的核心競爭力。因此，加強對計算機技術(shù)的研究有著重要意義。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；工業(yè)自動化；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

計算機控制系統(tǒng)的提高需要有先進(jìn)的技術(shù)來作為依托，更需要強大的自動化控制作為基礎(chǔ)。總的來說，計算機控制技術(shù)的運用能夠有效優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，擴大公司的生產(chǎn)規(guī)模，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，對于工業(yè)自動化生產(chǎn)具有極為重要的意義。

一、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)

1.工業(yè)自動化技術(shù)。工業(yè)自動化技術(shù)作為一項綜合性較強的技術(shù)，主要依托于電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)等方面，通過工業(yè)自動化技術(shù)能夠有效實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，也就是通過計算機終端操控實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)，從而大大降低人力投入，是當(dāng)今生產(chǎn)企業(yè)在管理、檢測、生產(chǎn)、決策中的重要技術(shù)。工業(yè)自動化發(fā)展有著重要意義，能夠有效提高工業(yè)產(chǎn)值、降低生產(chǎn)成本、降低生態(tài)污染、降低能源投入等。由此可見，自動化生產(chǎn)模式是工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、優(yōu)化的重要渠道之一，極大提高了企業(yè)核心競爭力，保障生產(chǎn)企業(yè)健康發(fā)展。

2.自動化系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)也是實現(xiàn)自動化工業(yè)的軟件技術(shù)，在自動化、智能化操作中有著重要作用。控制系統(tǒng)主要是突出“控制”理念，也就是實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的控制、檢測、分析等作用。在自動化系統(tǒng)當(dāng)中，通過傳感器接受各項信息，之后根據(jù)編程進(jìn)行自動化控制，并反饋工業(yè)生產(chǎn)的狀態(tài)。如果在生產(chǎn)線中出現(xiàn)了質(zhì)量不過關(guān)的產(chǎn)品，自動化系統(tǒng)會通過識別功能將不合格產(chǎn)品清除或控制生產(chǎn)線停止，避免存在問題的產(chǎn)品流入到市場當(dāng)中，從而保障企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益。

二、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中計算機技術(shù)的應(yīng)用分析

1.PLC

可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是通過數(shù)字運算來進(jìn)行操控的一種電子信息系統(tǒng)，基于對可編程存儲器的應(yīng)用，來實現(xiàn)對程序的存儲并予以執(zhí)行控制與運算處理，而且借助于數(shù)字與模擬方式輸出并控制各類機械抑或是生產(chǎn)過程。可編程邏輯控制器之所以在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)能夠得到大規(guī)模的應(yīng)用，和其本身所具備的功能特性有著密切的相關(guān)性，其最為突出的一項優(yōu)勢價值即體現(xiàn)為有著良好的穩(wěn)定性與較強的抗干擾能力，各項配套設(shè)施完備，功能齊全，能夠廣泛適用于多種完全不同的工作狀況條件，在系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)、維護(hù)等方面操作較為簡便，整個系統(tǒng)具備重量輕、體積小、能耗低等眾多優(yōu)勢特性，初步掌握起來十分方便，備受廣大工程技術(shù)人員的青睞。

2.DCS

分散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem，DCS）是采用多級計算機系統(tǒng)所共同構(gòu)建而成，主要的構(gòu)成部分包括了過程監(jiān)控級與控制級兩部分內(nèi)容。實現(xiàn)了對通訊、控制、顯示、計算等技術(shù)的綜合統(tǒng)一。分散控制系統(tǒng)的核心為通信系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為工程師站，這一系統(tǒng)最主要的功能價值即體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，由此便可確保分散控制系統(tǒng)長時間保持在最佳工作狀況下。

3.NC

數(shù)字控制技術(shù)（Numerical Contral，NC）是通過數(shù)字與符號來針對工業(yè)生產(chǎn)程序進(jìn)行編程控制。這一技術(shù)可依據(jù)預(yù)先所設(shè)定出的程序來開展遠(yuǎn)程操控，數(shù)字控制技術(shù)的核心即為軟件系統(tǒng)，主要的功能體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的自動化控制與故障診斷，保障工業(yè)生產(chǎn)加工的精準(zhǔn)程度得以大幅度提升。另外，通過對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用不但可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的全面維修處理，同時還可針對有關(guān)的故障問題及時予以排除，而且在故障問題進(jìn)一步惡化之前對各部分零部件及時予以更換，有助于保障系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

4.FCS系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

FCS系統(tǒng)技術(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)，集合SCADA/HMI和Soft logic于一體的工業(yè)自動化現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。因此，F(xiàn)CS系統(tǒng)技術(shù)是計算機技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)應(yīng)用。FCS系統(tǒng)技術(shù)可以保障同企業(yè)管理層的資料管理系統(tǒng)的信息交流，幫助車間主任和工段長制定工作計劃，建立調(diào)度員和操作員的操作工作位置，完成資料的接收和工藝流程的直接控制等。FCS系統(tǒng)的規(guī)模主要以工業(yè)需求為準(zhǔn)，既有128通道的小型系統(tǒng)，也有64000通道的特大型系統(tǒng)，在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛，且應(yīng)用效果良好。

FCS系統(tǒng)技術(shù)可以提供的應(yīng)用包括工程自動建立、立體矢量圖形的獲取、統(tǒng)一工具為操作站和控制器編程、充分利用網(wǎng)絡(luò)接口、WEB、GSM技術(shù)，同時還能提供信號處理和控制的原始算法，從而提高工藝控制的準(zhǔn)確性。此外，F(xiàn)CS系統(tǒng)中，組件與組件之間很容易耦合。因此，建立在FCS基礎(chǔ)上的工藝流程自動化控制系統(tǒng)，容易支持、開發(fā)行業(yè)信息系統(tǒng)，并使其整體化，從而進(jìn)一步提升FCS系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用。

三、計算機控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.計算機技術(shù)應(yīng)用廣泛化。基于以往的工業(yè)自動化計算機技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中，基本都是通過對監(jiān)控管理技術(shù)的應(yīng)用，而在另外一些相關(guān)領(lǐng)域則鮮有涉獵，伴隨著相關(guān)計算機技術(shù)的快速化發(fā)展影響，其所牽涉到的影響范圍正在變得更加廣泛，應(yīng)用范圍也得到了極大的拓展。因而，在將來的工業(yè)自動化發(fā)展過程中計算機技術(shù)的應(yīng)用也將會由初級監(jiān)控管理逐漸滲透到其他領(lǐng)域方面。

2.自動化計算機應(yīng)用前景廣闊。工業(yè)的快速化發(fā)展，自動化及計算機必將會發(fā)揮至關(guān)重要的核心作用，大量的工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)為促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升，以及減小成本費用，都要用到專業(yè)的自動化計算機來實現(xiàn)這一目標(biāo)。當(dāng)前我國的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模還都相對較小，而工業(yè)自動化計算機的普及還將有著更大的市場發(fā)展空間。

3.自動化計算機應(yīng)用持續(xù)創(chuàng)新。在自動化計算機應(yīng)用創(chuàng)新方面，尤其是以分布式自動化技術(shù)為代表，其有效解決了大工程項目的高成本費用問題。對于分布式自動化技術(shù)的應(yīng)用有助于解決跨行業(yè)生產(chǎn)的實際需求，相信隨著相關(guān)技術(shù)水平的不斷提高，也將會有更多的新型技術(shù)手段被應(yīng)用到工業(yè)自動化生產(chǎn)當(dāng)中。

總之，隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍愈加廣泛，計算機技術(shù)能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量，降低人力投入量和生產(chǎn)成本，是我國工業(yè)改革重要的發(fā)展方向。本文重點對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行了闡述，并簡單分析了自動化控制系統(tǒng)中計算機技術(shù)的應(yīng)用，旨在提高我國工業(yè)自動化水平，推動社會經(jīng)濟發(fā)展。

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