計算機在工業(yè)生產中的應用研究

董朝賢

（三門峽職業(yè)技術學院，河南 三門峽 472000）

時代在不斷進步，傳統(tǒng)機械而緩慢的人力勞動方式越來越難滿足現(xiàn)在的工業(yè)生產需求，計算機技術應運而生。人們憑借計算機的技術突破，對工業(yè)生產中的許多生產方式進行了控制，有效地提高了生產效率和生產質量，極大地推動了生產力的發(fā)展，計算機技術在生產工業(yè)中起到了無可替代的作用。

1 計算機技術在工業(yè)自動化生產中的應用概述

計算機技術在工業(yè)生產過程中發(fā)揮著重要作用，在自動化生產中運用該技術可以充分實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化。

1.1 自動化生產概念

自動化生產概念是在沒有人工操作的情況下，生產裝置可以根據前期設置的口令實現(xiàn)自動化生產，對一系列生產過程進行自動化操作。生產期間，也就是在整個工業(yè)生產流水線，其中包含產品加工、材料選取、輸入、元件配送、產品檢驗等一整套生產流程，都需要用到計算機技術，并對其進行自動化加工。由于工業(yè)企業(yè)開展生產期間具備一定公開性，所以每一項生產環(huán)節(jié)都緊密相連，無論是哪個生產環(huán)節(jié)都不容許出現(xiàn)一點紕漏。自動化生產在工業(yè)生產中獲得廣泛運用后，降低員工勞動力的出錯率，提升加工速度，大大提高了工業(yè)生產效率和生產質量，并降低了企業(yè)生產的管理成本，開拓并鞏固了企業(yè)的市場核心地位。

1.2 控制技術是工業(yè)生產中應用計算機技術的核心技術

將計算機軟件技術應用于工業(yè)自動化生產中，實際是對自動化和計算機技術中的控制技術進行應用。但我國科學技術的不斷提高，逐漸升華了計算機控制技術和生產創(chuàng)新理念，使計算機技術在工業(yè)生產發(fā)展中獲得廣泛運用。除此之外，對于計算機控制技術而言，采用該技術期間需要結合自動控制技術、網絡通信、傳感裝置、系統(tǒng)等軟硬件同步進行，由各類具體技術共同予以支撐。也就是說，在計算機技術中，控制技術屬于核心技術，通過運用不同裝置和計算機實現(xiàn)全程控制操作，進而才能將計算機技術作為工業(yè)生產發(fā)展的基礎技術。因此，在自動化生產中，最基礎的操作就是通過運用計算機數據裝置逐漸取代傳統(tǒng)系統(tǒng)操作方式，實現(xiàn)對生產裝置的全程控制。運用控制技術有助于降低人力資源的管理成本，提高工作效率等，進一步提升生產質量。

2 計算機技術在工業(yè)生產中的具體應用

2.1 突出自動化控制的特點

現(xiàn)代化生產和自動化控制都離不開計算機技術的發(fā)展和應用，工業(yè)生產中使用計算機，可以有效地提高工業(yè)生產的效率，并且能夠促進工業(yè)的快速發(fā)展及其現(xiàn)代化工業(yè)的生產過程。具體來說，自動化生產就是將控制系統(tǒng)植入計算機中，由計算機自動控制生產操作和生產進程，減少人工操作的失誤，提升加工速度，以此實現(xiàn)自動化的控制[1]。計算機技術和自動控制是計算機自動化控制的基礎。工業(yè)生產中要順利應用計算機控制系統(tǒng)，必須要具備4種要素，分別是：網絡通信、系統(tǒng)軟件、傳感設備和總線傳輸[2]。

2.2 質量檢測與化驗過程

傳統(tǒng)的工業(yè)生產模式有著工序數量多、工序較為繁瑣且工序連續(xù)性不夠強這些特征，生產質量和生產效率也會受到直接影響。為了能實現(xiàn)高效率、高產出、高質量的結果，就要先獲得具備準確的檢驗數據、合理的配方和一套可行的質量標準的控制體系[3]。計算機要能順利應用于統(tǒng)計軟件，在工業(yè)生產中首先要了解并且有效掌握質量、生產波動的規(guī)律。在現(xiàn)在的生產質量檢測和化驗過程中，由定性管理和科學管理取代了傳統(tǒng)管理，如今又轉變成了定量管理，這一切都是計算機所帶來的改變。

2.3 仿真的系統(tǒng)模式

以往傳統(tǒng)模式的工業(yè)生產需要消耗大量的財力和物力，計算機仿真技術的出現(xiàn)，開展系統(tǒng)仿真的模擬實驗改變了這一現(xiàn)狀。工業(yè)生產全過程的數學模型也可以依靠計算機來建立。全程模擬在工業(yè)生產當中得到了體現(xiàn)。除此以外，利用計算機對一個實驗的相關參數進行改動就可以開展其他類型的實驗，這樣可以體現(xiàn)計算機系統(tǒng)模擬仿真技術在工業(yè)生產中的使用。根據相關應用標準和注意事項，對一些職工進行專業(yè)培訓，教他們正確利用計算機中的模擬仿真系統(tǒng)，可以有效且合理地處理好工業(yè)生產中出現(xiàn)的故障，這樣就可以有效提高該生產模式的生產效益。

2.4 推動計算機技術的廣泛應用

計算機當中的易于控制、有效管理、模擬實驗這些特質都可以運用在工業(yè)生產當中，也可以利用計算機對工業(yè)產品進行宣傳和推廣。雖然傳統(tǒng)的媒體有著信譽高、用戶廣泛的特點，但其費用也很高并且容易受到地理位置和時間等因素的限制。迅速發(fā)展的互聯(lián)網技術、在工業(yè)領域中得到普遍使用的數字媒體，網絡宣傳費用比傳統(tǒng)的媒體低而且收益與傳統(tǒng)媒體不相上下。有時在這方面，新興數字媒體的效果還會超過傳統(tǒng)媒體。廣泛性和高效性都是計算機技術所具備的特質，這一特質不僅提高了工業(yè)生產的效益還提高了生產質量。

3 工業(yè)生產中計算機所具備的發(fā)展方向

3.1 具有集散型控制的特點

通過應用分布式控制系統(tǒng)，可以有效實現(xiàn)工業(yè)生產過程中的集散型工業(yè)控制系統(tǒng)的應用。微型處理器計算機的集散控制系統(tǒng)是該控制系統(tǒng)的中心，分級的網絡系統(tǒng)結構在此得以完全體現(xiàn)，其主要功能就是分散控制以及進行集中綜合管理。模塊化系列化和標準化是這項設計的主要特點。組態(tài)方便、配置靈活和便于實現(xiàn)全局化生產是計算機的集散控制的優(yōu)點。以石化行業(yè)為例，現(xiàn)在的石化行業(yè)所建立的許多巨型石化設備在選取控制系統(tǒng)時，集散控制系統(tǒng)是首選。計算機在工業(yè)生產中的一大功能是實現(xiàn)集散型控制。

3.2 具有辨識系統(tǒng)的功能

在控制理論中，系統(tǒng)模型分支是重要的分支理論。工業(yè)生產的過程能夠被模仿并且能將其過程完整地展示出來，最后依據計算機輸入和輸出的模式，最后未來變化將被推測系統(tǒng)輸出而且還可以完成對控制器的設計，可以依靠系統(tǒng)的特性和輸入時間的函數來分析工業(yè)生產的確定輸出信號，適當地改變控制輸入，最后輸出的結果能滿足工業(yè)生產的要求，系統(tǒng)辨別在建筑熱濕和水電能源等方面得到了良好的應用。

3.3 可編程控制器

在工業(yè)自動化生產過程中，計算機軟件技術包含可編程控制設備，這是一種對邏輯進行編程控制的系統(tǒng)，運用了編程程序，充分實現(xiàn)了計算機數據記錄、控制、 運算等操作口令。該系統(tǒng)裝置現(xiàn)已成為抗干擾能力較強的傳統(tǒng)技術，主要運用于工業(yè)生產環(huán)境中，并且操作方式比較簡便，可在直觀、簡單的操作程序中應用，實現(xiàn)現(xiàn)場操作。當前，集散式控制系統(tǒng)以及可編程控制兩種裝置屬于最有能力競爭的系統(tǒng)，而可編程控制裝置具備高效率、高性能、網絡性能強、通信能力強的特征。可運用在工業(yè)自動化控制、計算機集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing Systems，CIMS）過程中，并能根據不同特征進行多種語言編程；運用于不同國家、不同場合等，并能在相同的可編程控制器中運用多種語言編程。由于可編程控制器使用性能較強、發(fā)展?jié)摿^大等，不但可以實現(xiàn)工控機聯(lián)合，還能逐漸深入到DCS系統(tǒng)，促進工業(yè)自動化生產獲得較大發(fā)展。

3.4 無線與工業(yè)監(jiān)控網絡相結合

有線網絡具備技術強、價格便宜、使用范圍廣等特征，在計算機軟件中獲得廣泛運用。但是，將其運用到工業(yè) 發(fā)展中有一定的局限性，例如：生產環(huán)境、地方限制等，導致有線網絡很難在工業(yè)生產中發(fā)展。因此，無線網絡技術因為使用方式靈活，在工業(yè)自動化生產中得到廣泛運用。隨著科學技術的發(fā)展，無線網絡技術已在工業(yè)自動化生產中獲得廣泛運用，其不僅可以和工業(yè)網絡技術相結合，還能以最快的速度進行無線連接工作，實現(xiàn)隨意、隨時、隨地訪問操作；此外，無線局域網還能在無網絡的狀態(tài)下，進行太空網絡連接，實現(xiàn)太網絡功能。

4 結語

計算機應用的廣泛性也是依靠科學技術的發(fā)展而發(fā)展的，這為工業(yè)生產帶來了很大的便利性，也因此將工業(yè)生產從傳統(tǒng)型到半自動化的類型從半自動化衍生到全自動化。這一衍生的成果大幅度地減少了工業(yè)生產所需要的時間，工業(yè)生產效率被大大提高。綜上所述，在新時代背景下，計算機技術的應用能夠推動工業(yè)的迅速發(fā)展。