計算機控制技術原理及發(fā)展趨勢研究

楊潔 13012719860921182X

1.計算機控制技術原理及特征分析

（一）計算機控制技術原理概述

所謂的自動控制，即通過控制裝置使運作過程自動得按照要求運行。這里所說的“自動”，即在完全沒有人參與的情況完成操作。計算機控制原理，簡單來說就是以計算機為核心的，在生產過程中自動控制的系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)同時包含了計算機和自動控制的特點，并且在此基礎上，速度更快，精確度更高，存儲量更大。

（二）計算機控制系統(tǒng)組成

典型的計算機控制系統(tǒng)分為監(jiān)控系統(tǒng)和過程對象。計算機監(jiān)控系統(tǒng)可分為軟件和硬件兩個部分。

第一，軟件系統(tǒng)。計算機能否正常運行，軟件系統(tǒng)起到了決定性的作用。其中，軟件系統(tǒng)中的應用軟件的功能是確保了被控對象的正常運行。被控對象的特性變化決定著應用軟件的的變化走向。為了加快軟件的開發(fā)周期，提高軟件的可靠性，應用軟件的發(fā)展越來越標準化。

第二，硬件系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)的硬件可以分為主機、外部設備、生產過程輸入輸出通道、通訊設備、操作臺等結構。主機由控制器、內存儲器和運算器組成；外部設備可分為外存儲器、輸入設備與輸出設備等等。所謂的過程對象，就是指被監(jiān)測的對象。

（三）計算機控制系統(tǒng)的特征分析

1、精度度高。之所以計算機控制系統(tǒng)的精確度高，是因為可以排除零點漂移、熱噪聲以及元件老化對精確度的控制，達到常規(guī)調節(jié)器難以達到的控制精確度；2、分時處理能力強。一臺計算機可以控制多個控制回路；3、較強的分辨力和邏輯判斷能力。計算機控制系統(tǒng)具有很強的智能性，它能判斷出環(huán)境的變化，并且根據(jù)生產環(huán)境的變化，及時作出反應，制定出相對合理的對策；4、使用便捷靈活。計算機的硬件和軟件相互合理配合，才能實現(xiàn)其功能，所以二者缺一不可，共同作用。如果配合合理的話，可以硬件沒有變化的條件之下下，可以通過修改軟件來實現(xiàn)控制方案和控制機的功能的改變。

2.計算機控制技術在農業(yè)領域中的應用

（一）計算機控制技術在農業(yè)中的應用

隨著科學技術的飛速發(fā)展，計算機控制技術的發(fā)展也極為迅速，而且，計算機控制技術被廣泛的應用到農業(yè)領域中。例如，在農田灌溉、農場畜禽生產管理、大型溫室、農業(yè)科研、農產品加工以及農機管理等方面的應用，不僅節(jié)省了大量的勞動力，同時對提高生產質量也有著極大的作用[2]。另外，在計算機控制技術的應用下，可以對土壤進行取樣，并對實驗數(shù)據(jù)進行組織、加工、處理，以此來分析土壤肥料的各種特征，并結合實際的情況來實現(xiàn)農作物的精細化生產和管理，是農業(yè)發(fā)展過程中必不可少的重要輔助技術。

（二）計算機控制技術在電力產業(yè)中的應用

計算機控制技術能夠根據(jù)使用者的需求來調整控制參數(shù)，實施相應的控制方案，在電力產業(yè)的發(fā)展中也被廣泛的應用。當今電力配網(wǎng)都在向著智能化、自動化的方向發(fā)展，而在電力配網(wǎng)系統(tǒng)運行的過程中，對電網(wǎng)的調度或是故障應急處理等，大多都是采用遠程控制的方式進行，而在這個過程中計算機控制技術起到了關鍵性的作用。另外，在一些大型變電站運行的過程中，計算機控制技術也被廣泛的應用，尤其是在無人值班變電站運行的過程中，通過計算機控制技術來實現(xiàn)對無人變電站的遠程控制。

（三）計算機控制技術在中藥提取中的應用

隨著醫(yī)學行業(yè)的飛速發(fā)展，醫(yī)藥生產與研究也在不斷的進行著，而且，計算機控制技術也被廣泛的應用到醫(yī)藥業(yè)的生產和研究中，對醫(yī)藥業(yè)的發(fā)展提供極大的幫助。另外，計算機控制技術在中藥提取中的應用，可以實現(xiàn)生產遠程計算機控制和監(jiān)控操作，具有控制靈活性、準確性的優(yōu)勢，并且，在批量生產的情況下能夠有效的對生產周期進行優(yōu)化和控制，并提高能源以及原材料、設備的利用率。

3.計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

（一）集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)廣受青睞，發(fā)展前景樂觀。現(xiàn)如今，集散控制系統(tǒng)技術因其逐步完善而成為被廣泛使用的主流系統(tǒng)。

（二）可編程序控制器的發(fā)展

隨著計算機技術和微電子技術的迅猛發(fā)展，PLC的功能已經遠超出了邏輯運算、順序控制的范圍，更為高檔的PLC還能進行數(shù)學計算、數(shù)據(jù)處理、PID運算、故障自診斷、聯(lián)網(wǎng)通信等。

（三）計算機集成制造系統(tǒng)的發(fā)展

計算機集成制造系統(tǒng)是在制造技術、信息技術和自動化技術基礎上，通過計算機軟件，將制造工廠所有生產環(huán)節(jié)以及所需要使用的分散的自動化系統(tǒng)有機地集成起來，從而實現(xiàn)品種多、中小批量生產的高效益、高柔性的智能制造系統(tǒng)。

（四）低成本自動化的發(fā)展。隨著計算機向高速度、大容量的方向發(fā)展，各產品功能逐步趨于完善，但與之相反的是成品卻越來越低。

（五）智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。目前為止，智能控制還沒有統(tǒng)一的定義，所謂智能控制系統(tǒng)就是為實現(xiàn)某個目標而驅動自主智能機器并且無需操作人員干預的自動控制系統(tǒng)。智能控制的理論基礎是控制論、人工智能、系統(tǒng)學和運籌學等學科。

總結：綜上所述，隨著計算機技術的飛速發(fā)展以及現(xiàn)代化控制理論的普及，也推動了計算機控制技術的發(fā)展，并被廣泛的應用到各個行業(yè)生產中，作者主要結合自身的工作經驗對計算機控制技術在部分行業(yè)中的應用進行分析，希望能夠進一步推動計算機控制技術的優(yōu)化升級，實現(xiàn)計算機控制技術的飛速發(fā)展。