計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探究

摘 要 社會(huì)的進(jìn)步，帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化控制中廣泛應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，加快了工業(yè)4.0的發(fā)展進(jìn)程。本文介紹計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，包括：數(shù)字控制、分布式系統(tǒng)、傳感器、可編程控制器以及現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用，都促進(jìn)了企業(yè)的生產(chǎn)效益的提升。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)控制 工業(yè) 自動(dòng)化控制

近年來(lái)，隨著人口增長(zhǎng)的趨勢(shì)逐漸變慢，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速度也變緩，但是人工費(fèi)用卻變得逐年升高，這就使得傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展受到了極大的影響。因此，企業(yè)家為了追求更多的生產(chǎn)利益，開(kāi)始引進(jìn)智能化的生產(chǎn)設(shè)備，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)減少人工費(fèi)用的壓力。

1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)也開(kāi)始逐步向自動(dòng)化控制的方向邁進(jìn)。在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的作用下，工廠生產(chǎn)的效率得到了有效的提高，工人的人身安全得到了保障。一方面，工廠采用自動(dòng)化控制設(shè)備能夠降低生產(chǎn)成本。另一方面，采用自動(dòng)化設(shè)備，能夠?qū)α悴考纳a(chǎn)實(shí)施追溯管理，可以將批量問(wèn)題零部件追溯回來(lái)，減少公司損失。

2計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1數(shù)字控制

數(shù)字控制就是人們通常所說(shuō)的“數(shù)控”。在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制中，數(shù)字控制是比較早出現(xiàn)的一種控制方式，它是通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備按要求執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。最常見(jiàn)的數(shù)字控制系統(tǒng)就是數(shù)控機(jī)床，通過(guò)程序設(shè)定，數(shù)控機(jī)床可以根據(jù)要求進(jìn)行反復(fù)作業(yè)。由于在生產(chǎn)環(huán)節(jié)少了人為因素的干預(yù)，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的一致性有保障。但是設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行需要專業(yè)的人員維護(hù)，否則會(huì)導(dǎo)致大批量不合格產(chǎn)品出廠，造成巨大的損失。相較于設(shè)備事故造成的損失，數(shù)字控制設(shè)備能夠極大地提高生產(chǎn)效率，降低人工成本，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，可以根據(jù)設(shè)備上報(bào)的故障，迅速找到問(wèn)題點(diǎn)，并將其解決。

2.2 分布式控制系統(tǒng)

隨著系統(tǒng)的升級(jí)換代，生產(chǎn)設(shè)備的功能逐漸集中化，為便于管理，分布式控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。分布式系統(tǒng)就好比日常工作中，專業(yè)人干專業(yè)的事。分布式控制系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)對(duì)生產(chǎn)狀況數(shù)據(jù)采集和分析，將處理后的數(shù)據(jù)上報(bào)給主系統(tǒng)，主系統(tǒng)僅需對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)模塊的狀態(tài)進(jìn)行管控即可。相對(duì)于集中式控制系統(tǒng)而言，更容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)大，只需要制定相應(yīng)的數(shù)據(jù)協(xié)議和數(shù)據(jù)規(guī)范，并且在某一個(gè)子系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不會(huì)影響其它子系統(tǒng)的工作。分布式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是將負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理模塊的計(jì)算機(jī)只進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，弱化顯示或其它功能模塊，從系統(tǒng)的集成角度而言降低了成本，提升運(yùn)行效率。

2.3 可編程邏輯控制器的應(yīng)用

可編程邏輯控制器就是進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算操作，通過(guò)獲得的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的程序命令?？删幊炭刂破魇枪I(yè)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)，具有易于編程、種類繁多、能適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，可以通過(guò)在線或者離線修改參數(shù)的方式，解決問(wèn)題，具有便于維護(hù)的特性。

2.4 計(jì)算機(jī)傳感器的應(yīng)用

工業(yè)自動(dòng)化控制的另一個(gè)關(guān)鍵組成部分就是傳感器。計(jì)算機(jī)采集獲得的數(shù)據(jù)，無(wú)論是視頻、音頻、數(shù)字、模擬的信號(hào)等，均是通過(guò)各式各樣的傳感器獲得的。計(jì)算機(jī)軟件只是通過(guò)調(diào)用相應(yīng)的執(zhí)行程序，獲得工業(yè)生產(chǎn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)狀態(tài)，包括某一個(gè)零部件下線時(shí)，溫度、大氣壓以及濕度等等數(shù)據(jù)。傳感器隨著工業(yè)生產(chǎn)的需要已經(jīng)迭代了許多代，產(chǎn)品的品質(zhì)和種類也越來(lái)越多。傳感器有著高精度、使用方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)隨著AI技術(shù)的發(fā)展，智能化、低功耗的傳感器逐漸被開(kāi)發(fā)出來(lái)。為計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用

隨著工業(yè)技術(shù)4.0的逐步推廣，工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)總線的要求越來(lái)越高，一方面是因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)有了一定的發(fā)展，控制器、服務(wù)器等都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)計(jì)算能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及功能性都有了很大的提升。另一方面，受通信能力的限制，需要開(kāi)發(fā)和研制出更加可靠、通信速率更高的現(xiàn)場(chǎng)總線，以便于更好地服務(wù)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。

通過(guò)利用雙絞線通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器和網(wǎng)絡(luò)的連接，不僅數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)傳輸速率有保障，對(duì)于分布式系統(tǒng)而言，便于聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的控制。對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的傳感器節(jié)點(diǎn)，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，防止自動(dòng)化設(shè)備失控，造成損壞。

3結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模逐步擴(kuò)大，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)有助于產(chǎn)品質(zhì)量提升，產(chǎn)品可追溯性更易于實(shí)現(xiàn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)效率大幅提高。自動(dòng)化生產(chǎn)是社會(huì)生產(chǎn)力進(jìn)步的標(biāo)志，意味著傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式已經(jīng)落后于社會(huì)的需要。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的核心技術(shù)，在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用和創(chuàng)新對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展速度有了極大的提升。此外，工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，還能夠提升生產(chǎn)管理和質(zhì)量管理。總而言之，只有工業(yè)自動(dòng)化水平提升，公司企業(yè)的生產(chǎn)效率才能大幅提升，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

作者簡(jiǎn)介：魯志剛 （1966.07-）男，漢族，河北深縣人，大學(xué)本科，遵義師范學(xué)院，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 付學(xué)鋒.計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].百科論壇電子雜志，2019（07）：471-472.

[2] 胡明楊.計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2019（06）：132-133.

[3] 韓梅珍.計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2018（13）.

[4] 王冬梅.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用淺析[J].信息記錄材料，2019（02）.