探析工業自動化控制中計算機控制技術應用路徑

趙帥

關鍵詞：工業自動化；計算機；控制技術

工業是我國經濟發展的重要組成部分之一，對我國經濟建設以及實現社會主義強國建設目標能夠起到積極作用。工業自動化的發展能夠直接提高我國工業的質量和效率，對企業實現發展能夠起到良好的推動作用，能夠實現企業內部精細化管理的目標，同時還能夠降低大量的基礎人工成本使用，對提高企業的發展前景起到積極效果。

在我國計算機技術以及信息技術發展的背景下，將計算機控制技術應用在工業自動化控制中能夠顯著提高我國工業自動化控制的應用水平和質量，進而能夠推動我國工業向高精尖方向發展，實現降低生產成本和提高生產效率的雙向企業發展目標。因此現階段工業自動化控制發展應該將計算機控制技術應用作為實際的發展方向，以此實現工業生產的轉型和升級。

一、工業自動化以及計算機控制技術概述

（一）工業自動化概述

工業自動化技術主要指的是在工業生產領域實現對計算機、電子設備以及相關理論的綜合應用。我國的工業領域較為復雜，涉及石化、建材、化工等多行業和領域，因此工業自動化根本上指的是對工業生產制造過程中實現智能化以及動態化的控制和監測。相較于傳統工業生產制造，企業會面臨資源浪費率高、產品質量不能保證以及人工成本投入過大等問題，對于部分工業產品而言，企業還需要具有豐富生產經驗的專業型人才，即便是這種生產方式也不能保證所有產品的質量都能夠滿足使用的相關要求。但是在工業自動化發展以及應用的背景下，能夠實現對工業生產資料的有機配置，同時還能夠對生產制造的流程進行優化，既能夠保證工業產品的生產質量，同時還能夠為工業生產制造的決策提供相探析工業自動化控制中計算機控制技術應用路徑關數據，進而能夠從根本上提高工業生產制造的管理能力和效率[1]。在工業自動化技術應用的過程中，主要包括三個部分，分別是硬件、軟件以及系統技術，硬件主要指的是各種設備和儀器，這些設備是保證工業生產制造的基礎要素。軟件主要指的是軟件系統，也就是管理、控制以及測量等軟件。系統技術指的是各種集成技術。這三種元素相互配合，實現工業自動化的相關目標，有利于提高員工的素質和企業的制造能力，進而實現產業結構優化的目標。

（二）計算機控制技術概述

計算機控制技術的核心主要就是計算機技術，通過應用計算機控制技術可以控制和收集各種設備的參數數據，從而實現提高工業自動化技術應用效果的目標。也就是說，計算機控制技術是工業自動化控制系統的核心，只有計算機控制系統能夠正常運行，才能夠保證工業自動化技術落實在生產管理工作中。計算機控制系統主要由軟件、硬件以及操控軟件組成，在我國信息技術發展的背景下，系統還增加了智能化系統以及數據收集和分析功能。在傳統的計算機控制系統中，最重要的特征就是計算機的計算能力，通過計算機計算，保證各種設備命令的良好執行以及操作，并實現對項目目標的控制，從而降低工業生產過程中出現的各種不良事件。

為了能夠實現對工業生產自動化控制的目標，計算機控制系統需要具備相應的輔助操作軟件，其中操控軟件起到的就是人機交互作用，通過這種方式來實現數據輸入和輸出，同時進行數據庫建設。在工業生產制造的過程中，計算機控制系統能夠通過數據來對生產過程進行監測，進而實現對完成生產制造目標流程的優化。

二、計算機控制技術在工業自動化控制中的重要作用

計算機控制技術的基礎就是計算機技術，主要就是將控制作為基礎來將自動化融入工業生產制造中，在我國計算機技術發展的背景下，我國計算機控制系統也在不斷的更新和發展，自動化控制在各個行業中得到了廣泛的應用和推廣。現階段的工業生產行業中，生產機械以及設備只是生產的載體，計算機控制技術的應用目標就是實現對這些載體的控制，進而根據實際的企業需要或者是市場供需關系進行生產和制造。這種方式能顯著降低生產制造過程中出現的資源浪費現象，能夠順應我國節能減排工作的推進，同時還能夠實現降低環境污染的相關目標。可以說將計算機控制技術應用在工業自動化控制中能夠顯著提高我國工業自動化工作的效果。現階段我國已經進入了經濟發展深化改革的階段，需要各個行業轉型升級，通過這種方式來發現傳統行業中的新興經濟增長點。因此將計算機控制技術應用在工業自動化控制中不僅是企業實現發展進步的重要手段，同時也是我國經濟發展建設的重要趨勢。因為工業在我國經濟發展中占據十分重要的地位，工業的良好轉型升級能夠解放更多的勞動力，對我國社會發展進步能起到推動作用。將計算機控制技術應用在工業自動化控制中能通過數據分析來逐漸對生產制造環節和流程進行優化，例如能夠在保證產品質量的基礎上實現成本的逐漸減少和生產規模化，進而推動企業實現經濟效益的經營目標[2]。將大數據技術應用在計算機控制技術中，能夠對企業現有的生產制造方式進行合理的評估，既能夠提高工業中機械設備的使用壽命，同時還能逐漸提高工業企業生產制造效率和水平，對幫助企業建立核心競爭優勢能夠起到積極的推動作用。

三、工業自動化控制中計算機控制技術的應用策略

（一）數字控制技術的應用

數字控制技術是計算機控制技術中極為重要的組成部分，也是最早應用于工業自動化控制中的計算機控制技術之一。數字控制技術的應用原理就是通過數字和符號對工業生產的程序進行編程和控制，因此數字控制技術的應用需要借助計算機設備。對于一些簡單的工業生產制造，只需要固定的計算機設備即可，例如機床數控等行業。對于一些技術要求較高的工業生產制造行業，需要使用特定的計算機設備來進行計算，通過數字化形式將操作指令傳輸給計算機設備，在計算機設備的控制下保證機械能夠按照設定好的程序進行運行。這樣一旦在生產制造的過程中出現機械故障，計算機設備能夠主動停止制造設備的生產和運行，同時向管理人員進行報錯和預警，管理人員會根據計算機設備提供的故障位置對生產設備進行維修。目前在我國數字控制技術應用的背景下，計算機設備還能夠實現對故障原因和故障嚴重程度進行判斷，通過這種技術的應用能夠切實保證工業生產制造過程的穩定性和安全性。

（二）分布式控制系統的應用

分布式控制系統是計算機控制系統中的中型系統，如果在工業生產制造中需要數據收集、數據處理以及數據分析時，能夠通過分布式控制系統來實現同步操作，進而實現對工業生產制造的有效控制[3]。分布式控制系統應用的效果并不如專業的數據分析、傳感器數據收集等系統，但是其應用的優勢是具有很強的可靠性和科學性。因為其主要是通過集散型計算機控制系統對工業自動化生產過程進行控制，所以分布式控制系統的數據分析結果在系統工作中的反饋可靠性能夠滿足絕大多數的工業生產制造需求。例如在使用分布式控制系統的過程中，能夠對數據進行自動控制和自動執行命令，同時也能通過人機交互接口來實現指令的發布和落實，通過網絡數據傳輸系統實現數據傳輸。分布式控制系統是我國工業自動化控制中應用范圍最廣的控制技術，能夠滿足絕大多數工業企業的生產制造要求。同時因為這種系統的使用成本相對較低，所以對企業的經濟壓力較小，對推動企業實現精細化管理和轉型升級發展起到積極的推動作用。

（三）可編程邏輯控制器的應用

可編程邏輯控制器是一種專門為工業生產制造提供服務的控制器，主要的作用就是通過數字運算操作來實現對機械設備的控制，這種邏輯控制器的應用范圍不局限在對機械設備進行充分的控制，同時還能夠實現對數據傳輸、儲存、分析等控制[4]。例如在對計算機設備進行數據收集控制的過程中，管理人員能通過可編程邏輯控制器來進行程序編寫，針對某一類型設備或者是某一設備的數據進行收集和控制，進而對設備在運行過程中出現的相關問題進行及時糾正。數據執行結果能夠直接通過可編程邏輯控制器進行輸出，操作相對簡單，應用效果較好。除此之外，可編程邏輯控制器還具有功能豐富、性價比高、環境限制較少等優勢，維修和養護設備也比較方便，更適應工業生產制造的環境。但是在我國計算機技術以及信息技術發展的背景下，計算機控制系統的集成水平越來越高，因此可編程邏輯控制器未來的應用前景較低，只能夠在當下較為傳統的工業生產制造環境中進行應用。

（四）計算機傳感器的應用

在我國科學技術發展的背景下，傳感器的應用切實提高了計算機控制技術數據控制的精準度。現階段傳感器主要應用于工業生產制造設備中，通過電流、溫度、參數、壓力等傳感器直接將數據內容傳輸給計算機控制系統。這樣能夠降低傳統數據傳輸過程中出現的數據遺漏以及數據失誤，進而對提高計算機控制系統的控制效果和水平能夠起到積極作用。此外現階段還出現了智能、數字化的傳感器，這種傳感器的使用能夠降低工業生產制造環境中出現的傳統線纜數量，對降低工業自動化控制成本具有積極意義。這些傳感器的使用，還能夠實現對設備參數的實時控制，進而能夠提高生產設備運行的安全性能，同時對提高產品質量和生產效率也能起到積極作用。近年來傳感器在研究中朝著精準、安全、可靠等方面進行發展，逐漸低能耗和智能化的傳感器應用為計算機控制技術應用在工業自動化控制中提供了重要的發展方向。

（五）智能系統的應用

隨著我國信息技術的發展，智能系統也能逐漸應用在我國的工業生產制造行業中，通過智能系統的應用能夠逐漸取代傳統的計算機控制技術，保留更具應用前景和實效的計算機技術 [5] 。例如在傳統計算機控制技術應用的過程中會有一部分技術是進行程序計算。智能系統能夠通過機器學習來提取和保存計算所需的相關數據，對程序計算功能進行刪除，進而結合相關數據實現智能計算。這樣既能減少計算的數據量，又能提高計算機計算的精準性，能夠積極推動工業生產制造的發展。此外將智能系統應用在工業生產中能夠減少生產制造過程中出現不良現象的概率。例如在航空航天裝配行業中，三維立體的智能系統能實現裝配方案的基礎檢查，對于模擬方案中出現的相關問題進行及時報錯。通過可視化的智能系統對模擬方案進行調整，能夠有效縮短生產制造的研發時間，提高工業生產制造的效率和質量，對工業生產制造實現轉型升級能夠起到推動作用。智能系統的應用能夠降低技術人工成本，通過機器的不斷學習減少管理性質的人工數量，通過集成性質的智能系統對整體工業生產制造進行全面管理。

（六）大數據技術的應用

大數據技術是近年來應用在我國各行各業且取得良好應用效果的計算機技術之一，大數據技術應用在工業生產制造以及工業自動化控制中具有明顯的優勢。因為一般工業生產制造的體量相對較大，所以數據較多，而大數據技術的特點就是數據越多，也能夠分析出數據中的隱藏價值。因此將大數據技術應用在工業自動化控制中能切實提高計算機控制技術的應用水平和范圍。例如在實際工業生產制造中，計算機控制系統能夠通過下發指令來實現對全體工作設備的數據進行收集和分析，大數據技術在指令下會先對海量數據進行分類，比如按照設備類型、數據傳送等特點進行分類，再對這些分類好的數據進行分析。這種數據分析方式，除了能夠幫助管理人員了解工業生產制造工作中出現的相關問題，同時還能幫助計算機控制系統實現生產環節流程的優化。計算機控制系統能通過同一類型設備的工作狀況不同來對設備使用壽命以及使用隱患進行預測，進而在設備出現問題之前對設備進行及時更換和維修。隨著時間和數據量的增加，大數據分析結果的準確率會逐漸提高。

（七）在目標系統中的應用

很多工業機械設備在生產中需要移動進行工作，因此自動化控制系統應該能夠實現對機械和設備的遙控指揮，保證機械設備能夠按照預定程序朝指定方向進行移動。因此計算機控制技術在目標系統中應該建立通用化的通信協議，這樣能夠保證計算機控制系統應用于絕大多數的工業生產環境，滿足各種機械和設備的互通性、開放性等要求，同時具備良好的兼容性保證不會對其他系統出現排斥。這種計算機控制系統的應用還能夠實現對生產線自動化作業流程的自動監督、檢查和控制。

三、結束語

總而言之，因為工業生產制造過程中會涉及大量的設備以及技術應用，具有十分復雜的特點，控制難度較高。而將計算機控制技術應用在工業自動化控制中能夠充分利用計算機設備計算能力高的優勢，通過數控技術、分布式控制系統、傳感器、智能系統以及大數據技術等應用實現降低工業生產制造成本、提高生產效率的目標。我們應該不斷完善以及強化技術研發，推動其更好地服務于工業化生產工作，推動我國工業相關行業實現轉型發展，最終為我國的經濟發展和社會主義強國建設奠定良好的工業基礎。