芻議計算機在機械和電子控制產業領域的廣泛應用

摘要：進入新世紀，計算機技術在世界范圍內廣泛應用，給人類社會帶來了很大的方便。隨著科技革命的進一步發展，機械化時代的到來，計算機在機械和電子控制產業領域也得到了廣泛應用。本文從當前的機械和電子控制產業的發展現狀入手，來介紹計算機在機械和電子控制產業領域的應用情況。

關鍵詞：計算機；機械；電子控制；應用

1、當前計算機技術和機械和電子控制產業的發展現狀

1.1 計算機技術的發展與控制理論的形成

隨著社會的發展與進步，可以說計算機技術發展越來越成熟，在機械和電子控制產業領域應用越來越廣泛。自第一臺電子計算機問世后就被用來檢測生產過程的過程參量并進行相關的數據信息處理，并產生了計算機的開環控制系統。隨著計算機技術的發展，到上個世紀六十年代，用于過程控制的計算機應運而生，并且順利實現了直接數字控制。計算機技術發展到今天已經從集中式控制系統發展到以微處理器為核心的分層式控制系統，并且能夠通過計算機直接監控生產的每一環節，大大地節約了人力成本，提高了工作效率。當前，技術更新日新月異，計算機的處理器系統也在不斷地進行更新，伴隨著計算機處理器的更新，計算機控制技術必然也會隨著向前發展，發生相應的變革，最終對于機械和電子控制產業領域也會產生較大的影響。

1.2 機械和電子控制技術的發展現狀

在上個世紀三十年代之前，工業生產領域大都以消耗勞動力為代價進行手工操作，有些精細產品的質量不但得不到保證，而且工作效率也不高。隨著社會的發展，手工勞動已經無法滿足工業生產的需求，人們開始意識到在工業生產的過程中，有大量的物理量需要按照某種變化規律進行控制，因此，人們便有了最初的對工業生產實行機械控制的想法，如采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內，這就是人們最初的對于工業生產機械控制的實踐。在以后社會的發展進程中，電子技術的出現以及計算機控制理論的產生，在工業生產過程中直接實現數字化控制已經不是什么難事。今天，計算機技術發展已經非常成熟，隨著計算機微型化的實現以及處理器系統的不斷更新，使計算機控制技術更加智能化。在這種情況下I機械和電子產業、計算控制技術能夠更好地進行融合，機電一體化技術就這樣誕生了，在今天機電一體化技術發展勢頭非常強勁，并且廣泛應用于生產領域。目前機電一體化技術形成主要并且被應用的控制技術有PID控制，PID控制是經典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢，形成了自適應PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制（FLC）、變結構控制等，均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。

2、計算機在機械和電子控制產業領域的廣泛應用

2.1 農業生產方面的應用

農業是國民經濟的基礎，近些年來，我國花大力氣對農業生產進行大規模的投資，幫助農民改善生產條件，農業機械化水平有了很大的提升。在農業生產機械化作業過程中，農業機械的操作空間及駕駛室的儀表盤的改頭換面就是計算機在機械和電子控制產業領域很好應用的有力證明。農業機械駕駛室儀表盤現在已經被電子儀表所取代，并且由原來的單一參數顯示向人機交互式的智能化方向發展，通過儀表顯示屏可以任意選擇不同的終端信息。并且可以將農業機械作業過程的相關數據存儲到相應的存儲卡中，方便將農業生產的相關數據帶回辦公室進行研究。也可以將管理者的決策和操控指令床底到農業機械智能控制終端，實現自動控制農機操作。

2.2 在日常生活中的應用

計算機控制技術在我們日常生活中也被廣泛應用，并且給人們的生活帶來了許多便利。具體體現在以下幾個方面：

第一，PLC在自動售貨機中的應用。自動售貨機的工作原理很好地證明了計算機技術在機械和電子控制產業中應用。自動售貨機通過顧客按照自身的需求進行產品選擇，按下商品開關，投入的硬幣值由PLC驅動數碼管顯示，再經過光傳感器識別，進行判斷，然后完成下一步操作，經過PLC的系統控制和信號輸出完成商品的售賣過程。這種技術的應用，極大地方便了人們的生活，也使得PLC技術應用更加廣泛。

第二，交通信號燈系統。交通信號燈系統也是計算機技術應用到電子系統的典型例證。信號燈系統主要是通過PLC技術的應用來控制十字路口的信號燈動作控制，能夠準確無誤地完成信號燈的變燈動作來控制時間，為人們的安全出行保駕護航。

2.3 在工業上的應用

PLC實現了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經濟和技術的發展，人類活動的范圍不斷擴大，機器人的應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展，并從制造領域轉向非制造領域，各種各樣的機器人產品隨之出現。隨著機器人的生產和大量應用，很多領域，許多單一、重復的機械工作由機器人（也稱機械手）來完成。工業機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，廣泛采用工業機器人，不僅可提高產品的質量與產量，而且對保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生產率、節約原材料消耗以及降低生產成本有重要意義。與計算機及網絡技術相結合應用的工業機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產和生活方式。