計算機控制在工業自動化控制中的應用

胡威威

摘要：在目前社會環境中，計算機技術已經被廣泛應用在各個領域中，成為社會發展的基礎設施。工業生產一直是社會各界重點關注的問題，也是國家綜合實力發展的重要方向，那么如何提高當前國內的工業生產水平，使工業生產質量以及生產效率得到提高，一直是令社會各界重點關注的難題。因此，將計算機技術應用在工業生產中，保證工業生產能夠實現自動化控制，以此來解放工業生產過程中所需要的人力資源，并提高工業生產的生產效率。此外，使用計算機控制技術可以在工業生產中，準確及時的發現生產中所出現的問題，有效增強工業生產的控制力度，保證工業生產的管理以及生產效率都得到穩步提升。另外，為了保證工業自動化控制的實現，就必須要使用計算機技術來對工業生產進行自動化控制，并結合自身企業的實際情況，來建立工業自動化控制系統，以此來保證工業自動化控制的實現及應用。

關鍵詞：計算機控制；工業；自動化

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）06-0263-02

自改革開放以來，國內經濟呈現出快速增長的趨勢，在很大程度上，是由于我國人口紅利的影響，才使經濟能夠得到快速發展。然而，在近幾年來，經濟增長趨勢開始放緩，其主要原因便是市場經濟改革轉型、人口紅利消失等。由于人口紅利的消失以及市場經濟的改革，人工費用在近年來逐步提高，使得工業生產的生產效益受到影響，這就為計算機技術提供了相應的發展空間。近年來，隨著計算機網絡技術以及通信網絡技術的發展，社會開始逐步向信息網絡社會邁進，計算機網絡和移動網絡成為社會發展的基礎設施，被廣泛應用在社會各個領域中。將計算機技術應用在工業自動化生產中，可以有效提高工業自動化控制水平，使工業生產水平和生產效率得到穩步提高。此外，還能減少工業生產過程中所消耗的人力資源，將閑置的人力資源應用在其他領域中，實現人力資源的合理利用。本文主要對計算機控制技術在工業自動化控制中的應用進行解析，并結合實際應用情況，來對其進行深入探究，希望能夠以此推動工業生產的發展。

1 計算機控制技術在工業生產中的發展

在二十世紀五十年代中，美國一家航空公司與一家煉油廠企業展開合作，來對計算機控制工業生產進行研究，在兩方企業的合作下，成功實現了通過計算機控制來對反應器供料進行最佳分配，計算機控制技術的概念也出現在人們視野中。由于受到這項具有跨時代意義技術的影響，使得計算機控制技術發展基礎得到建立，從此在工業生產領域中，計算機控制技術得到了迅速發展，并得到了社會的廣泛應用。

伴隨著計算機技術的發展以及在社會各界的廣泛應用，其發展過程大致能夠分為以下四個階段：一是開創時期，此階段的計算機只能做一些簡單的運算，實際應用能力較低；二是數字控制時期，在該階段中便能夠通過計算機來控制一些簡單的工業生產過程；三是小型計算機時代，例如臺式機、筆記本等，就屬于小型計算機時期的產物；四是微型計算機時期，隨著電子元器件的逐漸發展，很多芯片都開始集成化發展，計算機開始逐漸邁入新時代。在當前信息化社會中，計算機控制技術呈現多元化發展，主要發展方向有計算機控制技術的標準化、計算機控制的網絡化以及計算機控制的智能化[1]。標準化就是指計算機在應用過程中，結合不同行業的特性，來制定相應的計算機控制標準，使計算機控制技術能夠更加穩定安全的管控工業生產。網絡化主要指在計算機自動控制工業生產過程中，管理人員可以通過網絡來遠程管理工業生產，工業生產管理不再局限于某地域，大大提高了工業生產的管理效率。智能化則是指將計算機控制技術應用在自動化控制中，能夠自主處理某些生產問題，并在發生重大問題時，及時通過網絡設備或者其他設備來提醒管理人員，使管理人員能夠及時安排人員來解決問題，而且智能化發展還能夠保證生產過程中產品的質量，通過智能化檢測系統，有效檢測出生產中的次品。

2 工業自動化控制概述

在20世紀中，很多大型工廠就已經開始嘗試使用工業自動化控制，來提高自身工廠的生產效率。通過對當代工業自動化控制的深入研究，想要實現工業自動化控制是一個較為復雜的事，不僅僅需要計算機軟件技術以及硬件基礎的支持，還需要對該工業生產技術有著深入了解，才能夠做到工業自動化控制。

（1）工業自動化控制生產系統

隨著工業生產技術的日益提高，出現了很多復雜化的工業生產技術，而想要實現工業自動化控制生產技術，則需要通過計算機控制技術，來對這些復雜的生產技術進行控制，使其能夠自主運行。在現代工業發展道路上[2]，工業自動化控制是由多方面技術組成的，如工業控制技術、計算機控制技術、生產工藝等，將多種技術結合起來，在技術上實現對整個生產環節的實時管控，使生產工藝能夠通過計算機控制技術做到自主運行，從而最大限度地對各種生產資源進行分配，保證工業生產工藝和生產換件能夠符合工業管理。根據對現代工業自動化控制企業的深入調查，在應用工業自動化控制生產技術后，這些工業的生產效率得到了顯著提高，并且在生產過程中，對于環境的危害也在逐漸降低。總而言之，在工業生產領域當中，合理的應用工業自動化技術，能夠在一定程度上提高企業生產效率，增加企業對于生產過程的管控力度。

（2）工業自動化管理系統

在當前工業生產過程中，不僅工業生產工藝的執行需要通過自動化技術來做到自主運行，工業生產的管理也可以通過自動化技術來對其進行管控。在現代工業企業中，控制管理系統對于工業生產有著重要影響作用，自動化管理系統主要是指企業在制定生產目標后，為了能夠順利地實現預定目標，需要通過計算機軟件技術和硬件基礎的融合，來對各個分散的部件進行管理，以此來對不同機器設備和控制對象進行有效管控，使其能夠正常穩定的按照預定計劃實現[3]。

3 計算機控制在工業自動化控制中的應用

計算機控制技術是由現代計算機技術與工業自動化控制技術相結合，所形成的新型技術。計算機控制主要是指在工業生產中，通過一系列的編程語言，來預先制定對于工業生產工業的控制，保證工業生產的相關設備度能夠被計算機控制。在現代工業自動化控制中，計算機控制的應用范圍極廣，有著多種不同的控制系統和控制理論，本文就目前應用最多的幾種計算機控制系統為例，來對其進行深入分析。

（1）數字控制技術

在現代工業生產自動化控制中，數字控制屬于較為常見的一種控制系統，主要是通過數字和符號來對工業生產過程進行預先編程，使管理人員可以通過計算機來控制設備的各項參數，從而實現自動化控制。在工業生產過程中，數字控制需要計算機設備的硬件支持，通過計算機設備，將預先制定好的工作目標，以數字形式傳送到生產設備中，生產設備在接收到數字信號后，能夠按照預先制定的程序進行一系列運作。在數字控制系統中，軟件技術是最為核心的組成部分，對于設備的自動化控制有著重要的影響力，可以說，想要在最大程度上完善數控技術，不僅需要硬件設備的支持[4]，還需要優化軟件技術對自動化控制的運行效率。另外，數字控制系統可以對工業設備進行實時監控，通過網絡技術和通信技術的幫助，管理人員可以借助網絡來實時監控工業設備是否正常運行，并對計算機控制系統進行檢測，以此來保證故障信息能夠被及時處理。由此可見，在現代工業生產中，應用數字控制系統，能夠全面提高整個生產系統運行的安全性。

（2）分布式控制系統

在現代工業生產自動化控制系統中，分布式控制系統同樣是使用較為廣泛的系統之一。在通過分布式控制系統對工業生產進行管控后，能夠使計算機在運行過程中，通過預定的編程，來對工業生產中各項數據參數進行信息收集，并結合實際信息數據，來對工業生產中一系列數據進行分析控制。相對于數字控制系統而言，分布式控制系統有著多層級控制的特點，通過計算機自身強大的數據處理能力，來對工業生產進行自動控制。在計算機控制技術的發展歷程中，分布式控制技術是其發展的重要里程點，工業生產在應用分布式控制系統后，生產制造的過程中更加穩定可靠，分布式計算機控制系統主要是對工業生產自動化控制中的數據信息進行整理分析，并結合相應的計算公式，將信息數據反饋給計算機管理人員。相對于其他控制系統，中央計算機不需要再承擔數據處理任務，只需要將數據處理任務交給其他設備，就能夠對信息進行處理，這在一定程度上提高了自動化控制系統的穩定性。

（3）現場總線

在通常情況下，基于數字通信技術和控制系統的自動化控制系統被稱為現場總線。就目前工業自動化控制系統而言，現場總線已經被廣泛應用在工業生產中，為工業自動化控制發展提供了重要推動力。現場總線有著專門的運算處理系統，在應用過程中，只需要將運算處理器和控制器相結合，就可以最大程度發揮數據通信功能[5]。另外，在現代工業生產中，大部分都是將雙絞線作為傳輸介質，使控制器能夠通過計算機網絡實現相互連接。此外，在工業自動化生產制造中，現場總線能夠有效促進信息數據的交互傳輸，并且由于有專門的運算處理系統，在數據處理和信息分析上，也有著自身獨特的優勢。就目前現狀而言，現場總線技術相較于其他控制技術，不僅對于數據的處理能力更強，系統操作也更為簡單，在未來工業自動化發展中，現場總線技術將成為關鍵技術。

4 總結

總而言之，工業自動化控制是一個十分復雜的技術，其中需要大量設備和信息通信技術的支持，而且隨著工業設備的不斷更新換代，，工業自動化控制難度也會逐漸上升。然而，在工業自動化控制中加入計算機控制技術，能夠有效提高工業生產的效率，降低企業的管控成本，使企業能夠進一步實現可持續發展戰略。當然，想要保證計算機技術在工業自動化控制中的合理應用，就必須要完善現存的問題，使其能夠在工業自動化生產中發揮出最大作用。

參考文獻：

[1] 葉睿熙.計算機控制在工業自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2018（18）：125.

[2] 劉俊杰.計算機控制技術在工業自動化生產中的應用研究[J].決策探索（中），2018（05）：70.

[3] 韓梅珍.計算機控制在工業自動化生產中的應用[J].無線互聯科技，2018，15（13）：147-148.

[4] 劉輝，唐朝攀.計算機技術在工業自動化控制系統中的應用[J]. 中國戰略新興產業，2018（32）：25.

[5] 徐文祥，李金良，楊焱，顧萍萍，楊永龍.計算機控制技術在工業自動化控制系統中的應用[J]. 新型工業化，2018，8（07）：122-125.

【通聯編輯：代影】