計算機控制技術在工業自動化生產中的應用探討

田超 中國黃金集團石湖礦業有限公司

引言

伴隨著我國工業的長足發展，自動化技術的穩步提升。我國工業化系統集成水平穩步提高，那么，伴隨著工業自動化的提高，信息系統共享的能力也在不斷攀升。本文主要研究計算機控制技術早工業自動化生產中的應用研究。傳統的智能設備之間及智能設備與控制系統之間采用專門驅動程序實現信息共享的通訊方式已不能滿足工業控制系統的發展需要。那么，以便于更好的解決工業系統硬件的升級帶來的不變，以及計算機控制技術的應用研究，并且基于工業自動化生產的模式。本文研究計算機控制系統如何能在工業自動化生產中產生應用以及影響。

1 工業自動化技術概念

工業自動化技術是一種運用自動化控制理論、儀器儀表、計算機信息技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性高新技術。工業自動化技術作為現代制造領域中最重要的技術之一，很好的解決了生產效率與產品質量相統一的問題。因此，隨著科技的不斷進步，技術的不斷發展，計算機技術的不斷革新也讓工業自動化系統得到了長足的發展。在計算機技術經過了如下幾個步驟的發展之后，即基地式氣動儀表控制系統、組合式儀表控制系統、數字計算機集中式控制系統和 DCS，經過了一系列整合發展后，當前控制系統開始向總線控制的方向發展，我們簡稱 FCS，FCS 在未來還會結合互聯網技術不斷發展壯大，讓總線控制系統廣泛應用到工業控制的各個領域，憑借更高的靈活性、更好的準確性、更快的傳輸速度應用到更廣的領域，占據更高的市場地位。自動化技術已經得到了長足的發展，并且在我國制造業也已經取得了據足輕重的地位。為了能更好進行發展，當前技術才會進行融合，以提高工作效率以及制造成功率。因此，兩個技術的融合更可以促進相關產業的進步以及發展，更好的提升技術上線，為以后技術發展奠定基礎。

總之，當前工業自動化控制技術已經在我國很多行業中都得到了應用，自動化控制大大減輕了人工負擔，有效提升了工作效率，提高了生產質量，同時自動化的應用是科技發展的體現，它促進了我國產業結構的調整和升級優化。

2 在工業自動化控制系統中應用計算機控制技術的優勢

由于前述國內自動化行業的競爭特點以及工業自動化系統的復雜性、長期運行在工業現場、惡劣環境適應性等，因此按用戶需求選擇因素最重要的技術性能、品牌和國內應用業績等分析，國外工業自動化設備、產品制造商依然控制國內上游產品供應的主要市場，國內制造商擁有一定DCS系統、FCS、數控、低壓電器、工業PC和工業軟件市場份額。

根據段明詳先生撰文《工業控制計算機技術的發展與國內產業發展概況》：2000年全球工業控制市場為300-400億美元，其中DCS 60億美元，嵌入式系統60-70億美元，FCS 20-30億美元，IP C70-80億美元，PLC 70-80億美元，數控70-80億美元，并以每年10-15%的速度增長。

國內供應商的力量和市場份額依據技術的進步和自身機制改造的步伐和本土優勢正在逐漸崛起，例如北京和利時和上海新華等國內廠商正逐漸在市場中嶄露頭角，而一些國外廠商所占的市場份額卻越來越小，例如以往在中低端市場占有決定領導地位的部分日本品牌，但是，這個市場無論對于本土供應商還是勢力強大的國外競爭者都不是一個易于運作的市場，我們可以看到，幾乎每一個供應商都是在不同或者共同的領域努力拓展著業務，同時他們有很多正在進行規模巨大的本身結構的調整以便更加適應市場從產品主導型到服務主導型轉變的需要。

(1) 系統控制功能強

通過強大的數字、邏輯計算能力實現復雜運算；通過通訊實現大規模系統的控制；通過數據存儲實現人工智能。工作人員便可以在一臺計算機上操作與監視則方便了許多。

(2) 操作的靈活性強（人機對話功能強）、界面友好

常規模擬式控制系統的功能實現和方案修改比較困難，常需要進行硬件重新配置調整和接線更改；而計算機控制系統，由于其所實現功能的軟件化，便于系統的開發和修改，如：軟件通用級(ANSYS)、硬件系統通用級(PC平臺)、芯片通用級（軟核）等。

(3) 實現資源共享性

常規模擬控制無法實現各系統之間的通訊，不便全面掌握和調度生產情況；計算機控制系統可以及時的使用通信網絡系統以便于更加便捷的進行互相通信。并且通過互相通信的方式實現大量信息數據和信息共享，能使操作人員及時了解生產情況，改變生產控制和經營策略，使生產處于最優狀態。

(4) 計算機的智能控制

計算機具有記憶和判斷功能，它能夠綜合生產中各方面的信息，在生產發生異常情況下，及時做出判斷，采取適當措施，并提供故障原因的準確指導，縮短系統維修和排除故障時間，提高系統運行的安全性，提高生產效率，這是常規儀表所達不到的。

3 計算機技術在工業自動化控制系統中的發展前景

市場要求自動化系統制造商提供開放的平臺，但是只有PC機才能提供一個真正的、完全開放的平臺。因此，當我們把系統中所有的功能都集成在一個統一的，開放的平臺的時候，計算機便可以更加的提高自身的效率，在減少內存空間的同時，還可以節約硬件設施，將復雜的通信系統簡單化。因此，當系統運行在PC的環境中。PCBCS具有非常好的開放性，下層對I/O系統是開放的，可以支持多種I/O硬件，包括很多PLC的遠程I/O及I/O分站，上層對多種管理及通信軟件是開放的。

國家提出了在本世紀前20年經濟建設和改革的主要任務是基本實現工業化，大力推進信息化，并進一步提出信息化是我國加快實現工業化和現代化的必然選擇。自動化在信息化與工業化之間發揮著橋梁和紐帶作用。面對我國傳統工業的落后現狀，國家將加大技術改造的步伐，使我國工業技術向多樣化、自動化、智能化方向發展，而工業自動化技術的采用是發展和提高國民經濟諸多產業技術水平的重要手段，也是我國對傳統產業實現技術改造、建立自動化工業體系及高新技術產業的關鍵應用技術，所以這個專業的發展前景巨大，市場廣闊。

4 結語

從上述分析論述中, 我們可以得出以下簡單的結論：當今社會是計算機的時代，而工業控制領域，計算機控制技術都至關重要。隨著科技的不斷發展，工業控制系統的發展也會越來越好，越來越完善，可以運用到更多的領域。計算機控制系統在運用基礎設施的同時，可以實現資源共享，智能控制等技術都可以使工業自動化技術更加的完善。