計算機控制在工業自動化控制中的應用探究

摘 要 社會的進步，帶動了計算機控制的發展。工業自動化控制中廣泛應用了計算機控制技術，加快了工業4.0的發展進程。本文介紹計算機控制在工業自動化控制中的應用，包括：數字控制、分布式系統、傳感器、可編程控制器以及現場總線的應用，都促進了企業的生產效益的提升。

關鍵詞 計算機控制 工業 自動化控制

近年來，隨著人口增長的趨勢逐漸變慢，經濟增長的速度也變緩，但是人工費用卻變得逐年升高，這就使得傳統工業的發展受到了極大的影響。因此，企業家為了追求更多的生產利益，開始引進智能化的生產設備，通過利用計算機控制系統來減少人工費用的壓力。

1計算機控制技術的發展

隨著信息時代的發展，工業生產企業也開始逐步向自動化控制的方向邁進。在工業生產自動化的作用下，工廠生產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，工廠采用自動化控制設備能夠降低生產成本。另一方面，采用自動化設備，能夠對零部件的生產實施追溯管理，可以將批量問題零部件追溯回來，減少公司損失。

2計算機控制在工業自動化控制中的應用

2.1數字控制

數字控制就是人們通常所說的“數控”。在工業生產自動化控制中，數字控制是比較早出現的一種控制方式，它是通過編程來實現設備按要求執行動作，實現自動化生產。最常見的數字控制系統就是數控機床，通過程序設定，數控機床可以根據要求進行反復作業。由于在生產環節少了人為因素的干預，生產出來的產品的一致性有保障。但是設備的穩定運行需要專業的人員維護，否則會導致大批量不合格產品出廠，造成巨大的損失。相較于設備事故造成的損失，數字控制設備能夠極大地提高生產效率，降低人工成本，在發現問題的時候，可以根據設備上報的故障，迅速找到問題點，并將其解決。

2.2 分布式控制系統

隨著系統的升級換代，生產設備的功能逐漸集中化，為便于管理，分布式控制系統應運而生。分布式系統就好比日常工作中，專業人干專業的事。分布式控制系統中的各個子系統通過對生產狀況數據采集和分析，將處理后的數據上報給主系統，主系統僅需對各個子系統模塊的狀態進行管控即可。相對于集中式控制系統而言，更容易實現系統的擴大，只需要制定相應的數據協議和數據規范，并且在某一個子系統出現問題時，不會影響其它子系統的工作。分布式系統的優點是將負責數據處理模塊的計算機只進行數據處理，弱化顯示或其它功能模塊，從系統的集成角度而言降低了成本，提升運行效率。

2.3 可編程邏輯控制器的應用

可編程邏輯控制器就是進行數字運算操作，通過獲得的數字信號和模擬信號，執行相應的程序命令。可編程控制器是工業自動化控制的基礎，具有易于編程、種類繁多、能適應復雜多變的環境等優點。對于現場問題，可以通過在線或者離線修改參數的方式，解決問題，具有便于維護的特性。

2.4 計算機傳感器的應用

工業自動化控制的另一個關鍵組成部分就是傳感器。計算機采集獲得的數據，無論是視頻、音頻、數字、模擬的信號等，均是通過各式各樣的傳感器獲得的。計算機軟件只是通過調用相應的執行程序，獲得工業生產中的各項數據狀態，包括某一個零部件下線時，溫度、大氣壓以及濕度等等數據。傳感器隨著工業生產的需要已經迭代了許多代，產品的品質和種類也越來越多。傳感器有著高精度、使用方便、可靠性高等優點。近年來隨著AI技術的發展，智能化、低功耗的傳感器逐漸被開發出來。為計算機控制在工業自動化中的應用奠定了堅實的技術基礎。

2.5 現場總線的應用

隨著工業技術4.0的逐步推廣，工業自動化控制領域對現場總線的要求越來越高，一方面是因為科學技術有了一定的發展，控制器、服務器等都有了長足的發展，計算機控制系統計算能力、系統穩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，需要開發和研制出更加可靠、通信速率更高的現場總線，以便于更好地服務工業自動化生產。

通過利用雙絞線通信技術來實現控制器和網絡的連接，不僅數據安全和數據傳輸速率有保障，對于分布式系統而言，便于聯機實現子系統的控制。對于出現問題的傳感器節點，能夠根據現場總線傳輸來的數據進行預測分析，防止自動化設備失控，造成損壞。

3結語

隨著科學技術的飛速發展，工業企業生產的規模逐步擴大，工業自動化生產有助于產品質量提升，產品可追溯性更易于實現以及產品的生產效率大幅提高。自動化生產是社會生產力進步的標志，意味著傳統的生產模式已經落后于社會的需要。計算機控制技術作為工業自動化生產的核心技術，在各個領域中的應用和創新對工業化生產發展速度有了極大的提升。此外，工業自動化生產中應用計算機控制技術，還能夠提升生產管理和質量管理。總而言之，只有工業自動化水平提升，公司企業的生產效率才能大幅提升，降低生產成本，提高經濟效益。

作者簡介：魯志剛 （1966.07-）男，漢族，河北深縣人，大學本科，遵義師范學院，高級實驗師，研究方向：計算機科學與技術。

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