工業(yè)自動化控制中計算機控制技術的應用路徑研究

摘 ?要：工業(yè)一直是我國戰(zhàn)略級重大產業(yè)，其發(fā)展一直以來得到高度重視，隨著科技進步，工業(yè)自動化控制技術越來越趨于成熟。而計算機控制技術更是進一步提高工業(yè)自動化控制的技術保障。筆者就計算機控制技術在工業(yè)自動化控制中的應用路徑展開探討。

關鍵詞：工業(yè);自動化控制;計算機控制

工業(yè)自動化控制是使人工從重復繁重的工業(yè)生產中解救出來的有效途徑，但是要實現(xiàn)自動化控制離不開計算機技術的支撐。當前的工業(yè)生產中，PLC和NC等先進計算機控制技術也越來越被廣泛的應用于工業(yè)自動化控制中，逐步向著精密、高效和高適配方向發(fā)展。可以說，計算機控制技術對于工業(yè)自動化控制的發(fā)展具有不可或缺的重要意義。

1、意義

1.1提升控制精度

工業(yè)生產經由計算機控制技術實現(xiàn)自動化控制，不但在實施層面節(jié)省了大量重復的人力工作，而且由于計算機技術對數(shù)據(jù)流的精確解析，并進行編程輸入和輸出程序指令來指導工業(yè)設備生產，實現(xiàn)了工業(yè)自動化控制的高精度化。進一步提升了工業(yè)自動化控制的精度。

1.2擴大控制范圍

以往的傳統(tǒng)工業(yè)生產，對工業(yè)設備和流程工藝的控制還處于寬泛化控制階段，控制的力度和范圍都非常有限，很多的細節(jié)之處無法實現(xiàn)精準控制，甚至無法控制，存在一定的失控風險。很多的細微之處由于無法兼顧，非常容易由于對產生的故障和失誤發(fā)現(xiàn)不及時而導致進一步加劇和失控。而計算機控制技術由于是對所有的工業(yè)生產數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫集中處理，所有的程序指令都是由計算機實現(xiàn)高精度計算和指揮，實現(xiàn)了工業(yè)生產的全范圍控制，在原有的控制范圍基礎上進一步擴大，提升了對工業(yè)生產的掌控范圍。

1.3提高生產效率

計算機控制技術由于對工業(yè)生產全流程的高精度，大范圍控制，可以更有效率的組織生產，可以更及時準確的查補缺漏，第一時間發(fā)現(xiàn)和維護故障點，從而有效的提高了生產效率。不但在時間上有明顯的先進性，而且在工作質量上也由于精細化管理而有顯著提升。

2、應用

2.1數(shù)字化控制

工業(yè)自動化控制的核心其實就是對整個工業(yè)生產的各項數(shù)據(jù)進行精準控制，數(shù)字化控制即是借助特定的符號和數(shù)字，通過專門的編程語言來對工業(yè)生產中的每一處生產環(huán)節(jié)進行編程，從而實現(xiàn)整個工業(yè)生產按照既定的方案和計劃自動化實現(xiàn)運轉。主要運用計算機來實現(xiàn)各種指令的發(fā)布和處理，使設備在預設的程序控制下高效運行。與此同時，由于數(shù)字化控制通過建立數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對整個工業(yè)生產的數(shù)據(jù)實現(xiàn)整合和監(jiān)控。從而能夠在相關數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常和設備出現(xiàn)故障的第一時間發(fā)現(xiàn)并下達維修指令。而且數(shù)字化控制技術已經可以實現(xiàn)遠程控制、檢修和維護。通過計算機網(wǎng)絡進一步提升了工業(yè)自動化控制的安全性能和穩(wěn)定性能。

2.2可編輯邏輯控制器

可編程邏輯控制器在計算機控制技術應用中已經非常普遍，通常稱為PLC，是一種特殊的微型計算機，其用途則是專門用于工業(yè)生產的控制，是一種特定研發(fā)的產物。在通過計算機控制技術來進行工業(yè)自動化控制的過程中，數(shù)字運算還屬于基礎部分，數(shù)字化控制的實現(xiàn)還離不開模型和數(shù)字的綜合邏輯化分析處理?？删庉嬤壿嬁刂破魍ㄟ^對模型和數(shù)字的采集和輸入后，會進行復雜的分析運算處理，然后將合理化指令傳遞給程序，命令程序執(zhí)行指令，最后將結果進行輸出操作并刷新。從而實現(xiàn)具體的工業(yè)生產設備的自動化操作，完成工業(yè)自動化控制的整個過程。輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三部分共同構成了可編輯邏輯控制器的一個完整掃描周期，在這三部分相互協(xié)作配合之下完成了對工業(yè)自動化生產的實際計算機控制，確保了整個工業(yè)自動化控制在有序、高效和安全的狀態(tài)下運行。

2.3分布式控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)簡稱為DCS，主要是依托計算機技術來對工業(yè)生產中的各項關鍵數(shù)據(jù)進行采集和整理，進而實現(xiàn)控制。但是在實際控制過程中，又是發(fā)散的。通過通信網(wǎng)絡節(jié)點的拆分整合來對數(shù)據(jù)流以及不同的工業(yè)生產環(huán)節(jié)進行分布式獨立控制。而在操作和管理時在進行集中調度。簡單來說就是分散控制，集中管理。通過這種多層分級、合作自治的模式來提高計算機控制技術的高度準確性和抗干擾性。當然，要真正實現(xiàn)分布式控制系統(tǒng)的正常運行，還要有足夠可靠的硬件設備和生產工藝做保障。而且要在實際應用中大量的運用冗余技術、容錯技術、故障自診斷以及自動處理技術等。只有具備了足夠的底層技術基礎，才會達到分布式控制系統(tǒng)的理想運行效果。

3、特點

3.1智能化

計算機控制技術在工業(yè)自動化控制的具體應用過程中，對整個工業(yè)生產環(huán)節(jié)都進行了提前預演性編程設計，在對信息流集中處理時，對于突發(fā)的各種可能性事件都體現(xiàn)做好了程序預處理。因此在生產現(xiàn)場可以做到及時準確的處理應對，充滿了智能化風格。

3.2靈活性

由于計算機控制技術在實現(xiàn)工業(yè)自動化控制時是分布式控制，將工業(yè)生產的整個過程拆分成不同的功能模組，可以在實際控制時根據(jù)現(xiàn)場變化及時調整。而且各部分的數(shù)據(jù)互不干擾，控制獨立。在對生產設備調度時可以在綜合評估后給出統(tǒng)一控制指令，因此具備很大的靈活性。

3.3開放性

計算機控制技術是建立在統(tǒng)一的計算機算法基礎之上的，其程序控制編輯邏輯是可以隨著不同的生產需求而變化的。所有的工業(yè)生產設備都可以和計算機控制系統(tǒng)進行連接，以確保所有的生產設備之間的協(xié)同控制，實現(xiàn)正產運轉。在實際展開工業(yè)生產時，相關企業(yè)可以根據(jù)自身實際生產需求來選擇連接的工業(yè)生產設備和系統(tǒng)，自由組合搭配，具備足夠的開放性。

結束語

總之，在發(fā)展是主旋律的今天，工業(yè)要長足發(fā)展離不開自動化控制，工業(yè)自動化控制的核心就是計算機控制技術。計算機控制技術以其特有的便捷、高效、靈活等性能在實現(xiàn)工業(yè)自動化控制的進一步發(fā)展上具有不可或缺的地位。計算機控制技術不但在控制精度上有更高的質量，在控制范圍和控制靈活性上也具有非常大的優(yōu)勢。進一步組織、研究和發(fā)展計算機控制技術以及培育相關的計算機控制技術人才隊伍對提升工業(yè)自動化控制水平意義重大。

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作者簡介：劉冰（1989-），男，漢族，山東省濰坊市，本科，成都四為電子信息股份有限公司濟南分公司助理工程師。研究方向：工業(yè)自動化。