論工業(yè)自動化中計算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

王梅

摘 要：工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)向著自動化方向發(fā)展，對于有效地降低人類的勞動強(qiáng)度，有效地減少企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)所需的各種成本有著積極地意義。本文首先對于計算機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹，然后深層次的介紹工業(yè)自動化中計算機(jī)控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)控制；自動化；應(yīng)用

在當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，社會的各行各業(yè)都在不斷地要求提高生產(chǎn)效率，提高工作效率，這些目標(biāo)的實現(xiàn)最后都不可能離開計算機(jī)的應(yīng)用，發(fā)展至今，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)有了很多專門的分類，工業(yè)控制自動化的領(lǐng)域也不可能離開計算機(jī)的實際控制技術(shù)。計算機(jī)的控制技術(shù)本身是一項非常復(fù)雜的包含多個學(xué)科知識的技術(shù)，本文對于相關(guān)問題展開相應(yīng)的探討。

一、計算機(jī)控制系統(tǒng)

計算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)在很大的程度上是基于計算機(jī)技術(shù)以及自動化控制技術(shù)的融合，計算機(jī)的控制系統(tǒng)就是主要用來實現(xiàn)工業(yè)自動化中的中央控制器的監(jiān)控功能。這整個的系統(tǒng)主要包括外界的硬件系統(tǒng)、軟件的控制算法以及上位機(jī)的操縱軟件，這個系統(tǒng)主要是利用計算機(jī)的高速計算與處理的能力來進(jìn)行快速而又準(zhǔn)確的命令執(zhí)行，通過對于一定的需要控制的對象來實現(xiàn)功能上的控制，進(jìn)而達(dá)到一定的控制目的。在實際的對于計算機(jī)的控制中，也在很大的程度上需要用到一些輔助的部件來實現(xiàn)相應(yīng)的控制。上位機(jī)軟件的開發(fā)目的主要也是為了完成相應(yīng)意義上的人機(jī)交互，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，以便可以實施對于工業(yè)參數(shù)的實際在線的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，馬上報警使人覺察，上位機(jī)軟件最為重要的功能就是可以人為地進(jìn)行編程來進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出。計算機(jī)系統(tǒng)在整個控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時，需要積極地與輔助對象進(jìn)行信息交換，而且通常意義上的設(shè)備間通信具有兩種方式，即有線和無線。計算機(jī)控制系統(tǒng)主要的目的有著以下的幾個方面：第一是對于運(yùn)動對象的一些運(yùn)動過程進(jìn)行相應(yīng)的控制以便實現(xiàn)一些目的；第二就是對于被操控的對象來進(jìn)行合理的控制，以便可以達(dá)成最優(yōu)化的控制目標(biāo)。

二、計算機(jī)的控制系統(tǒng)介紹

計算機(jī)的控制系統(tǒng)從廣義上來說就主要是分為兩個部分，即軟件加硬件。要想達(dá)到對于被控制的目標(biāo)的有效控制，就需要專門的信號采集器來采集相應(yīng)的信號、模擬信號的轉(zhuǎn)換設(shè)備以及模擬數(shù)字的轉(zhuǎn)化設(shè)備。在工業(yè)的自動化過程中一般都是采取的及時控制，所以對于計算機(jī)的運(yùn)行速度方面并沒有嚴(yán)格的要求，但是對于計算機(jī)的系統(tǒng)可靠性方面有著極高的要求，需要在最短的時間內(nèi)做出必要的反應(yīng)。計算機(jī)對于整個的過程進(jìn)行控制主要是通過以下的幾個途徑來實現(xiàn)的：第一要對被控制的目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，然后把這些數(shù)據(jù)來輸送給工業(yè)控制的計算機(jī)進(jìn)行初步處理；第二就是進(jìn)行決策，這個過程的實現(xiàn)需要使用專業(yè)的軟件來對于采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的監(jiān)控以及對于被監(jiān)控的參數(shù)做出必要的修改，然后就使得計算機(jī)可以按照已經(jīng)計劃好的控制程序來對于下一步需要執(zhí)行的命令進(jìn)行過程的執(zhí)行；第三就是通過實時控制系統(tǒng)來以及相應(yīng)的計算決策，通過任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來對于任務(wù)進(jìn)行安排，通過發(fā)送出去的控制信號來進(jìn)行任務(wù)的分配，并且再加上相應(yīng)的任務(wù)執(zhí)行部分來完成整個的控制任務(wù)。通過以上的三個過程不斷地進(jìn)行往復(fù)循環(huán)來保障整個的系統(tǒng)可以按照相應(yīng)的品質(zhì)要求來進(jìn)行工作，而且還要對一些突發(fā)情況進(jìn)行及時與必要的處理。

三、計算機(jī)控制系統(tǒng)目前在工業(yè)自動化中的運(yùn)用

一般來說，鉆機(jī)是鉆探工作的重要裝備，一旦引進(jìn)了工業(yè)計算機(jī)控制系統(tǒng)，可以實時的鉆機(jī)鉆探作業(yè)時的參數(shù)進(jìn)行檢測，可以大大的解放人力，最大限度的實現(xiàn)鉆機(jī)的自動化。

（一）從控制系統(tǒng)總體的硬件來看。鉆探作業(yè)中計算機(jī)硬件部分主要可以分為以下幾個部分：檢測部分、鉆進(jìn)參數(shù)檢測部分、鉆機(jī)自控部分，一般來說，在乎鉆探工業(yè)中，計算機(jī)控制系統(tǒng)都是采取的兩級分布式控制，一級為上位機(jī)，一般會采用穩(wěn)定性高的工控機(jī)，可以應(yīng)用于惡劣的自然環(huán)境下，抗干擾能力強(qiáng)，對于鉆探作業(yè)來說，最為合適。第二級為下位機(jī)，這部分主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、傳遞任務(wù)，主要由傳感器、信號器、光電編碼器組成，還有可以編程的邏輯控制器，對各種鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行采集處理、輸出控制，進(jìn)而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自控。

（二）從控制系統(tǒng)總體的軟件來看?？刂葡到y(tǒng)總體的軟件主要集中在控制算法上，由于鉆機(jī)目前常用的是液壓方式，給進(jìn)系統(tǒng)采用的是先導(dǎo)式比例溢流閥對進(jìn)油缸的給進(jìn)力進(jìn)行控制，回轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用的是電控比例變量泵對液壓馬達(dá)的流量進(jìn)行控制，這樣一來就可以實現(xiàn)對回轉(zhuǎn)速度的掌握，為了實現(xiàn)對鉆機(jī)的控制，進(jìn)行鉆機(jī)自動化作業(yè)，我們可以采用增量式控制算法。

（三）注重上位機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)。上位機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)對自動化的意義不言而喻，一般可以使用組態(tài)軟件，這樣可以實現(xiàn)對實時畫面的快速傳送，讓設(shè)備操作人員第一時間了解到地下設(shè)備的運(yùn)行情況，對于檢測參數(shù)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)、趨勢預(yù)測等方面做到心里有底，除此之外，上位機(jī)軟件在開發(fā)過程中還要加入腳本編程能力，這樣以來可以方便數(shù)據(jù)處理方式的變化，增加靈活性。

結(jié)語：伴隨著當(dāng)今社會向著人類新紀(jì)元的發(fā)展趨勢來看，計算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用有效地擴(kuò)大了工業(yè)自動化領(lǐng)域的覆蓋廣度和深度，而且也在很大的程度上提高了相應(yīng)的工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，這種技術(shù)的使用為企業(yè)實際的創(chuàng)造了非常大的利潤。

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