計算機在自動控制技術實踐中的應用探析

邊靜 李明杰 馬征飛

摘要：隨著時代的發(fā)展，以計算機技術為代表的自動控制技術有了長足的進步。相比人工操作，該項技術具有準確率高、成本低、效率高等優(yōu)勢，應用領域也是深入了社會發(fā)展的很多行業(yè)之中。本文闡述了計算機和自動控制技術的關系，分析了該技術的基本特征和優(yōu)勢，列舉了計算機在自動化技術中的具體應用，從而討論了其應用前景。

關鍵詞：計算機 自動控制 應用

中圖分類號： TP273 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）06（b）-0000-00

隨著時代的發(fā)展，科學技術不斷創(chuàng)新發(fā)展，計算機技術已成為21世紀最具有發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)領域，成為最具有滲透性的專業(yè)技術，已經(jīng)應用到很多行業(yè)領域之中。自動化技術是實現(xiàn)人類從繁重的勞動中進一步解放出來的一項關鍵技術，已經(jīng)大規(guī)模應用到很多行業(yè)領域。例如，現(xiàn)在樓房建筑中開展的智能樓宇系統(tǒng)。利用計算機、單片機、PLC等自動控制的核心技術，控制樓房中的電梯升降系統(tǒng)、門禁安全系統(tǒng)、樓宇節(jié)能照明系統(tǒng)等，實現(xiàn)了弱電控制強電的過程。再如，汽車工廠的焊接車間，汽車骨架上成千上萬個焊點，以前人工焊接，焊點質量不高，誤差率很大，用工成本較高，生產效率較低。隨著自動化控制系統(tǒng)的引進，車輛骨架的焊接質量不斷提高，生產效率有效提升。還有設施農業(yè)、智能溫室等很多行業(yè)領域已經(jīng)滲透了自動控制技術的應用?，F(xiàn)代社會和人類已經(jīng)離不開該項技術。

1計算機、自動化技術的關系

計算機技術和自動控制技術之間存在著一定的關系，這種關系相對比較微妙。自動化技術的控制核心以計算機、單片機、PLC等實現(xiàn)控制電氣機械等設備，使之自動完成控制核心發(fā)出的指令和程序。相比單片機、PLC等可編程控制器，計算機具有更穩(wěn)定的運行性能、更強大的運算能力、更適用的可操作靈活性等。但是不是所有的自動控制系統(tǒng)都要使用計算機技術，一般簡單的系統(tǒng)控制可以使單片機或PLC技術控制。例如，高校里，教室的節(jié)能照明系統(tǒng)可以使用PLC控制。再如，機電設備的故障診斷也只需要利用PLC 技術即可。計算機技術滲透入自動控制技術就是基于以上優(yōu)勢，但該技術不僅僅限于自動控制，很多領域都有計算機使用的身影。例如，動漫制作中，計算機的三維繪圖軟件充分展示了其優(yōu)勢。計算機技術在高速運算領域有著不可取代的作用。很多領域也已經(jīng)逐步滲透進了計算機技。因此，計算機和自動化控制技術之間的關系為前者作為一種應用型技術滲透進入的后者，并在后領域得到的充分發(fā)揮。

2技術特點

現(xiàn)代的計算機技術發(fā)展迅猛，計算機技術在自動控制領域的發(fā)展空間廣闊，其基本優(yōu)勢也給自動控制技術帶來了新的活力，完成了一些工業(yè)企業(yè)的人工很難完成的工作和任務。該技術具有十分明顯的優(yōu)勢。首先，計算機技術以本身強大的運算功能，方便的操作對話和存儲和邏輯等特征，使得自動控制技術也具備以上優(yōu)勢，可以實現(xiàn)自動化，智能化程度更高，穩(wěn)定性更強，操作可編程性更好。其次，相比單片機，PLC等可編程控制器，計算機的軟件編程功能更加強大，兼容的編程軟件更多，與此同時，實現(xiàn)的控制指令也會更多，更靈活，實現(xiàn)了自動控制的低成本、高效率的基本優(yōu)勢。最后，計算機操作相對比較簡單，對專業(yè)技術人員的要求較低，操作者可以通過一些一鍵化的指令完成自動控制操作，簡單高效。

3具體應用

以計算機為核心的自動控制技術已經(jīng)應用到社會生產的方方面面了。很多領域隨著該技術的引進，勞動效率進一步提出，生產成本有效控制。下面就一些筆者了解的應用領域探討該技術以后的發(fā)展前景。

（1）在樓宇智能消防設施控制應用。消防設施關系到千家萬戶的生命安全和財產保障。不能出現(xiàn)任何問題，但是人為管理總會出現(xiàn)各種差錯。例如，水泵里的水壓不足，忘記打開閥門放水，帶來一定的安全隱患。壓力過大，閥門忘記關閉，導致公共用水白白浪費等各種各種的差錯。這些差錯可能將是一些安全事故的導火索。而計算機自動控制系統(tǒng)的引入，樓宇消防管理員就解放多了，實現(xiàn)自動控制消防設施的使用。例如，辦公寫字樓里一般安裝的煙霧報警設備，也就是一個煙霧傳感器，通過它感知該樓宇中是否有煙霧，一旦發(fā)現(xiàn)問題，它將第一時間反饋給系統(tǒng)終端，系統(tǒng)根據(jù)事前輸入的指令，調用相應的程序，輸出拉響警報，通知管理員，同時開始指揮發(fā)現(xiàn)煙霧附近的噴淋設備開始灑水。再例如，系統(tǒng)對水泵設備的控制。系統(tǒng)控制其開啟時間。相關的壓力繼電器通過檢測，一旦發(fā)現(xiàn)消費管理中的水壓不足，及時反饋給系統(tǒng)，系統(tǒng)調用有關指令，發(fā)出啟動水泵的指令給水泵電機，水泵電機開始工作，壓力繼電器檢測發(fā)現(xiàn)水壓已經(jīng)達到要求后，反饋給系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)出指令關閉電機，水泵停止加壓。同時對水泵的管理還有一個計時器，通過計時，定時通知電機開啟，水泵加壓，定時關閉電機，水泵停止工作。

（2）在建筑照明節(jié)能系統(tǒng)控制應用。建筑照明節(jié)能控制系統(tǒng)的基本設計思路為，各個設計模塊接收中斷信息和調取各段分指令程序來實現(xiàn)各種任務。例如，陽光光線較好的白天里，傳感裝置中的光敏傳感器密切關注陽光的強度，遇到陰雨天是，光敏傳感器將發(fā)出光線不好的信號數(shù)據(jù)，反饋為系統(tǒng)，系統(tǒng)調取預想設計好的程序，加以執(zhí)行，控制樓房里的照明電源開啟。再如，白天晚上的區(qū)分依靠的是系統(tǒng)中的時鐘模塊，到了晚上6點鐘系統(tǒng)中的始終模塊調取程序，發(fā)出指令定時開啟樓房的照明電源，夏季天黑的晚，冬季天黑的早，晴天天黑的晚，陰雨天天黑的早這些也是要考慮在時鐘模塊的設計之中的。

（3）在農業(yè)現(xiàn)代化與信息化、自動化的融合應用。農業(yè)部近年來開始重視自動化技術在農業(yè)生產中的應用。像農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、設施農業(yè)中引入自動控制技術已經(jīng)十分成熟和穩(wěn)定。在設施農業(yè)中對溫室的溫度、濕度、二氧化碳濃度、土壤含水情況等自動控制領域。一般在設施農業(yè)中存在大量的傳感器，可以對溫室中的溫度、濕度、含水量的數(shù)據(jù)進行采集。采集出的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳遞給以計算機為核心的中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)經(jīng)過既定的程序設定發(fā)出對上述參數(shù)是否進行調節(jié)，怎么調節(jié)的指令。例如土壤含水量不足，中控系統(tǒng)將發(fā)出指令開啟水泵，給溫室灌溉，當達到設定好的含水量后，中控系統(tǒng)將發(fā)出關閉水泵的指令，停止灌溉。

4結語

計算機自動控制技術應用領域很多。如果一個行業(yè)沒有該技術的涉及，該行業(yè)將無法立足現(xiàn)代社會這種高速發(fā)展的需求。隨著科技的創(chuàng)新，該技術將向著更多的行業(yè)領域涉及，對于已經(jīng)涉足的領域，還將有著更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

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