計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

韓濤　崔家敏

摘要：在計(jì)算機(jī)發(fā)展的大數(shù)據(jù)時代，計(jì)算機(jī)在各個領(lǐng)域都占據(jù)了重要角色?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)由傳統(tǒng)型轉(zhuǎn)向半自動化而后又轉(zhuǎn)向全自動化，這一切都離不開計(jì)算機(jī)的發(fā)展。正是計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用拓展，帶動了現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，也正是現(xiàn)代化的發(fā)展，帶動了計(jì)算機(jī)技術(shù)的拓展。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)相互影響、相互促進(jìn)。文章對計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)工業(yè)；生產(chǎn)；應(yīng)用；發(fā)展

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在各個科技領(lǐng)域迅速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。工業(yè)化的機(jī)械式人力勞動隨著時代的發(fā)展，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，而計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展，讓現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)不僅得到了發(fā)展，也讓現(xiàn)代工業(yè)部分或全部由機(jī)械化轉(zhuǎn)向自動化，這樣不僅大大縮短了時間，而且提高了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)研發(fā)能力，使現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展。

1.計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用

隨著我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等的拓展，快速推動著許多工業(yè)類的企業(yè)向生產(chǎn)自動化、現(xiàn)代化前進(jìn)?，F(xiàn)在眾多企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)，結(jié)果較大地提高了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的效率。計(jì)算機(jī)在企業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)控制與經(jīng)營管理中，發(fā)揮越來越重要的作用。

1.1工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制

在現(xiàn)代工業(yè)中，許多企業(yè)在工業(yè)生產(chǎn)中主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)的集散型的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制。

1.2工業(yè)生產(chǎn)的化驗(yàn)與質(zhì)檢

在工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)型工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)常會遇到工序繁瑣且數(shù)量多、連續(xù)性不強(qiáng)的特點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中穩(wěn)定又高質(zhì)的產(chǎn)量，就必須從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室得到可行的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、合理的配方及精準(zhǔn)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)技術(shù)掌握生產(chǎn)過程中的質(zhì)量波動規(guī)律。因此，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中從過去傳統(tǒng)型把關(guān)式質(zhì)量管理逐步轉(zhuǎn)向科學(xué)管理與定性管理轉(zhuǎn)向定量管理，都離不開計(jì)算機(jī)。

1.3工業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)仿真

工業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)對人力及物力的耗損較大。在現(xiàn)今工業(yè)高速發(fā)展的時代，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立起一個展示工業(yè)生產(chǎn)全過程的數(shù)學(xué)模型后，用計(jì)算機(jī)處理這個模型，即可全程模擬整個工業(yè)生產(chǎn)過程?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中如果還需進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)改動相關(guān)的參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)仿真技術(shù)還能被企業(yè)用來給職工做系統(tǒng)的培訓(xùn)，利用其系統(tǒng)模仿展示工業(yè)生產(chǎn)過程中常見故障與處理方法，快速提高職工在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時分析與處理問題的能力。

1.4現(xiàn)代工業(yè)的其他應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，信息互聯(lián)的大時代茁壯成長。計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中除控制、實(shí)驗(yàn)、管理應(yīng)用外，還極大地促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)品的宣傳推廣。隨著數(shù)據(jù)信息不斷發(fā)展及通訊的工具的成熟，計(jì)算機(jī)互相網(wǎng)作為第5種媒體

數(shù)字媒體，己被現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)今傳統(tǒng)媒體不僅費(fèi)用高，又受到地理、時間等眾多因素的約束，而網(wǎng)絡(luò)宣傳的費(fèi)用是低廉的，回報卻并不遜色，不僅有每天24小時全天候的廣告窗口，還能提供廣闊的國際發(fā)展空間和眾多潛在的商業(yè)伙伴。工業(yè)企業(yè)快速打開面向全世界的窗戶就是依靠擁有自己的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，網(wǎng)站成為衡量一個企業(yè)綜合素質(zhì)的重要標(biāo)志，而這一切都離不開計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的廣泛性、高效性為現(xiàn)代工業(yè)帶來了不容質(zhì)疑的效益和效率。

2.計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展方向

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)指利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的系統(tǒng)，其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有以下5個發(fā)展方向。

2.1實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制技術(shù)功能

計(jì)算機(jī)控制理論的最優(yōu)控制在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中得到應(yīng)用。在航空航天科技、軍事及其他現(xiàn)代工業(yè)體系中已經(jīng)運(yùn)用最優(yōu)控制，例如火箭升空、導(dǎo)彈發(fā)射、雷達(dá)檢測、生物工程系統(tǒng)中細(xì)菌數(shù)量的控制等。用傳統(tǒng)的最優(yōu)控制技術(shù)來控制工業(yè)生產(chǎn)中流量、壓力、溫度和液體己經(jīng)不合適，必須使用計(jì)算機(jī)對其進(jìn)行最優(yōu)控制，才能優(yōu)質(zhì)、高效。

2.2實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自組織系統(tǒng)功能

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中要保持原本的特性，必須在數(shù)控加工上應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)，通過檢測機(jī)床主的負(fù)載，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的專家系統(tǒng)對采集的主負(fù)載信號和相應(yīng)的刀具及工件材料數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，快速算出機(jī)床最佳的進(jìn)給速率在數(shù)控加工過程中的運(yùn)用，從而提高工業(yè)生產(chǎn)效率，并在加工過程中穩(wěn)定、連續(xù)、自動地控制進(jìn)給速率，同時依據(jù)切削狀況變化實(shí)時調(diào)節(jié)刀具進(jìn)給率，實(shí)現(xiàn)動態(tài)刀具保護(hù)功能。工業(yè)生產(chǎn)中，計(jì)算機(jī)自適應(yīng)控制系統(tǒng)通過工業(yè)生產(chǎn)得出輸入輸出數(shù)據(jù)，對辨識模型參數(shù)不斷修正，參數(shù)變得更加精準(zhǔn)，使模型更接近于實(shí)際，最終調(diào)整成最優(yōu)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)加工過程的優(yōu)化。

2.3實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)辨識功能

現(xiàn)代工業(yè)中估計(jì)系統(tǒng)行為的重要參數(shù)是通過辨識建立數(shù)學(xué)模型，作為控制理論中的一個分支，從而展示出模仿工業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)模型，再通過計(jì)算機(jī)對系統(tǒng)的輸入和輸出推測系統(tǒng)輸出未來變化以及設(shè)計(jì)控制器。工業(yè)生產(chǎn)中對系統(tǒng)進(jìn)行分析確定輸出信號是通過輸入時間函數(shù)和系統(tǒng)的特性，從而改變控制輸入，使輸出滿足工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)定的要求。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)辨別在建筑熱濕過程、水電能源等都有應(yīng)用。

2.4實(shí)現(xiàn)集散型控制功能

現(xiàn)代工業(yè)中工業(yè)控制系統(tǒng)及集散型計(jì)算都通過以微處理器為中心的分布式信息綜合控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)具有分散控制和集中綜合管理的分級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的設(shè)計(jì)。它具有組態(tài)方便、配置靈活、便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全局化等特點(diǎn)。石油化工行業(yè)新建的大型石化設(shè)備均采用集散控制系統(tǒng)（DCS），工業(yè)企業(yè)中作為石化企業(yè)的第一套集散控制系統(tǒng)是上海高橋石化公司煉油廠，用于常減壓裝置生產(chǎn)控制。

3.結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們越來越多地用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)，并將其廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)踐中，尤其是近些年的現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，眾多技術(shù)的突破較大地改變了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，從而也不斷地推動著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)代工業(yè)伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、高級控制策略、現(xiàn)場總線智能儀表和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)水平也得到提高，從而使工業(yè)生產(chǎn)不斷有新的進(jìn)展。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在航天事業(yè)、軋鋼工業(yè)、煤炭業(yè)、紡織業(yè)、治金業(yè)等行業(yè)，取得了顯著的效果。事實(shí)證明，計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，使人們更好地對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制與經(jīng)營管理，從而提高現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)效率。