電氣工程及電氣自動化的計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用

田中澤

昆山登云科技職業(yè)學院

電氣工程及電氣自動化的計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用

田中澤

昆山登云科技職業(yè)學院

近年來伴隨著科學技術(shù)的不斷向前發(fā)展，我國的計算機技術(shù)以及電氣技術(shù)也隨之得到了長足的發(fā)展。在長期的應(yīng)用當中，為了使其更新方向更加有利于自身的發(fā)展，進行二者之間的融合，極大地推動計算機產(chǎn)業(yè)和電氣技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。在此主要講述當下的計算機控制系統(tǒng)與電氣自動化技術(shù)的發(fā)展狀況，以及在現(xiàn)實生活當中的具體應(yīng)用。計算機控制系統(tǒng)的理論，本身就是集各種理論于一身，把這種理論用在相關(guān)的控制技術(shù)上，為計算機控制系統(tǒng)的進一步完善奠定了堅實的基礎(chǔ)。

計算機；電氣自動化；系統(tǒng)應(yīng)用

進入21世紀以來，隨著我國的科研水平不斷提高，計算機水平也得到了快速的發(fā)展。在人們平時的生產(chǎn)生活中，電氣工程中的自動控制系統(tǒng)已經(jīng)達到了少人或是無人操控的程度，這不僅僅從本質(zhì)上提升了人們的生活品質(zhì)，同時也使生產(chǎn)作業(yè)的智能化水平又上了一個臺階。在一定程度上減少了因人工疏忽而導致事故發(fā)生的概率，因此，電氣工程及電氣自動化計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用變得愈加廣泛，小到我們家中的各種電子產(chǎn)品，大到工業(yè)生產(chǎn)中的大型設(shè)備，都離不開電氣自動化的計算機控制系統(tǒng)。在最近幾年，此控制系統(tǒng)已是一種相對成熟的先進科技。

1 電氣工程及其自動化的控制系統(tǒng)應(yīng)用

1.1 PLC 技術(shù)的應(yīng)用

PLC是現(xiàn)代社會計算機技術(shù)和傳統(tǒng)的控制技術(shù)相結(jié)合所產(chǎn)生的高科技技術(shù)，簡單的說PLC技術(shù)就是一類可以通過計算機編程的控制器，全稱是可編程邏輯控制器。它可以通過編程執(zhí)行定時，計數(shù)，邏輯運算等功能。雖然PLC技術(shù)主要依靠的是計算機程序編制，但是需要使用的編程語言并不復雜，只需要使用比較簡單基礎(chǔ)的繼電器梯形圖指令就可以完成相對應(yīng)的功能。

PLC具有其本體技術(shù)的特點，PLC技術(shù)特點與現(xiàn)代先進的計算機技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于電氣工程自動化控制上更能夠體現(xiàn)其功能的重要性。面對電氣工程自動化中的電氣設(shè)備對數(shù)據(jù)存儲量和計算機計算速度的要求，PLC與電氣工程自動化相結(jié)合能夠解決這些問題。同時PLC技術(shù)和電氣工程自動化的應(yīng)用的發(fā)展方向更加貼近實際、朝著方便人們生產(chǎn)和生活的方面發(fā)展。PLC技術(shù)在機械設(shè)備中應(yīng)用發(fā)展的同時更加注重解決人機之間的互動完善，使PLC技術(shù)的應(yīng)用具有全面性和可行性，這些方向的努力更加能夠滿足電氣工程自動化的需要，而在此基礎(chǔ)上的發(fā)展也將使PLC技術(shù)在其他領(lǐng)域也能廣泛應(yīng)用。PLC技術(shù)的運行速度快、智能化程度高、集成密度大、網(wǎng)絡(luò)分布范圍廣的特點及優(yōu)勢可以充分滿足電氣工程自動化的需要，也成為PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動化的優(yōu)勢因素。

1.2 單片機技術(shù)的應(yīng)用

單片機全稱為單片微型計算機，它作為微型控制器，集合了CPU、定時器與多接口等功能，具有體積小、低能耗、功能強大、使用便捷等優(yōu)點，目前，單片機廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)與生活的各個領(lǐng)域，如：家用電器、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備及航空航天等設(shè)備，主要功能包括實施智能化管理與過程控制，與此同時，單片機在金融、通信、軍事、交通、工商與教育等領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了顯著的成績。

單片機應(yīng)用于控制程序，其最為顯著的特點便是在有限的集成芯片中集合了所有的構(gòu)件，通常情況下，單片機的構(gòu)件根據(jù)其功能，可以分為以下幾部分，分別為中央處理器、只讀存儲器、隨機讀寫存儲器、定時器、計數(shù)器、輸入/輸出單元以及串行口等等，上述部分通過與單一總路線的組合，從而構(gòu)成了完整的設(shè)備。對于單片機而言，其基本構(gòu)成部件有兩部分，一部分為中心內(nèi)部系統(tǒng)運算器，另一部分為控制器。

對于控制器來說，其主要功能是定時控制其他部件，由定時控制邏輯、指令寄存器和振蕩器等電路組成。單片機的工作過程就是執(zhí)行用戶編寫程序的過程，而控制單元可以完成此項重任。指令寄存器用于存放從程序存儲器中取出的指令碼，定時控制邏輯用于對指令寄存器中的指令進行譯碼，并在晶體振蕩器的配合下產(chǎn)生執(zhí)行指令所需的時序脈沖，從而完成指令的執(zhí)行過程。

2 計算機系統(tǒng)在電氣自動化中的應(yīng)用

2.1 高度集中化的監(jiān)控方式

在電氣工程及電氣自動化的計算機控制系統(tǒng)的運用上，系統(tǒng)中運用的就是這種方式來實施功能的設(shè)計，這也帶給了此系統(tǒng)高度的穩(wěn)定性，并且系統(tǒng)在日常的使用當中維護起來也是非常便捷的。可是由于集中化的計算機控制系統(tǒng)，所應(yīng)用的原理是把各個功能進行集中的優(yōu)化處理，往往會導致處理器繁忙，這樣一來也就大大地影響了其使用的效率。與此同時所需要監(jiān)控的信息量也隨之不斷增加，因此對系統(tǒng)的監(jiān)控性能提出了更高的要求，越來越多的功能模塊被集成在同一處理器上，造成系統(tǒng)冗余度下降也就在所難免，處理信息的能力隨著也就會嚴重滯后，對系統(tǒng)的可靠性以及工作效率無疑是一種嚴峻的挑戰(zhàn)。

2.2 現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

我國的工業(yè)無論是和以前相比，還是和國外相比，都取得了很大的進步，自動化程度愈加顯而易見，在日新月異的變化中，產(chǎn)生了一系列的連鎖反應(yīng)。在新時代背景下，為滿足工業(yè)化進程的需要，應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮攻堅克難的精神，加大對其技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)研究力度。日常作業(yè)中將這些方法有效結(jié)合起來，結(jié)合一些設(shè)計對象的實際情況，與工作環(huán)境相適應(yīng)，及時對實施作業(yè)的這些方法做出調(diào)節(jié)和改進處理，這樣設(shè)計的系統(tǒng)既滿足了設(shè)計原則的要求，更具鮮明的針對性，計算機控制系統(tǒng)功能模塊更加獨立化，各模塊獨立進行工作以實現(xiàn)各功能的發(fā)揮，連接控制借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)，確保當某些功能故障發(fā)生時，整個系統(tǒng)不會受到消極的影響和傷害。

綜上所述，隨著當下相關(guān)的高新技術(shù)的日益發(fā)展，堅信多種技術(shù)完美融合并高度集成的一天很快會到來，而且通過不斷的經(jīng)驗摸索，新的技術(shù)定會層出不窮，以適應(yīng)社會日新月異的變化所帶來的各種挑戰(zhàn)，電氣工程及自動化計算機控制系統(tǒng)的誕生就是一個真實的寫照。此系統(tǒng)的出現(xiàn)，在提高各行各業(yè)自動化水平的同時也使得其運行管理變得更加便捷。

[1] 周震，宰文姣，林彬. 淺議電氣工程及其自動化專業(yè)單片機課程教學新體系[J]. 科技創(chuàng)新導報，2008，16：243+246.

[2] 郝艷維. 單片機在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J]. 中外企業(yè)家，2015，15：177.