計算機控制技術在自動化生產(chǎn)線上的應用

摘 要：計算機控制技術憑借其自身的優(yōu)越性，被廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)工作中，有效的提升了自動化生產(chǎn)線的智能程度，實現(xiàn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文首先介紹了自動化生產(chǎn)線和計算機控制技術的相關概念，然后選取現(xiàn)場總線為代表分析了計算機控制技術應用在自動化生產(chǎn)線上的情況。

關鍵詞：計算機控制技術；自動化生產(chǎn)線；現(xiàn)場總線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.101

1 概述

1.1 計算機控制系統(tǒng)

計算機控制技術是以控制為核心，以強大的自動控制理論和先進的計算機技術為基礎，實現(xiàn)自動操作和控制的一門科學技術。計算機控制技術的巨大進步和飛速發(fā)展，對工業(yè)自動化生產(chǎn)具有重大的革新意義，以前生產(chǎn)使用的自動控制系統(tǒng)是模擬控制系統(tǒng)，現(xiàn)在被計算機這種先進的控制技術取代后，不僅在材料節(jié)約、提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量上體現(xiàn)出很強的優(yōu)勢，而且使得工業(yè)生產(chǎn)的流程更加合理優(yōu)化，企業(yè)效益明顯提升，因此，計算機控制技術正引領著工業(yè)生產(chǎn)新技術的升級革新。

計算機控制系統(tǒng)是由硬件部分、軟件部分和被控對象組成，其中硬件部分指的是計算機、被控制對象和他們之間的交互通道以及其他設備，軟件部分主要指各種程序，它可以實現(xiàn)計算機自動控制的操作行為，被控對象包括被操控的對象及其組成部分。目前，計算機控制技術趨近成熟，在自動化和自適應性上廣泛應用是其未來的發(fā)展趨勢，以后也將實現(xiàn)智能化在更復雜系統(tǒng)上的應用，直至實現(xiàn)管理、技術、控制一體化。

1.2 自動化生產(chǎn)線

自動化生產(chǎn)是指在沒有人工或極少人工參與的情況下，參與生產(chǎn)的機器和設備按照預設的程序和指令自動完成生產(chǎn)操作和控制的過程。自動化生產(chǎn)線是指生產(chǎn)過程中的全部生產(chǎn)流程，包括原材料的輸入、運輸、加工、裝配、成品輸出、產(chǎn)品檢驗等一系列有序的生產(chǎn)制造過程。自動化生產(chǎn)線具有連貫性的特點，它的各個環(huán)節(jié)緊密相連，不允許出現(xiàn)差錯，否則，就會直接嚴重影響整個自動化生產(chǎn)流程。流水線自從被福特公司開發(fā)出來作為工業(yè)生產(chǎn)方式以來，已經(jīng)被廣泛應用于各個工業(yè)領域，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效能，切實降低了企業(yè)的經(jīng)營成本，有效的提高了企業(yè)在市場上的競爭能力。

2 計算機控制技術在自動化生產(chǎn)線上的應用

2.1 概述

計算機控制技術應用在自動化生產(chǎn)線上，主要是通過有效應用計算機控制系統(tǒng)，完成對自動化生產(chǎn)線的監(jiān)督、控制和管理工作，減少運行和調(diào)試自動化生產(chǎn)線過程中有可能出現(xiàn)的失誤，從而帶來經(jīng)濟效益的大大提升。計算機控制技術在自動化生產(chǎn)線上的應用目前主要有可編程計算機控制器的應用和現(xiàn)場總線的應用。最近幾年，現(xiàn)場總線技術被自動化系統(tǒng)大量采用，正日益發(fā)展成為現(xiàn)今乃至以后很長一段時間自動化生產(chǎn)線應用技術的主流。

現(xiàn)場總線是一種應用在工業(yè)上的數(shù)據(jù)總線，可以實現(xiàn)分散安裝在制造生產(chǎn)現(xiàn)場不同位置的設備之間，現(xiàn)場的設備與自動控制器之間都能夠?qū)崿F(xiàn)多點數(shù)字式串行通信，實際上就是一種控制底層數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡。目前，在電力等自動化應用程度比較高的行業(yè)中現(xiàn)場總線技術正充分作用發(fā)揮著其優(yōu)勢。

現(xiàn)場總線技術是在測量控制用的儀表中放入該技術專用的微處理器，使其負責自動化生產(chǎn)線中的信息測量控制和數(shù)字通信轉(zhuǎn)換等功能，采用雙絞線等作為總線，把分散于生產(chǎn)控制現(xiàn)場的測量控制設備作為網(wǎng)絡節(jié)點連接成網(wǎng)絡系統(tǒng)，采用統(tǒng)一的通信協(xié)議，有效連通單個分散的測量控制設備以及現(xiàn)場測控儀表與部署在遠端的計算機控制中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互傳輸共享，形成滿足實際生產(chǎn)需要、適應生產(chǎn)實際的自動化控制系統(tǒng)，從而使企業(yè)信息溝通的觸角一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場?，F(xiàn)場總線強大的功能和靈活性體現(xiàn)在設備交換、數(shù)據(jù)顯示信息等方面，同時還具有可實現(xiàn)分散配置智能化和網(wǎng)絡新技術的顯著優(yōu)點，使得自動化生產(chǎn)的安全性提高，穩(wěn)定性增強。

2.2 技術特點分析

（1）開放性。現(xiàn)場總線的協(xié)議標準統(tǒng)一，對所有用戶都是透明的，具有完全開放性。用戶可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要，選擇任何適合自己的系統(tǒng)和設備進行組裝，不同設備廠家的產(chǎn)品都可以方便的使用現(xiàn)場總線互聯(lián)，在統(tǒng)一的控制系統(tǒng)內(nèi)集中控制和操作。

（2） 可操作性和兼容性?？刹僮餍允侵脯F(xiàn)場總線系統(tǒng)內(nèi)級聯(lián)的設備之間、設備和系統(tǒng)之間可以通過統(tǒng)一的標準協(xié)議進行一對一、一對多的通信。兼容性是指設備系統(tǒng)只要是性能相似，即使來自不同廠家也可以直接替代換新，不會出現(xiàn)不匹配等問題。用戶可以從最大性價比考慮，不顧慮兼容性，選擇不同企業(yè)的產(chǎn)品來組建適合生產(chǎn)實際的自動化系統(tǒng)。

（3） 智能性和功能自治性?，F(xiàn)場總線技術可以實現(xiàn)分散于現(xiàn)場的設備直接完成采集數(shù)據(jù)、計算參數(shù)和補償?shù)裙δ埽S時診斷設備和系統(tǒng)的運行，并進行維護、控制。

（4）適應現(xiàn)場環(huán)境的能力?，F(xiàn)場總線可適應復雜的現(xiàn)場環(huán)境， 10/100M以太網(wǎng)、同軸電纜、光纖、射頻等都可以支持，在抗干擾方面表現(xiàn)突出。

2.3 注意事項

使用現(xiàn)場總線需要定期測試系統(tǒng)性能，發(fā)現(xiàn)問題并及時予以解決。注意檢測分析系統(tǒng)性能是否可以滿足需要，時刻注意并總結(jié)環(huán)境中的數(shù)據(jù)信息，注意設備的檢測結(jié)果，電源電壓、傳感設備和執(zhí)行設備工作情況以及電磁干擾等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的性能數(shù)據(jù)。用戶需要對設備進行整理并列出清單，提供給設備制造廠家便于提出具體要求，特別注重環(huán)境方面的條件限制。

3 小結(jié)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的不斷進步，計算機控制作為一種有效、有力的現(xiàn)代技術，將成為工業(yè)企業(yè)提質(zhì)增效的必然選擇，不只是可以解決生產(chǎn)中的實際問題，提高企業(yè)生產(chǎn)效能，提升產(chǎn)品質(zhì)量，更重要的是來自生產(chǎn)一線的實踐應用的及時反饋，可以進一步完善更深層次的技術應用問題，使得計算機控制技術更加成熟完善，從而在更多的領域發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

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[2]彭辰陽.自動化生產(chǎn)線上計算機控制技術的應用探析[J].科技經(jīng)濟市場，2015（09）：10-11.