工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用路徑研究

何國(guó)兵

摘 要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐漸進(jìn)入了自動(dòng)化的時(shí)代，在減少生產(chǎn)成本的同時(shí)，也提升了生產(chǎn)效率，將更多的人從繁重的工業(yè)生產(chǎn)中解救出來(lái)。而網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展又進(jìn)一步提升了工業(yè)自動(dòng)化的控制效率，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)保障，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文就通過分析工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的意義，以及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用途徑，從而更好實(shí)現(xiàn)提升工業(yè)自動(dòng)化的效率。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)；應(yīng)用路徑

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在推進(jìn)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)我國(guó)境內(nèi)的各種企業(yè)提出了更大的挑戰(zhàn)，特別是工業(yè)企業(yè)，在面對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，一味的依靠人力已經(jīng)不能完成工業(yè)市場(chǎng)的需求，所以借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)是當(dāng)下工業(yè)企業(yè)發(fā)展的必然之路[ 1 ]。而工業(yè)自動(dòng)化就是隨著科學(xué)信息技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新的工業(yè)生產(chǎn)方式，其在減少生產(chǎn)成本的同時(shí)，也多倍的提升了生產(chǎn)效率。

計(jì)算機(jī)控制作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的重要紐帶，NC、PLC等先進(jìn)技術(shù)的使用已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化控制中應(yīng)用的關(guān)鍵，正逐漸向著精密化、高速化和靈動(dòng)化的方向發(fā)展。正是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化的控制中具有這樣如此重要的意義，所以本文通過研究工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的意義，來(lái)探討在工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用途徑。

一、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的意義

在進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)逐漸擺脫了過去的以人力為主的操作時(shí)代，開始進(jìn)入計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的時(shí)代。所謂“工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”，實(shí)質(zhì)上是以工業(yè)計(jì)算機(jī)為核心，并以工業(yè)生產(chǎn)中各項(xiàng)參數(shù)的采集和控制為主要目標(biāo)，通過

工業(yè)計(jì)算機(jī)硬件控制系統(tǒng)的構(gòu)建，采用相應(yīng)的控制算法設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)全過程的自動(dòng)化控制。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)主要具備開放性、交互性和可操作性、智能化、精確度高的特點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)過程中必不可少的技術(shù)之一，未來(lái)必將發(fā)揮更大的作用。

在當(dāng)下的工業(yè)生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)的運(yùn)用已經(jīng)十分普及，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)控制、總線傳輸、網(wǎng)絡(luò)通信、傳感設(shè)備和系統(tǒng)軟件都在不斷的進(jìn)步和更新[ 2 ]，從具體的實(shí)踐情況來(lái)看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的意義主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

首先是提升了控制精度，與傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式而言，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)能夠?qū)⒄`差降到最低，提升生產(chǎn)效率。

其次是提升了控制能力，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)具備強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力額判斷能力，相對(duì)人工操作來(lái)說(shuō)，可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境變化額其他要素的變化做出全面的判斷，從而提升控制效果。

第三是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)使用便捷，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的主要依靠應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，并且可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行變更，從而滿足不同的生產(chǎn)需求和變化。

二、工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用路徑

（一）數(shù)字化控制

數(shù)字化控制，就是人們常說(shuō)的“數(shù)控”，也就是借助數(shù)字、符號(hào)等對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行編程控制的自動(dòng)化方法[ 3 ]。其主要是通過利用計(jì)算機(jī)，以數(shù)字的形式向工業(yè)生產(chǎn)發(fā)布指令，讓設(shè)備按照預(yù)定的程序運(yùn)行。另外一個(gè)方面，數(shù)字化控制的優(yōu)勢(shì)在于可以針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和修復(fù)，從而能夠在問題嚴(yán)重之前，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（二）可編輯邏輯控制器

可編輯邏輯控制器，又稱為PLC，是一種專門為工業(yè)生產(chǎn)而研發(fā)的微型計(jì)算機(jī)。它主要是在數(shù)字化控制的基礎(chǔ)上，利用編程存儲(chǔ)器和數(shù)字方式的輸出輸入，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備和工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制。可編輯邏輯控制器在工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)行中可以分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段，這三個(gè)階段互相配合，互相補(bǔ)充，形成對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程的一個(gè)掃描周期，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的高效性。

（三）分布式控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System），簡(jiǎn)稱為DCS，在國(guó)內(nèi)又被稱為集散控制系統(tǒng)。采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，通過多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。在工業(yè)自動(dòng)化的過程中，分布式控制系統(tǒng)的核心是通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)司工程師站點(diǎn)，最大的特性就是可靠性。

而要想保證分布式控制系統(tǒng)的可靠性需要從以下三個(gè)方面出發(fā)：

一是廣泛應(yīng)用高可靠性的硬件設(shè)備和生產(chǎn)工藝；

二是廣泛采用冗余技術(shù)；

三是在軟件設(shè)計(jì)上廣泛實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)、故障自診斷和自動(dòng)處理技術(shù)等。

只有這樣才能夠更好的提升分布式控制系統(tǒng)的效率和功能性。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，工業(yè)生產(chǎn)是也個(gè)復(fù)雜的過程，特別是現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，一些大型機(jī)械設(shè)備在帶來(lái)生產(chǎn)效率的同時(shí)，也對(duì)生產(chǎn)過程的有效控制增加了難度。而計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，正是解決工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)難題的重要措施。在計(jì)算機(jī)控制應(yīng)用的過程中，可以通過數(shù)字控制、可編輯邏輯控制器和分布式控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然在此時(shí)基礎(chǔ)上，還需要進(jìn)一步加大對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的研發(fā)力度，從而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳高杰.工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用路徑研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，28：132-133.

[2] 邢彬.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展與現(xiàn)狀[J].消費(fèi)導(dǎo)刊， 2015（4）：209.

[3] 劉錫山.計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用[J].工程技術(shù)：全文版， 2016（6）：199.