計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用研究

蔡曉軒(遼寧石油化工大學(xué)信息與控制工程學(xué)院，遼寧撫順113001)

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用研究

蔡曉軒(遼寧石油化工大學(xué)信息與控制工程學(xué)院，遼寧撫順113001)

在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷提高的過程中，我國科學(xué)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息也得到了有效的進(jìn)步，人們的日常生活、學(xué)習(xí)及工作越來越依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其是系統(tǒng)管理、控制及生產(chǎn)活動(dòng)方面。使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠使人們的工作及生活更加便捷。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中具有局限性，并且程序較多，操作較為復(fù)雜。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)及控制技術(shù)不斷發(fā)展及完善的過程中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制理論及系統(tǒng)設(shè)計(jì)也在不斷的進(jìn)步。在此背景下，本文就對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，并且將計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行全面的研究。

計(jì)算機(jī)；自動(dòng)控制系統(tǒng)；應(yīng)用

計(jì)算機(jī)自動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展及使用表示了現(xiàn)代我國大部分行業(yè)也逐漸發(fā)展為智能化及自動(dòng)化，以此表示我國現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提高及發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展具有密切的關(guān)系。在現(xiàn)代，尤為重要的就是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用空間較為遼闊，能夠?yàn)楝F(xiàn)代行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供保障。

1 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)淺析

控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的原理就是使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行直接的控制，根據(jù)系統(tǒng)指令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作和控制。從而表示，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，其主要原理還是將工作人員作為控制主體，其對(duì)系統(tǒng)做出相應(yīng)的指令，系統(tǒng)在接收到指令之后就能夠進(jìn)行相應(yīng)的操作。本文中所講述的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制就是計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合體。計(jì)算機(jī)技術(shù)具備信息存儲(chǔ)能力，在技術(shù)工作人員操作時(shí)計(jì)算機(jī)能夠?qū)⑾鄳?yīng)的存儲(chǔ)指令進(jìn)行保存，在今后計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中，就會(huì)將上次操作指令進(jìn)行提取，從而進(jìn)行相應(yīng)的操作。這就使機(jī)器在運(yùn)行過程中，相關(guān)工作人員在工作過程中不需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作操作及看守，工作人員在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作指令的預(yù)先設(shè)置，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)Σ僮髦噶钸M(jìn)行記憶，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的操作，還能夠提高系統(tǒng)的工作效率[1]。

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的過程為：通過對(duì)連續(xù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可以看出來，其主要包括控制器、反饋值、給定值、被控對(duì)象、檢測(cè)裝置、被控參數(shù)等，導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能夠通過比較器實(shí)現(xiàn)反饋值及給定值的對(duì)比及分析，通過控制器進(jìn)行作用，對(duì)偏差進(jìn)行計(jì)算并且調(diào)整。執(zhí)行結(jié)構(gòu)在控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以此能夠控制被控參數(shù)的數(shù)值，保證數(shù)值在預(yù)期的范圍中。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系通就是實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制系統(tǒng)中控制器及比較器中的計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換，保證實(shí)現(xiàn)相同作用及功能，并且實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入輸出信號(hào)要通過數(shù)字信號(hào)及模擬信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作過程主要包括兩部分，分別為被控參數(shù)數(shù)據(jù)收集處理過程的檢測(cè)及控制器控制信號(hào)的發(fā)送控制，控制信號(hào)指的是通過給定的控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)計(jì)算的控制量，此過程不反復(fù)運(yùn)行，系統(tǒng)根據(jù)工作人員之前設(shè)置的要求對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)具有異常的情況就會(huì)自動(dòng)修改及更正[2]。

2 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)具有較多的分類及不同的特點(diǎn)，最重要的原理是通過設(shè)置數(shù)據(jù)運(yùn)行的參數(shù)及目標(biāo)，之后通過系統(tǒng)運(yùn)行過程中軟件狀態(tài)及數(shù)據(jù)監(jiān)控，從而產(chǎn)生實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)反饋及判斷，從而判斷是否滿足計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)既定控制目標(biāo)。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中會(huì)遇到各種問題，所以就要設(shè)計(jì)不同的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的類型解決這些問題，以此使系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行[4]。

2.1 操作指導(dǎo)控制

操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)指的是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)操作的主要內(nèi)容，此系統(tǒng)為自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行基礎(chǔ)，其組成較為簡(jiǎn)單，與其他系統(tǒng)相比結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，并且可靠性和安全性卻比其他系統(tǒng)要高，此系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)交互的主要部分，要通過專業(yè)操作人員實(shí)現(xiàn)控制及操作，實(shí)現(xiàn)被控制對(duì)象的數(shù)據(jù)收集及控制，之后通過計(jì)算機(jī)顯示屏和其他輸出設(shè)備，將控制結(jié)果呈現(xiàn)出來[5]。

2.2 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制

分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主要目的就是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)任務(wù)目標(biāo)的分級(jí)，之后通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)相對(duì)應(yīng)的任務(wù)，以此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制的目標(biāo)，不同級(jí)別控制系統(tǒng)的功能及范圍各不相同，從而能夠提高目標(biāo)的精準(zhǔn)細(xì)化及優(yōu)化控制，使其中的部門相互不感染，為系統(tǒng)優(yōu)化控制計(jì)算提供基礎(chǔ)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的調(diào)度及整合。

2.3 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制

此類型的主要作用就是對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制進(jìn)行全面的監(jiān)督，這也是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制過程中的運(yùn)行規(guī)范。在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制過程中，是根據(jù)一定的順序?qū)崿F(xiàn)控制及工作的，監(jiān)督系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)過程中具有一定值，在工作時(shí)將參數(shù)根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)監(jiān)督及調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)能夠滿足正常的工作水平及狀態(tài)。

2.4 直接數(shù)字控制

在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，直接數(shù)字控制系統(tǒng)是使用最廣泛的系統(tǒng)，也是最普通的。直接數(shù)字控制系統(tǒng)的工作原理為通過多個(gè)或者一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送及檢測(cè)，通過線路等傳輸進(jìn)入到計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多元控制及檢測(cè)。計(jì)算機(jī)能夠通過數(shù)字系統(tǒng)傳輸參數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)尋找，之后直接操作信號(hào)，以此使運(yùn)行參數(shù)能夠滿足預(yù)設(shè)目標(biāo)的需求。此系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)多回路復(fù)雜程序的控制，其具有較廣的使用范圍。

3 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在自動(dòng)控制技術(shù)不斷普及過程中，現(xiàn)代各行各業(yè)在工作過程中都依賴于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)，其還能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，改善企業(yè)工作的條件，有效提高生產(chǎn)安全，并且促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的高效性，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要被廣泛應(yīng)用于以下方面：

3.1 數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用

在數(shù)據(jù)采集中應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)工作過程中的主要內(nèi)容就是收集數(shù)據(jù)，但是由于計(jì)算機(jī)本身功能的影響及限制，計(jì)算機(jī)無法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的收集及處理。那么在生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)就要對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、規(guī)格及數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并且存儲(chǔ)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，之后利用實(shí)際生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析，將分析得到的結(jié)果提供給相應(yīng)的工作人員，從而提高工作人員的工作效率。

3.2 直接控制的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制較為規(guī)律，在進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理的時(shí)候，能夠在被控制對(duì)象的操作系統(tǒng)中輸入結(jié)果，其接收到數(shù)據(jù)之后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)使用在直接控制系統(tǒng)中能夠?qū)⒖刂浦噶詈涂刂戚敵鲂盘?hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，在全部轉(zhuǎn)化之后就能夠正常的工作。由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力及數(shù)字轉(zhuǎn)換能力較強(qiáng)，所以不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常工作造成影響。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制的應(yīng)用

在現(xiàn)場(chǎng)總線控制中使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的分級(jí)優(yōu)化，有效節(jié)約了控制成本。但是由于廠家的不同，導(dǎo)致產(chǎn)品通信標(biāo)準(zhǔn)也不同，所以總線控制不能互聯(lián)。在現(xiàn)代總線控制系統(tǒng)不斷發(fā)展的過程中，傳感器和執(zhí)行裝備也都在朝著數(shù)字化的方向不斷發(fā)展。從而表示，數(shù)字化控制、儀表控制、通信網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備控制都能夠通過現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行連接，創(chuàng)新了傳統(tǒng)總線不能夠連接的問題，被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)控制中及生產(chǎn)中。

4 結(jié)束語

在我國計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展及完善的過程中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中，其具有重要的作用。今后計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)控制系統(tǒng)還會(huì)不斷的發(fā)展，其影響力也會(huì)進(jìn)一步的擴(kuò)大，在計(jì)算、管理、操作及控制等方面的使用作用也會(huì)進(jìn)一步的提高。

[1]朱先桃.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[J].信息系統(tǒng)工程,2016(10):79-79.

[2]秦園園,何金寶,馬翠紅.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用探析[J].信息通信,2014(9):146-147.

[3]雷正紅.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用探討[J].數(shù)字通信世界,2017(5).

[4]陶戈.計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及應(yīng)用研究[J].江蘇商報(bào)·建筑界,2013(16):87-88.

[5]嚴(yán)偉.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在污水處理設(shè)施中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(17):105-105.

蔡曉軒（1996-），女，籍貫遼寧，學(xué)生，大學(xué)本科，研究方向自動(dòng)化，遼寧石油化工大學(xué)，信息與控制工程學(xué)院。