計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

董朝賢

（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 三門峽 472000）

時(shí)代在不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)機(jī)械而緩慢的人力勞動方式越來越難滿足現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)需求，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。人們憑借計(jì)算機(jī)的技術(shù)突破，對工業(yè)生產(chǎn)中的許多生產(chǎn)方式進(jìn)行了控制，有效地提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，極大地推動了生產(chǎn)力的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)工業(yè)中起到了無可替代的作用。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用概述

計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用，在自動化生產(chǎn)中運(yùn)用該技術(shù)可以充分實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化。

1.1 自動化生產(chǎn)概念

自動化生產(chǎn)概念是在沒有人工操作的情況下，生產(chǎn)裝置可以根據(jù)前期設(shè)置的口令實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，對一系列生產(chǎn)過程進(jìn)行自動化操作。生產(chǎn)期間，也就是在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)流水線，其中包含產(chǎn)品加工、材料選取、輸入、元件配送、產(chǎn)品檢驗(yàn)等一整套生產(chǎn)流程，都需要用到計(jì)算機(jī)技術(shù)，并對其進(jìn)行自動化加工。由于工業(yè)企業(yè)開展生產(chǎn)期間具備一定公開性，所以每一項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都緊密相連，無論是哪個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都不容許出現(xiàn)一點(diǎn)紕漏。自動化生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中獲得廣泛運(yùn)用后，降低員工勞動力的出錯率，提升加工速度，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并降低了企業(yè)生產(chǎn)的管理成本，開拓并鞏固了企業(yè)的市場核心地位。

1.2 控制技術(shù)是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的核心技術(shù)

將計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)自動化生產(chǎn)中，實(shí)際是對自動化和計(jì)算機(jī)技術(shù)中的控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。但我國科學(xué)技術(shù)的不斷提高，逐漸升華了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和生產(chǎn)創(chuàng)新理念，使計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中獲得廣泛運(yùn)用。除此之外，對于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)而言，采用該技術(shù)期間需要結(jié)合自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、傳感裝置、系統(tǒng)等軟硬件同步進(jìn)行，由各類具體技術(shù)共同予以支撐。也就是說，在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，控制技術(shù)屬于核心技術(shù)，通過運(yùn)用不同裝置和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)全程控制操作，進(jìn)而才能將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)。因此，在自動化生產(chǎn)中，最基礎(chǔ)的操作就是通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)裝置逐漸取代傳統(tǒng)系統(tǒng)操作方式，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)裝置的全程控制。運(yùn)用控制技術(shù)有助于降低人力資源的管理成本，提高工作效率等，進(jìn)一步提升生產(chǎn)質(zhì)量。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用

2.1 突出自動化控制的特點(diǎn)

現(xiàn)代化生產(chǎn)和自動化控制都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，工業(yè)生產(chǎn)中使用計(jì)算機(jī)，可以有效地提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，并且能夠促進(jìn)工業(yè)的快速發(fā)展及其現(xiàn)代化工業(yè)的生產(chǎn)過程。具體來說，自動化生產(chǎn)就是將控制系統(tǒng)植入計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)自動控制生產(chǎn)操作和生產(chǎn)進(jìn)程，減少人工操作的失誤，提升加工速度，以此實(shí)現(xiàn)自動化的控制[1]。計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制是計(jì)算機(jī)自動化控制的基礎(chǔ)。工業(yè)生產(chǎn)中要順利應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，必須要具備4種要素，分別是：網(wǎng)絡(luò)通信、系統(tǒng)軟件、傳感設(shè)備和總線傳輸[2]。

2.2 質(zhì)量檢測與化驗(yàn)過程

傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式有著工序數(shù)量多、工序較為繁瑣且工序連續(xù)性不夠強(qiáng)這些特征，生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率也會受到直接影響。為了能實(shí)現(xiàn)高效率、高產(chǎn)出、高質(zhì)量的結(jié)果，就要先獲得具備準(zhǔn)確的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、合理的配方和一套可行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的控制體系[3]。計(jì)算機(jī)要能順利應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)軟件，在工業(yè)生產(chǎn)中首先要了解并且有效掌握質(zhì)量、生產(chǎn)波動的規(guī)律。在現(xiàn)在的生產(chǎn)質(zhì)量檢測和化驗(yàn)過程中，由定性管理和科學(xué)管理取代了傳統(tǒng)管理，如今又轉(zhuǎn)變成了定量管理，這一切都是計(jì)算機(jī)所帶來的改變。

2.3 仿真的系統(tǒng)模式

以往傳統(tǒng)模式的工業(yè)生產(chǎn)需要消耗大量的財(cái)力和物力，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的出現(xiàn)，開展系統(tǒng)仿真的模擬實(shí)驗(yàn)改變了這一現(xiàn)狀。工業(yè)生產(chǎn)全過程的數(shù)學(xué)模型也可以依靠計(jì)算機(jī)來建立。全程模擬在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中得到了體現(xiàn)。除此以外，利用計(jì)算機(jī)對一個(gè)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行改動就可以開展其他類型的實(shí)驗(yàn)，這樣可以體現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬仿真技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的使用。根據(jù)相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和注意事項(xiàng)，對一些職工進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，教他們正確利用計(jì)算機(jī)中的模擬仿真系統(tǒng)，可以有效且合理地處理好工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的故障，這樣就可以有效提高該生產(chǎn)模式的生產(chǎn)效益。

2.4 推動計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用

計(jì)算機(jī)當(dāng)中的易于控制、有效管理、模擬實(shí)驗(yàn)這些特質(zhì)都可以運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，也可以利用計(jì)算機(jī)對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行宣傳和推廣。雖然傳統(tǒng)的媒體有著信譽(yù)高、用戶廣泛的特點(diǎn)，但其費(fèi)用也很高并且容易受到地理位置和時(shí)間等因素的限制。迅速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、在工業(yè)領(lǐng)域中得到普遍使用的數(shù)字媒體，網(wǎng)絡(luò)宣傳費(fèi)用比傳統(tǒng)的媒體低而且收益與傳統(tǒng)媒體不相上下。有時(shí)在這方面，新興數(shù)字媒體的效果還會超過傳統(tǒng)媒體。廣泛性和高效性都是計(jì)算機(jī)技術(shù)所具備的特質(zhì)，這一特質(zhì)不僅提高了工業(yè)生產(chǎn)的效益還提高了生產(chǎn)質(zhì)量。

3 工業(yè)生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)所具備的發(fā)展方向

3.1 具有集散型控制的特點(diǎn)

通過應(yīng)用分布式控制系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中的集散型工業(yè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。微型處理器計(jì)算機(jī)的集散控制系統(tǒng)是該控制系統(tǒng)的中心，分級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在此得以完全體現(xiàn)，其主要功能就是分散控制以及進(jìn)行集中綜合管理。模塊化系列化和標(biāo)準(zhǔn)化是這項(xiàng)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。組態(tài)方便、配置靈活和便于實(shí)現(xiàn)全局化生產(chǎn)是計(jì)算機(jī)的集散控制的優(yōu)點(diǎn)。以石化行業(yè)為例，現(xiàn)在的石化行業(yè)所建立的許多巨型石化設(shè)備在選取控制系統(tǒng)時(shí)，集散控制系統(tǒng)是首選。計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的一大功能是實(shí)現(xiàn)集散型控制。

3.2 具有辨識系統(tǒng)的功能

在控制理論中，系統(tǒng)模型分支是重要的分支理論。工業(yè)生產(chǎn)的過程能夠被模仿并且能將其過程完整地展示出來，最后依據(jù)計(jì)算機(jī)輸入和輸出的模式，最后未來變化將被推測系統(tǒng)輸出而且還可以完成對控制器的設(shè)計(jì)，可以依靠系統(tǒng)的特性和輸入時(shí)間的函數(shù)來分析工業(yè)生產(chǎn)的確定輸出信號，適當(dāng)?shù)馗淖兛刂戚斎?，最后輸出的結(jié)果能滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求，系統(tǒng)辨別在建筑熱濕和水電能源等方面得到了良好的應(yīng)用。

3.3 可編程控制器

在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)包含可編程控制設(shè)備，這是一種對邏輯進(jìn)行編程控制的系統(tǒng)，運(yùn)用了編程程序，充分實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄、控制、 運(yùn)算等操作口令。該系統(tǒng)裝置現(xiàn)已成為抗干擾能力較強(qiáng)的傳統(tǒng)技術(shù)，主要運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，并且操作方式比較簡便，可在直觀、簡單的操作程序中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場操作。當(dāng)前，集散式控制系統(tǒng)以及可編程控制兩種裝置屬于最有能力競爭的系統(tǒng)，而可編程控制裝置具備高效率、高性能、網(wǎng)絡(luò)性能強(qiáng)、通信能力強(qiáng)的特征?？蛇\(yùn)用在工業(yè)自動化控制、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing Systems，CIMS）過程中，并能根據(jù)不同特征進(jìn)行多種語言編程；運(yùn)用于不同國家、不同場合等，并能在相同的可編程控制器中運(yùn)用多種語言編程。由于可編程控制器使用性能較強(qiáng)、發(fā)展?jié)摿^大等，不但可以實(shí)現(xiàn)工控機(jī)聯(lián)合，還能逐漸深入到DCS系統(tǒng)，促進(jìn)工業(yè)自動化生產(chǎn)獲得較大發(fā)展。

3.4 無線與工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合

有線網(wǎng)絡(luò)具備技術(shù)強(qiáng)、價(jià)格便宜、使用范圍廣等特征，在計(jì)算機(jī)軟件中獲得廣泛運(yùn)用。但是，將其運(yùn)用到工業(yè) 發(fā)展中有一定的局限性，例如：生產(chǎn)環(huán)境、地方限制等，導(dǎo)致有線網(wǎng)絡(luò)很難在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)展。因此，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因?yàn)槭褂梅绞届`活，在工業(yè)自動化生產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已在工業(yè)自動化生產(chǎn)中獲得廣泛運(yùn)用，其不僅可以和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，還能以最快的速度進(jìn)行無線連接工作，實(shí)現(xiàn)隨意、隨時(shí)、隨地訪問操作；此外，無線局域網(wǎng)還能在無網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)下，進(jìn)行太空網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)太網(wǎng)絡(luò)功能。

4 結(jié)語

計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛性也是依靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，這為工業(yè)生產(chǎn)帶來了很大的便利性，也因此將工業(yè)生產(chǎn)從傳統(tǒng)型到半自動化的類型從半自動化衍生到全自動化。這一衍生的成果大幅度地減少了工業(yè)生產(chǎn)所需要的時(shí)間，工業(yè)生產(chǎn)效率被大大提高。綜上所述，在新時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠推動工業(yè)的迅速發(fā)展。