計(jì)算機(jī)控制技術(shù)原理及發(fā)展趨勢研究

楊潔 13012719860921182X

1.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)原理及特征分析

（一）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)原理概述

所謂的自動(dòng)控制，即通過控制裝置使運(yùn)作過程自動(dòng)得按照要求運(yùn)行。這里所說的“自動(dòng)”，即在完全沒有人參與的情況完成操作。計(jì)算機(jī)控制原理，簡單來說就是以計(jì)算機(jī)為核心的，在生產(chǎn)過程中自動(dòng)控制的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)同時(shí)包含了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制的特點(diǎn)，并且在此基礎(chǔ)上，速度更快，精確度更高，存儲量更大。

（二）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成

典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分為監(jiān)控系統(tǒng)和過程對象。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可分為軟件和硬件兩個(gè)部分。

第一，軟件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)能否正常運(yùn)行，軟件系統(tǒng)起到了決定性的作用。其中，軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件的功能是確保了被控對象的正常運(yùn)行。被控對象的特性變化決定著應(yīng)用軟件的的變化走向。為了加快軟件的開發(fā)周期，提高軟件的可靠性，應(yīng)用軟件的發(fā)展越來越標(biāo)準(zhǔn)化。

第二，硬件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件可以分為主機(jī)、外部設(shè)備、生產(chǎn)過程輸入輸出通道、通訊設(shè)備、操作臺等結(jié)構(gòu)。主機(jī)由控制器、內(nèi)存儲器和運(yùn)算器組成；外部設(shè)備可分為外存儲器、輸入設(shè)備與輸出設(shè)備等等。所謂的過程對象，就是指被監(jiān)測的對象。

（三）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特征分析

1、精度度高。之所以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的精確度高，是因?yàn)榭梢耘懦泓c(diǎn)漂移、熱噪聲以及元件老化對精確度的控制，達(dá)到常規(guī)調(diào)節(jié)器難以達(dá)到的控制精確度；2、分時(shí)處理能力強(qiáng)。一臺計(jì)算機(jī)可以控制多個(gè)控制回路；3、較強(qiáng)的分辨力和邏輯判斷能力。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的智能性，它能判斷出環(huán)境的變化，并且根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的變化，及時(shí)作出反應(yīng)，制定出相對合理的對策；4、使用便捷靈活。計(jì)算機(jī)的硬件和軟件相互合理配合，才能實(shí)現(xiàn)其功能，所以二者缺一不可，共同作用。如果配合合理的話，可以硬件沒有變化的條件之下下，可以通過修改軟件來實(shí)現(xiàn)控制方案和控制機(jī)的功能的改變。

2.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，而且，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中。例如，在農(nóng)田灌溉、農(nóng)場畜禽生產(chǎn)管理、大型溫室、農(nóng)業(yè)科研、農(nóng)產(chǎn)品加工以及農(nóng)機(jī)管理等方面的應(yīng)用，不僅節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，同時(shí)對提高生產(chǎn)質(zhì)量也有著極大的作用[2]。另外，在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用下，可以對土壤進(jìn)行取樣，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、加工、處理，以此來分析土壤肥料的各種特征，并結(jié)合實(shí)際的情況來實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的精細(xì)化生產(chǎn)和管理，是農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中必不可少的重要輔助技術(shù)。

（二）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在電力產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)能夠根據(jù)使用者的需求來調(diào)整控制參數(shù)，實(shí)施相應(yīng)的控制方案，在電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中也被廣泛的應(yīng)用。當(dāng)今電力配網(wǎng)都在向著智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，而在電力配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，對電網(wǎng)的調(diào)度或是故障應(yīng)急處理等，大多都是采用遠(yuǎn)程控制的方式進(jìn)行，而在這個(gè)過程中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)起到了關(guān)鍵性的作用。另外，在一些大型變電站運(yùn)行的過程中，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用，尤其是在無人值班變電站運(yùn)行的過程中，通過計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對無人變電站的遠(yuǎn)程控制。

（三）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在中藥提取中的應(yīng)用

隨著醫(yī)學(xué)行業(yè)的飛速發(fā)展，醫(yī)藥生產(chǎn)與研究也在不斷的進(jìn)行著，而且，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用到醫(yī)藥業(yè)的生產(chǎn)和研究中，對醫(yī)藥業(yè)的發(fā)展提供極大的幫助。另外，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在中藥提取中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制和監(jiān)控操作，具有控制靈活性、準(zhǔn)確性的優(yōu)勢，并且，在批量生產(chǎn)的情況下能夠有效的對生產(chǎn)周期進(jìn)行優(yōu)化和控制，并提高能源以及原材料、設(shè)備的利用率。

3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

（一）集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)廣受青睞，發(fā)展前景樂觀?，F(xiàn)如今，集散控制系統(tǒng)技術(shù)因其逐步完善而成為被廣泛使用的主流系統(tǒng)。

（二）可編程序控制器的發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC的功能已經(jīng)遠(yuǎn)超出了邏輯運(yùn)算、順序控制的范圍，更為高檔的PLC還能進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、PID運(yùn)算、故障自診斷、聯(lián)網(wǎng)通信等。

（三）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是在制造技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)軟件，將制造工廠所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及所需要使用的分散的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，從而實(shí)現(xiàn)品種多、中小批量生產(chǎn)的高效益、高柔性的智能制造系統(tǒng)。

（四）低成本自動(dòng)化的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)向高速度、大容量的方向發(fā)展，各產(chǎn)品功能逐步趨于完善，但與之相反的是成品卻越來越低。

（五）智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。目前為止，智能控制還沒有統(tǒng)一的定義，所謂智能控制系統(tǒng)就是為實(shí)現(xiàn)某個(gè)目標(biāo)而驅(qū)動(dòng)自主智能機(jī)器并且無需操作人員干預(yù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。智能控制的理論基礎(chǔ)是控制論、人工智能、系統(tǒng)學(xué)和運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科。

總結(jié)：綜上所述，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及現(xiàn)代化控制理論的普及，也推動(dòng)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，并被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)中，作者主要結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)對計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在部分行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望能夠進(jìn)一步推動(dòng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的優(yōu)化升級，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展。