計算機控制技術在工業(yè)自動化生產中的應用探討

田超 中國黃金集團石湖礦業(yè)有限公司

引言

伴隨著我國工業(yè)的長足發(fā)展，自動化技術的穩(wěn)步提升。我國工業(yè)化系統(tǒng)集成水平穩(wěn)步提高，那么，伴隨著工業(yè)自動化的提高，信息系統(tǒng)共享的能力也在不斷攀升。本文主要研究計算機控制技術早工業(yè)自動化生產中的應用研究。傳統(tǒng)的智能設備之間及智能設備與控制系統(tǒng)之間采用專門驅動程序實現(xiàn)信息共享的通訊方式已不能滿足工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展需要。那么，以便于更好的解決工業(yè)系統(tǒng)硬件的升級帶來的不變，以及計算機控制技術的應用研究，并且基于工業(yè)自動化生產的模式。本文研究計算機控制系統(tǒng)如何能在工業(yè)自動化生產中產生應用以及影響。

1 工業(yè)自動化技術概念

工業(yè)自動化技術是一種運用自動化控制理論、儀器儀表、計算機信息技術，對工業(yè)生產過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性高新技術。工業(yè)自動化技術作為現(xiàn)代制造領域中最重要的技術之一，很好的解決了生產效率與產品質量相統(tǒng)一的問題。因此，隨著科技的不斷進步，技術的不斷發(fā)展，計算機技術的不斷革新也讓工業(yè)自動化系統(tǒng)得到了長足的發(fā)展。在計算機技術經(jīng)過了如下幾個步驟的發(fā)展之后，即基地式氣動儀表控制系統(tǒng)、組合式儀表控制系統(tǒng)、數(shù)字計算機集中式控制系統(tǒng)和 DCS，經(jīng)過了一系列整合發(fā)展后，當前控制系統(tǒng)開始向總線控制的方向發(fā)展，我們簡稱 FCS，F(xiàn)CS 在未來還會結合互聯(lián)網(wǎng)技術不斷發(fā)展壯大，讓總線控制系統(tǒng)廣泛應用到工業(yè)控制的各個領域，憑借更高的靈活性、更好的準確性、更快的傳輸速度應用到更廣的領域，占據(jù)更高的市場地位。自動化技術已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，并且在我國制造業(yè)也已經(jīng)取得了據(jù)足輕重的地位。為了能更好進行發(fā)展，當前技術才會進行融合，以提高工作效率以及制造成功率。因此，兩個技術的融合更可以促進相關產業(yè)的進步以及發(fā)展，更好的提升技術上線，為以后技術發(fā)展奠定基礎。

總之，當前工業(yè)自動化控制技術已經(jīng)在我國很多行業(yè)中都得到了應用，自動化控制大大減輕了人工負擔，有效提升了工作效率，提高了生產質量，同時自動化的應用是科技發(fā)展的體現(xiàn)，它促進了我國產業(yè)結構的調整和升級優(yōu)化。

2 在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中應用計算機控制技術的優(yōu)勢

由于前述國內自動化行業(yè)的競爭特點以及工業(yè)自動化系統(tǒng)的復雜性、長期運行在工業(yè)現(xiàn)場、惡劣環(huán)境適應性等，因此按用戶需求選擇因素最重要的技術性能、品牌和國內應用業(yè)績等分析，國外工業(yè)自動化設備、產品制造商依然控制國內上游產品供應的主要市場，國內制造商擁有一定DCS系統(tǒng)、FCS、數(shù)控、低壓電器、工業(yè)PC和工業(yè)軟件市場份額。

根據(jù)段明詳先生撰文《工業(yè)控制計算機技術的發(fā)展與國內產業(yè)發(fā)展概況》：2000年全球工業(yè)控制市場為300-400億美元，其中DCS 60億美元，嵌入式系統(tǒng)60-70億美元，F(xiàn)CS 20-30億美元，IP C70-80億美元，PLC 70-80億美元，數(shù)控70-80億美元，并以每年10-15%的速度增長。

國內供應商的力量和市場份額依據(jù)技術的進步和自身機制改造的步伐和本土優(yōu)勢正在逐漸崛起，例如北京和利時和上海新華等國內廠商正逐漸在市場中嶄露頭角，而一些國外廠商所占的市場份額卻越來越小，例如以往在中低端市場占有決定領導地位的部分日本品牌，但是，這個市場無論對于本土供應商還是勢力強大的國外競爭者都不是一個易于運作的市場，我們可以看到，幾乎每一個供應商都是在不同或者共同的領域努力拓展著業(yè)務，同時他們有很多正在進行規(guī)模巨大的本身結構的調整以便更加適應市場從產品主導型到服務主導型轉變的需要。

(1) 系統(tǒng)控制功能強

通過強大的數(shù)字、邏輯計算能力實現(xiàn)復雜運算；通過通訊實現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的控制；通過數(shù)據(jù)存儲實現(xiàn)人工智能。工作人員便可以在一臺計算機上操作與監(jiān)視則方便了許多。

(2) 操作的靈活性強（人機對話功能強）、界面友好

常規(guī)模擬式控制系統(tǒng)的功能實現(xiàn)和方案修改比較困難，常需要進行硬件重新配置調整和接線更改；而計算機控制系統(tǒng)，由于其所實現(xiàn)功能的軟件化，便于系統(tǒng)的開發(fā)和修改，如：軟件通用級(ANSYS)、硬件系統(tǒng)通用級(PC平臺)、芯片通用級（軟核）等。

(3) 實現(xiàn)資源共享性

常規(guī)模擬控制無法實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的通訊，不便全面掌握和調度生產情況；計算機控制系統(tǒng)可以及時的使用通信網(wǎng)絡系統(tǒng)以便于更加便捷的進行互相通信。并且通過互相通信的方式實現(xiàn)大量信息數(shù)據(jù)和信息共享，能使操作人員及時了解生產情況，改變生產控制和經(jīng)營策略，使生產處于最優(yōu)狀態(tài)。

(4) 計算機的智能控制

計算機具有記憶和判斷功能，它能夠綜合生產中各方面的信息，在生產發(fā)生異常情況下，及時做出判斷，采取適當措施，并提供故障原因的準確指導，縮短系統(tǒng)維修和排除故障時間，提高系統(tǒng)運行的安全性，提高生產效率，這是常規(guī)儀表所達不到的。

3 計算機技術在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的發(fā)展前景

市場要求自動化系統(tǒng)制造商提供開放的平臺，但是只有PC機才能提供一個真正的、完全開放的平臺。因此，當我們把系統(tǒng)中所有的功能都集成在一個統(tǒng)一的，開放的平臺的時候，計算機便可以更加的提高自身的效率，在減少內存空間的同時，還可以節(jié)約硬件設施，將復雜的通信系統(tǒng)簡單化。因此，當系統(tǒng)運行在PC的環(huán)境中。PCBCS具有非常好的開放性，下層對I/O系統(tǒng)是開放的，可以支持多種I/O硬件，包括很多PLC的遠程I/O及I/O分站，上層對多種管理及通信軟件是開放的。

國家提出了在本世紀前20年經(jīng)濟建設和改革的主要任務是基本實現(xiàn)工業(yè)化，大力推進信息化，并進一步提出信息化是我國加快實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。自動化在信息化與工業(yè)化之間發(fā)揮著橋梁和紐帶作用。面對我國傳統(tǒng)工業(yè)的落后現(xiàn)狀，國家將加大技術改造的步伐，使我國工業(yè)技術向多樣化、自動化、智能化方向發(fā)展，而工業(yè)自動化技術的采用是發(fā)展和提高國民經(jīng)濟諸多產業(yè)技術水平的重要手段，也是我國對傳統(tǒng)產業(yè)實現(xiàn)技術改造、建立自動化工業(yè)體系及高新技術產業(yè)的關鍵應用技術，所以這個專業(yè)的發(fā)展前景巨大，市場廣闊。

4 結語

從上述分析論述中, 我們可以得出以下簡單的結論：當今社會是計算機的時代，而工業(yè)控制領域，計算機控制技術都至關重要。隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展也會越來越好，越來越完善，可以運用到更多的領域。計算機控制系統(tǒng)在運用基礎設施的同時，可以實現(xiàn)資源共享，智能控制等技術都可以使工業(yè)自動化技術更加的完善。