工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制的應(yīng)用略論

譚力龍

摘要：在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中，采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以提高自動(dòng)化的控制水平，并能促進(jìn)企業(yè)不斷革新生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，通過對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的地位與作用進(jìn)行分析，結(jié)合計(jì)算機(jī)控制在自動(dòng)化中應(yīng)用的趨勢，提出計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中具體應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化;控制;計(jì)算機(jī)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP391? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）27-0162-02

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、硬件技術(shù)等融合在一起的綜合技術(shù)，特別是在計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用，提高了自動(dòng)化的控制效率，也進(jìn)一步提高工業(yè)自動(dòng)化控制的效率，不僅能規(guī)范工業(yè)生產(chǎn)的流程，還提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，同時(shí)也能夠促進(jìn)我國工業(yè)化結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，也能為我國工業(yè)化發(fā)展注入新的動(dòng)力。

1 計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的重要作用

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)上發(fā)展而來的，主要是以控制為基礎(chǔ)，將自動(dòng)化融入生產(chǎn)與控制中，隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的不斷更新與發(fā)展，自動(dòng)化控制在各個(gè)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器與設(shè)備只是作為生產(chǎn)的一個(gè)載體，而計(jì)算機(jī)控制技術(shù)能夠控制這些載體，讓其根據(jù)生產(chǎn)的需要，靈活地運(yùn)行，能實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的分配、集成與共享。目前，在很多工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，都需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制，例如電網(wǎng)調(diào)度、大數(shù)據(jù)管理等，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、建模、處理，從而能幫助企業(yè)獲得更多有價(jià)值的信息，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)不僅可以提高生產(chǎn)效率，還能降低企業(yè)的人力資源成本，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)化的控制，降低人為因素而造成的損失。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的規(guī)模化、立體化的應(yīng)用，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，同時(shí)工業(yè)生產(chǎn)也給計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與傳播奠定了基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)還具有收集生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行分析，對(duì)規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行具有十分重要的作用，同時(shí)還能幫助生產(chǎn)者了解工業(yè)機(jī)器的參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)，提高生產(chǎn)者的體驗(yàn)感。

2 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用

要提高工業(yè)自動(dòng)化控制的效率，就需要根據(jù)生產(chǎn)的需要，不斷提高計(jì)算機(jī)控制的水平，以達(dá)到對(duì)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化的控制，以減少人力資源、成本、時(shí)間的投入，從而才能提高企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)能。

2.1 數(shù)字控制中的應(yīng)用

通過PIC控制技術(shù)，可以對(duì)機(jī)器設(shè)備中的芯片進(jìn)行編程控制，完成工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制，這種控制技術(shù)只要是通過識(shí)別已經(jīng)設(shè)定好的程序控制命令分配生產(chǎn)任務(wù)，在滿足條件時(shí)，自動(dòng)激活設(shè)備指令，控制機(jī)器生產(chǎn)。生產(chǎn)管理者利用計(jì)算機(jī)向生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備發(fā)送指令，機(jī)器根據(jù)指令在完成生產(chǎn)的過程中，并將生產(chǎn)中實(shí)時(shí)信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，便于管理者結(jié)合生產(chǎn)的信息，及時(shí)檢測生產(chǎn)信息，并生產(chǎn)信息進(jìn)行調(diào)整。這種，利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與數(shù)字控制技術(shù)的深度相結(jié)合對(duì)機(jī)器進(jìn)行控制，從而保證了整個(gè)生產(chǎn)過程中運(yùn)營系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)性，具體的計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程的控制如圖1所示，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向機(jī)器的控制系統(tǒng)發(fā)送生產(chǎn)指令，完成生產(chǎn)的自動(dòng)化控制，利用傳統(tǒng)部分、機(jī)械部分、控制部分及時(shí)向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)反饋生產(chǎn)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)與機(jī)器交互系統(tǒng)來完成一個(gè)信息的控制過程，從而形成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。

2.2 計(jì)算機(jī)傳感器的應(yīng)用

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，提高了計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，傳感器設(shè)備、軟件技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在自動(dòng)化控制中應(yīng)用的基礎(chǔ)，傳感器設(shè)備具有精密、智能、數(shù)字化控制的特征，利用傳感器設(shè)備可以工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，從而能夠動(dòng)態(tài)的調(diào)整自動(dòng)化控制參與，不僅能保證自動(dòng)化設(shè)備的安全性能，而且也能有效地控制產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用主要包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、控制器、各個(gè)操作站、智能儀表、傳感設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備等，能對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度、外界因素等進(jìn)行控制，而且利用傳感器的控制方式具有連貫性與持續(xù)性，系統(tǒng)配置靈活、擴(kuò)展方便，與工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更高的融合度，實(shí)現(xiàn)范圍更加廣泛的數(shù)據(jù)采集與控制功能。

2.3 可編程控制器應(yīng)用

它是充分利用可編程控制系統(tǒng)的“可編程性”特征，讓存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)器設(shè)備（例如PLC定時(shí)控制系統(tǒng)等）對(duì)生產(chǎn)的條件自主進(jìn)行設(shè)定、模擬、計(jì)算、分析與處理，建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)之間的緊密聯(lián)系，真正地實(shí)現(xiàn)“工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化”和“計(jì)算機(jī)控制”的有機(jī)結(jié)合?？删幊炭刂葡到y(tǒng)能自動(dòng)地對(duì)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析，并將結(jié)果運(yùn)用生產(chǎn)控制中，采用計(jì)算機(jī)要實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制，主要是通過可編程控制器來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行控制，在具體生產(chǎn)的過程中，根據(jù)生產(chǎn)的需求，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)編寫符合自動(dòng)控制系統(tǒng)需求的邏輯語言。采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)送指令，利用計(jì)算機(jī)快速編輯指令的功能，發(fā)行生產(chǎn)信息，它不受其他機(jī)器指令的干擾與控制，在計(jì)算機(jī)發(fā)出生產(chǎn)指令之后，工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際情境自動(dòng)的執(zhí)行生產(chǎn)指令，保證了生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性與獨(dú)立傳輸?shù)墓δ?。因此，利用可編程控制?yīng)用，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)由“人為控制”向“數(shù)字控制”的轉(zhuǎn)變，能快速地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的控制。

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

在工業(yè)生產(chǎn)中，無線設(shè)備監(jiān)控體系主要包括電腦監(jiān)控、無線監(jiān)控，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的全程監(jiān)控，可以及時(shí)反應(yīng)、傳達(dá)生產(chǎn)信息，如果發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中出存在問題，及時(shí)發(fā)出告警信息，同時(shí)，利用無線網(wǎng)絡(luò)突破的生產(chǎn)車間的空間限制，監(jiān)控管理人員可以通過遠(yuǎn)程操控，提高工作效率，在降低工作壓力的同時(shí)，也能提高企業(yè)的工作效率。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，使得計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控、管理，也有利于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的革新。利用5G無線網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋的技術(shù)，可以隨時(shí)隨地的、準(zhǔn)確地對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，將工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況、生產(chǎn)環(huán)境等利用無線傳感設(shè)備連接在一起，對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的溫度、濕度、干燥度等進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)還可以對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制，規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)管理流程。而在生產(chǎn)的過程中，可以將有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，針對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況，利用有線網(wǎng)絡(luò)提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制能力，以滿足不同工業(yè)生產(chǎn)的需求。

2.5 現(xiàn)場總線的應(yīng)用

現(xiàn)場總線的控制應(yīng)用提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通信能力，也提升了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)控制中的應(yīng)用，利用現(xiàn)場總線的獨(dú)立處理器，可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理能力?，F(xiàn)場總線能夠利用雙絞線通信技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率，可以來滿足測量控制器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)等連接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)測量控制點(diǎn)快速控制，把測量控制器轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)探測節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)式自動(dòng)化監(jiān)測控制的要求，從而能夠提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)測能力，并能實(shí)時(shí)地為系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析提供安全保證，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化作業(yè)流程的監(jiān)督檢查和控制。

3 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用，對(duì)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率具有十分重要的作用，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也能提高工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能不斷地提升企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)融合是一個(gè)不斷發(fā)展的過程，在具體地應(yīng)用中，還需要結(jié)合生產(chǎn)的需求，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、總線技術(shù)等融入其中，形成一個(gè)多角度、多空間的立體化控制系統(tǒng)，才能不斷提升企業(yè)工業(yè)自動(dòng)化的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱文龍.自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)中的現(xiàn)狀及趨勢[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（24）：107.

[2] 伍愛華.自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)研究[J].中國設(shè)備工程，2019（23）：168-170.

[3] 魏斌.自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的實(shí)踐[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2019，46（5）：40-41.

【通聯(lián)編輯：唐一東】