計算機控制技術(shù)論文

    時間:2024-10-26 23:44:58 計算機 我要投稿

    計算機控制技術(shù)論文

      在日常學習、工作生活中,大家都不可避免地會接觸到論文吧,論文是學術(shù)界進行成果交流的工具。你寫論文時總是無從下筆?以下是小編為大家收集的計算機控制技術(shù)論文,歡迎閱讀與收藏。

    計算機控制技術(shù)論文

      計算機控制技術(shù)論文 篇1

      摘要:計算機控制技術(shù)是一門由微機原理、控制理論、通信原理、軟硬件開發(fā)技術(shù)等多學科專業(yè)知識交叉形成的綜合性科學技術(shù),自動化生產(chǎn)線是由自動化設(shè)備組合而成的能夠自動完成產(chǎn)品制造的生產(chǎn)系統(tǒng)。將計算機控制技術(shù)應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線中不僅能夠提高產(chǎn)品制造的質(zhì)量和效率,而且能夠提高自動化生產(chǎn)線的管理水平。因此,研究計算機控制技術(shù)在自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用對于提高產(chǎn)品的制造管理水平有十分重要的意義。

      關(guān)鍵詞:計算機控制技術(shù);自動化生產(chǎn)線;自動化生產(chǎn)設(shè)備;自動控制系統(tǒng);

      1、前言

      隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和我國工業(yè)化進程的不斷推進,制造裝備的智能化水平不斷提高,傳統(tǒng)的制造行業(yè)正面臨著新的發(fā)展機遇。將計算機控制技術(shù)應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線,提高了產(chǎn)品制造的自動化水平,不僅有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和制造效率,而且也有利于提高自動化生產(chǎn)線的管理水平。目前,為提高制造業(yè)的競爭力,世界各發(fā)達國家都越來越重視計算機控制技術(shù)在制造行業(yè)自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用研究。針對這樣的生產(chǎn)需求和技術(shù)現(xiàn)狀,本文將主要研究計算機控制技術(shù)在自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用。

      2、計算機控制技術(shù)及自動化技術(shù)的基本概念

      計算機控制技術(shù)是一門由微機理論、經(jīng)典控制理論、現(xiàn)代控制理論、硬件開發(fā)技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)、通信原理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)工程等多個專業(yè)門類組合形成的綜合性的交叉學科。典型的計算機控制系統(tǒng)一般以ISA/PCI總線工控機或IBM—PC微機作為控制核心,以各種輸入輸出裝置、外部存儲裝置為外圍電路,借助各種檢測傳感器和伺服電機等執(zhí)行裝置,最終實現(xiàn)對被控對象的控制功能。控制單元和被控對象之間可以通過電纜等有線方式傳輸信號,也可以通過無線電、紅外線等無線信號實現(xiàn)信息交互。軟件是計算機控制系統(tǒng)的重要組成部分,由底層系統(tǒng)軟件和上層用于完成各種具體功能的應(yīng)用軟件組成。根據(jù)控制方式的不同,以計算機為核心的自動控制系統(tǒng)分為閉環(huán)控制系統(tǒng)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)的計算機控制系統(tǒng)連續(xù)不間斷的采集被控對象的狀態(tài)信號,并以一定的方式進行數(shù)據(jù)處理,最終輸出控制信號達到全自動的控制目的;半閉環(huán)的計算機控制系統(tǒng)在完成所采集數(shù)據(jù)的初步分析之后向操作者提供控制信息,由操作者作出最終決策。

      最初自動化的概念是使用機器來代替人的具體勞動自動地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)作業(yè),目前自動化概念已更加廣義化,不單單是使用機器機械的代替人簡單的體力勞動,還承擔代替人完成全部或一部分的腦力勞動,從而達到全自動的完成指定的生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。從制造的角度而言,自動化技術(shù)涵蓋代替人完成機械勞動、代替人完成全部或部分的腦力勞動、自動管理并優(yōu)化整個機械制造系統(tǒng)三個層次的內(nèi)容。自動化生產(chǎn)線是制造領(lǐng)域的概念,由傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大部分組成,控制一系列機床或其他生產(chǎn)設(shè)備按照制定的工藝步驟完成產(chǎn)品的全自動或半自動生產(chǎn)。自動化生產(chǎn)線的傳送系統(tǒng)分為上下料設(shè)備、傳送設(shè)備、儲料設(shè)備,根據(jù)具體的生產(chǎn)任務(wù)選用具體的設(shè)備類型,以機加工生產(chǎn)線為例,一般由工件自檢裝置、自動換刀裝置、自動冷卻裝置等組成。自動化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)不僅負責控制組成生產(chǎn)線的各部分協(xié)調(diào)工作,而且負責生產(chǎn)線故障的監(jiān)測和排除。

      3、計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型和發(fā)展趨勢

      根據(jù)控制需求的不同,計算機控制系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)DCS、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)五種類型。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是最初級的計算機控制系統(tǒng),計算機在該系統(tǒng)中主要承擔數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理任務(wù),包括各種生產(chǎn)變量的實時檢測、處理、記錄和分析,并向操作者反饋處理結(jié)果,不承擔生產(chǎn)線的自動控制功能。直接數(shù)字控制系統(tǒng)中的計算機直接控制被控對象,這種系統(tǒng)的特點是不直接處理模擬信號,而是將信號完成AD/DA轉(zhuǎn)換后實現(xiàn)控制功能。監(jiān)督控制系統(tǒng)在直接數(shù)字控制系統(tǒng)上集成了管理功能,是一種較高級的計算機控制系統(tǒng)。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是一種分布式的控制系統(tǒng),克服了以往分級控制系統(tǒng)DCS由于通信標準不統(tǒng)一而不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的問題。

      計算機控制技術(shù)首先起源于上世紀四十年代美國福特公司未描述發(fā)動機工作的自動化需求,隨著上世紀五六十年代經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,依次出現(xiàn)了以單變量和多變量為控制對象的自動控制系統(tǒng),后來隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,在以往自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上形成了高級的計算機控制系統(tǒng),能夠完成生產(chǎn)過程的最優(yōu)控制功能。現(xiàn)階段,微機技術(shù)和電子技術(shù)仍然保持著高速發(fā)展態(tài)勢,計算機的控制性能每兩年就能增加一個數(shù)量級。目前的計算機控制技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和高度集成化方向發(fā)展,低成本的工控機將成為工業(yè)領(lǐng)域計算機控制系統(tǒng)的核心,DCS系統(tǒng)將向小型化、多樣化的方向發(fā)展,現(xiàn)場總線仍將是計算機控制系統(tǒng)在將來一段時間內(nèi)最有前途的發(fā)展方向之一。

      4、計算機控制技術(shù)在自動化生產(chǎn)線中的應(yīng)用

      在機械制造領(lǐng)域,將計算機控制技術(shù)應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線中形成柔性制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)是基于機械自動化和計算機控制技術(shù)發(fā)展而來的一種自動化程度很高的機械制造系統(tǒng),與一般的自動化生產(chǎn)線類似,也由上層控制單元、物料搬運單元、與生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)控加工裝置構(gòu)成,是機械自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的一種應(yīng)用。柔性制造系統(tǒng)的突出的優(yōu)點是可以根據(jù)外部生產(chǎn)環(huán)境的變化實現(xiàn)有針對性的自動調(diào)整,此外,也能根據(jù)客戶的獨特需求靈活調(diào)整生產(chǎn)線各部分的組成,以達到為客戶提供個性化產(chǎn)品制造服務(wù)的目的`。柔性制造系統(tǒng)特別適合用于機械產(chǎn)品的多品種、小批量生產(chǎn)。柔性自動生產(chǎn)線是柔性制造系統(tǒng)的一種具體形式,不僅包括普通的數(shù)控機床和CNC加工中心,還包括專用機床和自動運輸裝置。

      現(xiàn)場總線是近些年來發(fā)展起來的一種計算機控制技術(shù),在自動化生產(chǎn)線中承擔數(shù)據(jù)通信功能,是當今自動化生產(chǎn)線廣泛采用的一種通信形式。現(xiàn)場總線技術(shù)在自動化生產(chǎn)線的各測量儀器儀表中植入微型處理器,利用雙絞線或無線電將所有設(shè)備連接形成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),每個設(shè)備作為整個通信網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點,所有生產(chǎn)設(shè)備遵循統(tǒng)一的通信協(xié)議,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和處理。現(xiàn)場總線在各設(shè)備之間的通信和信息實時顯示方面具有較大的優(yōu)勢,便于實現(xiàn)分散控制,具有靈活性和開放性,能將新加入到生產(chǎn)線中的設(shè)備通過預(yù)留的通信接口集成到整個通信網(wǎng)絡(luò)之中。現(xiàn)場總線也有很強的互用性,來自不同制造商的性能相似的生產(chǎn)設(shè)備能夠互相替換。此外,現(xiàn)場總線還具備很強的功能自治性,在現(xiàn)場總線的作用下,計算機能夠?qū)崟r預(yù)測和分析自動化生產(chǎn)線的故障,并及時做出具有針對性的應(yīng)對決策。

      在計算機集成制造系統(tǒng)CIMS方面,計算機控制技術(shù)不僅具備一般自動化生產(chǎn)線的技術(shù)功能,還具備經(jīng)營功能。計算機集成制造系統(tǒng)CIMS將信息管理技術(shù)融入到柔性制造系統(tǒng)之中,不僅包括傳統(tǒng)的自動制造單元、數(shù)據(jù)通訊單元,還集成了信息管理單元、工程設(shè)計單元、質(zhì)量保證單元和數(shù)據(jù)庫單元。計算機集成制造系統(tǒng)是一種高級的自動化生產(chǎn)線,把整個產(chǎn)品制造流程視為一個統(tǒng)一的整體,把產(chǎn)品制造所涉及的生產(chǎn)者、制造技術(shù)、經(jīng)營理念三個要素和信息流和物質(zhì)流相統(tǒng)一,最終實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造投入、提高制造效率的目的。計算機集成制造系統(tǒng)CIMS實現(xiàn)了生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)管理的有機結(jié)合,實現(xiàn)了生產(chǎn)制造的精密化、設(shè)備管理的信息化和生產(chǎn)制造的自動化,有利于實現(xiàn)工廠和企業(yè)的全面自動化管理,是一種十分有發(fā)展?jié)摿Φ淖詣踊a(chǎn)線。

      5、結(jié)論與展望

      綜上所述,將計算機控制技術(shù)應(yīng)用在自動化生產(chǎn)線中有助于提高我國制造業(yè)的生產(chǎn)管理水平。本文在介紹計算機控制技術(shù)及自動化技術(shù)的基本概念,概述了計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型,并簡要介紹了計算機控制技術(shù)的發(fā)展趨勢,最后以柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)和現(xiàn)場總線為例重點介紹了計算機控制技術(shù)在自動化生產(chǎn)線中的具體應(yīng)用,對計算機控制技術(shù)在制造業(yè)中的進一步普及和自動化生產(chǎn)線自動化水平的提高可以起到一定的促進作用。

      參考文獻

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      計算機控制技術(shù)論文 篇2

      摘要:計算機控制即是用計算機對一個動態(tài)目標或進程進行控制。在計算機控制體系中,用計算機替代自動控制體系中的慣例控制設(shè)備,對動態(tài)體系進行調(diào)理和控制,這是對自動控制體系所運用的技術(shù)裝備的一種改造。這篇文章的首要意圖即是在剖析計算機控制技術(shù)原理的一起,對計算機控制體系的展開趨勢進行描述。

      關(guān)鍵字:規(guī)劃進程;計算機控制技術(shù);技術(shù)關(guān)鍵

      導(dǎo)言

      計算機控制即是用計算機對一個動態(tài)目標或進程進行控制。在計算機控制體系中,用計算機替代自動控制體系中的慣例控制設(shè)備,對動態(tài)體系進行調(diào)理和控制,這是對自動控制體系所運用的技術(shù)裝備的一種改造。這一改造,改動了自動控制體系的構(gòu)造,也導(dǎo)致對這類體系的剖析和規(guī)劃發(fā)作較多的改動。在開端介紹計算機控制體系之后,別離介紹計算機控制技術(shù)的特色和底子規(guī)劃進程。

      1、計算機控制體系的規(guī)劃進程

      計算機控制體系的軟、硬件構(gòu)造將依據(jù)不一樣的目標有所不一樣,但體系規(guī)劃的進程大體上相同,通常包含以下幾方面。

      1.1體系的整體計劃規(guī)劃

      依據(jù)體系規(guī)劃使命書進行整體計劃規(guī)劃。挑選體系的軟、硬件構(gòu)成方法依據(jù)體系的報價和時刻請求,挑選恰當?shù)姆椒?gòu)成體系。在時刻請求比較緊的狀況下,盡量選購現(xiàn)成的軟、硬件體系進行組合;而在經(jīng)費緊張的狀況下可以思考自個規(guī)劃電路模塊。值得注意的是,軟、硬件作業(yè)份額的區(qū)分也將對體系的報價和完結(jié)時刻產(chǎn)生首要的影響。體系的整體計劃規(guī)劃大約包含挑選微處理器、斷定存儲器容量、挑選外圍接口電路、挑選傳感器、挑選軟件開發(fā)環(huán)境、硬件規(guī)劃及調(diào)試六個底子內(nèi)容。

      1.2斷定控制使命

      進行體系規(guī)劃之前,首要要對控制目標進行深化調(diào)查、剖析,熟悉技術(shù)流程,了解詳細的控制請求,斷定體系所要完結(jié)的使命,包含體系要完結(jié)的功用、控制速度、控制精度、現(xiàn)場環(huán)境、完結(jié)規(guī)劃的時刻請求等。依據(jù)這些使命寫好規(guī)劃使命說明書,作為全部控制體系規(guī)劃的依據(jù)。

      1.3軟件規(guī)劃

      軟件規(guī)劃要依據(jù)體系總的規(guī)劃請求,斷定軟件所要完結(jié)的各種功用及完結(jié)這些功用的邏輯和時序聯(lián)絡(luò),并用軟件流程圖表述出來。按軟件流程圖中不一樣的功用,別離規(guī)劃相應(yīng)的軟件功用模塊。如模仿量輸入模塊、模仿量輸出模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通訊模塊和鍵盤處理模塊等。每一種模塊都可以單獨進行調(diào)試,各種模塊別離調(diào)試好后,再按流程圖邏輯和時序聯(lián)絡(luò)將他們準確組合、銜接、調(diào)試。

      1.4現(xiàn)場裝置調(diào)試

      首要要按技術(shù)流程圖將體系準確裝置,然后對體系進行粗調(diào)和準確調(diào)試,依據(jù)實際目標斷定各種控制參數(shù),調(diào)整顯現(xiàn)值或保留數(shù)據(jù)等。硬件調(diào)試和軟件調(diào)試都可以在實驗室環(huán)境下用對現(xiàn)場狀況進行模仿的方法進行,并進行必要的聯(lián)合調(diào)試作業(yè),半什物仿真是體系調(diào)試的雖要根底,而終究的體系級調(diào)試要在現(xiàn)場完結(jié)。

      2、概述計算機控制體系

      計算機控制體系的構(gòu)成是由硬件和軟件兩大有些構(gòu)成。而一個完好的計算機控制體系應(yīng)由下列幾有些構(gòu)成:被控目標、主機、外部設(shè)備、外圍設(shè)備、自動化外表和軟件體系。

      2.1硬件有些

      硬件有些用于通常數(shù)值計算和信息處理的計算機稱為通用計算機(簡韻;通用機)。用于工業(yè)出產(chǎn)進程控制的計算機稱為工業(yè)控制計算機(簡稱控制機)。通用機由主機和外部設(shè)備構(gòu)成,主機包含運算器、控制器和主存貯器(俗稱內(nèi)存貯器);外部設(shè)備包含輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和外部存貯器,如鍵盤、CRT顯現(xiàn)器、打印機、磁帶和磁盤等,起著人機聯(lián)絡(luò)和拓展主機存貯才干的作用。它們是主機正常作業(yè)和大家運用主機所必需的設(shè)備。通用機首要是同運用機器的人交流信息,控制機除了同人交流信息外,要自動地控制出產(chǎn)進程,它還有必要與被控制的目標直接交流信息。這是控制機與通用機底子不一樣的當?shù)亍榇耍刂茩C有必要具有直接從出產(chǎn)進程獲取信息,經(jīng)過主機加工處理后,把控制信息饋送給出產(chǎn)進程的才干。這種才干表如今主機與被控目標之間直接進行信息的改換和傳遞上,具有這種才干的設(shè)備稱為出產(chǎn)進程通道。相對于外部設(shè)備,通常把出產(chǎn)進程通道稱為主機的外圍設(shè)備。因而,可以簡單地說,通用計算機由主機和外部設(shè)備構(gòu)成;控制計算機由通用計算機與外圍設(shè)備構(gòu)成。

      2.2軟件有些

      軟件體系是控制機不行缺少的首要構(gòu)成有些。只要在恰當?shù)能浖w系支持下,控制視才干按規(guī)劃的請求正常地作業(yè)。控制機的軟件體系包含體系軟件和使用軟件兩大類。體系軟件是用于計算機體系內(nèi)部的各種資源辦理、信息處理對外進行聯(lián)絡(luò)及供給效勞的軟件。例如操作體系、監(jiān)控程序、言語加工體系和確診程序等。使用軟件是用來使被控目標正常運轉(zhuǎn)的控制程序、控制戰(zhàn)略及其相應(yīng)的效勞程序。例如進程監(jiān)督程序、進程控制程序和共用效勞程序等。使用軟件是在體系軟件的支持下編制完結(jié)的,它隨被控目標的特性和控制請求不一樣而異。通常使用軟件由用戶依據(jù)需要自行開發(fā)。跟著計算機進程控制技術(shù)的日趨成熟,使用軟件正向規(guī)范化、模塊化的方向展開。規(guī)范的底子控制模塊由制作廠家供給給用戶,用戶只需依據(jù)控制的請求,經(jīng)過簡單的組態(tài)進程即可生成滿意詳細請求的專用使用軟件,大大方便了用戶,縮短了使用軟件的開發(fā)周期。進步了使用軟件的可靠性。

      3、計算機控制體系的特色

      由于計算機自身的特色,計算機控制體系與通常慣例的調(diào)理體系比較,具有以下特色。精度高:經(jīng)過多字長的.數(shù)值運算,可以完結(jié)慣例調(diào)理器難以到達的控制精度,而且不存在零點漂移、熱噪聲及元件老化對控制精度的影響。計算機具有分時處理才干。一臺計算機(嚴厲說是一個CPU)可以對多個控制回路進行控制。

      計算機具有很強的儲存和邏輯判別才干,可以依據(jù)出產(chǎn)環(huán)境的改動,及時作出判別,挑選最合理的控制對策;可以完結(jié)雜亂的控制規(guī)則,以到達抱負的控制作用。運用方便靈敏。計算機的控制功用是經(jīng)過硬件和軟件一起完結(jié)的。在不添加硬件的狀況下,可以經(jīng)過修改軟件來改動控制計劃和控制機的功用。計算機除了能完結(jié)控制功用以外,還可以一起完結(jié)對出產(chǎn)進程的辦理,如出產(chǎn)計劃調(diào)度,經(jīng)濟計算等。

      4、計算機控制體系的展開趨勢

      DCS和工業(yè)控制計算機技術(shù)正在彼此浸透展開,并擴展各自的使用領(lǐng)域。本來通常流程工業(yè)的控制多選用集散型控制體系(DCS),離散型制作業(yè)的控制多采用可編程控制器(PLC)。跟著DCS和PLC彼此浸透展開繼而擴展自個的使用領(lǐng)域,將呈現(xiàn)DCS和PLC融合于一體的集成進程控制體系。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)將向有線和無線相聯(lián)系的方向展開。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)的聯(lián)系,產(chǎn)生了根據(jù)無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器。這種根據(jù)無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器使得工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)可以經(jīng)過無線鏈路直接在網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和同享。工業(yè)控制軟件己向組態(tài)化方向展開,工業(yè)控制軟件首要包含人機界面軟件、控制軟件以及出產(chǎn)辦理軟件等。

      結(jié)束語

      跟著計算機技術(shù)的展開,計算機控制越來越深化地浸透于出產(chǎn)當中。因而,規(guī)劃一個功能杰出的計算機控制體系是非常首要的。計算機控制體系包含硬件、軟件和控制算法3個方面,一個完好的規(guī)劃還需要思考體系的抗干擾功能,使體系能長時間有效地運轉(zhuǎn)。在綜述有些對計算機控制技術(shù)的展開方向進行展望。

      這些年我國在控制規(guī)則、控制計劃、施行技術(shù)以及大規(guī)模的集中控制方面,有必定數(shù)量的成功典型,經(jīng)濟效益也比較顯著。這些年,還開端運用數(shù)學模型方法,探討和推廣現(xiàn)代控制理論在化工進程控制中的使用,聯(lián)系微型計算機的推廣使用,不少項目展開了計算機控制和調(diào)度辦理的研討,使出產(chǎn)的技術(shù)水平和經(jīng)濟效益都有較大的進步。

      參考文獻

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      [2]于海生.計算機控制技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社,2007.

      [3]顧德英.計算機控制技術(shù)與體系[M].北京:郵電大學出版社,2007.

      計算機控制技術(shù)論文 篇3

      摘要:著重從計算機與自動控制理論各自發(fā)展及相互使用的角度,概括了計算機控制技術(shù)發(fā)展的背景,現(xiàn)狀及發(fā)展。

      1、計算機控制技術(shù)概述

      計算機控制技術(shù)是在計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的大力發(fā)展基礎(chǔ)上形成的,計算機控制的經(jīng)典控制理論已經(jīng)比較成熟,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸?shù)雀鱾領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用。計算機控制系統(tǒng)的核心是實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制,是以計算機技術(shù)為核心的自動控制系統(tǒng)。這種計算機控制系統(tǒng)具有獨特的科技優(yōu)勢,可以完成許多采用常規(guī)控制技術(shù)無法實現(xiàn)的生產(chǎn)任務(wù),獲得日常控制技術(shù)無法完成的生產(chǎn)目標。一個完整的計算機控制技術(shù),通常包括監(jiān)控系統(tǒng)和過程對象兩部分內(nèi)容。計算機控制技術(shù)所依賴的監(jiān)控系統(tǒng)主要由軟硬件設(shè)備組成,硬件有主機、通訊設(shè)備等,而軟件則是應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。

      以計算機控制技術(shù)所構(gòu)成的計算機控制系統(tǒng),通過包括操作指導(dǎo)型控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等內(nèi)容。鑒于計算機的特殊特點,計算機控制系統(tǒng)與常規(guī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)有著明顯的差異,主要表現(xiàn)在三個方面:一是控制的精度較高,比如計算機可以通過數(shù)值運算,完成常規(guī)調(diào)節(jié)器所無法完成的控制精度,而且這種精度是具有較小的偏差,不存在零點漂移、熱噪聲及元件老化對控制精度的影響。二是計算機的分時控制能力,比如計算機控制技術(shù)依靠計算機的強大存貯能力和判斷能力,可以根據(jù)控制環(huán)境的變化,對各種情況進行及時分析和判斷,做出最佳的控制決策,也可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律,以達到理想的控制效果。最后是計算機控制技術(shù)的使用很方便,計算機控制技術(shù)依靠系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件來實現(xiàn)主要的控制目標,因此可以通過改變軟件的編程,來實現(xiàn)對不同控制方案的調(diào)整。還可以根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境的變化,對系統(tǒng)軟件進行相應(yīng)的設(shè)計和調(diào)整,來應(yīng)對各種復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境。但是,不可否認,計算機控制技術(shù)也有它的局限性,比如計算機控制技術(shù)完成比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)時比較困難,尤其是需要采用復(fù)雜的計算法,而這在實現(xiàn)上就遇到了相當?shù)睦щy,有些時候無法滿足系統(tǒng)的運行要求。

      2、計算機控制技術(shù)的新發(fā)展

      本文對計算機控制技術(shù)新發(fā)展的闡述主要有三個方向,一是分析集散控制系統(tǒng)(DCS)的新發(fā)展,二是總結(jié)可編程序控制器(PLC)的新發(fā)展,三是展望計算機控制系統(tǒng)的新趨勢,具體內(nèi)容闡述如下。

      2.1集散控制系統(tǒng)(DCS)的新發(fā)展

      集散控制系統(tǒng)是以單片微機技術(shù)為載體,全面運用了數(shù)據(jù)通信、圖像顯示、計算機技術(shù)和過程控制等高科技技術(shù),主要使用了分布式控制思路,重點解決了信息集中管理和生產(chǎn)過程分散控制的.有機整合問題。在提高產(chǎn)量、保障質(zhì)量、降低能耗和控制成本等方面發(fā)揮了重要的作用。國外許多大型綜合控制系統(tǒng)都用了DCS,比如美國西屋公司生產(chǎn)的WDPFI型系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)的控制方法主要包括參數(shù)預(yù)估控制、解藕控制、非線性控制、自適應(yīng)及自學習控制等。另一方面的應(yīng)用是工廠綜合自動化TFA。重點解決辦公室自動化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成系統(tǒng),利用同軸電纜連接,使生產(chǎn)過程綜合自動化的動態(tài)和靜態(tài)指標長期在最佳狀態(tài)下運行。此外還有一種新的發(fā)展方向是計算機綜合生產(chǎn)系統(tǒng)CIM。

      2.2可編程序控制器(PLC)的新發(fā)展

      可編程序控制器的核心是微處理器,是主要用于過程控制的專用微機系統(tǒng),同時作為一種自動化裝置,也可以用于生產(chǎn)過程控制。可編程序控制器在一定程度上替代了傳統(tǒng)繼電器來實現(xiàn)開關(guān)量的控制,比如有輸入和輸出,定時及計數(shù)等控制。所使用的控制信號既可以是按鈕、無觸點開關(guān)、行程開關(guān)或其它敏感元件等,也可以用于驅(qū)動電磁悶、步進電機等各種執(zhí)行機構(gòu)。由于CIM、工程自動化、過程控制等大系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)的應(yīng)用要求,可編程序控制器(PLC)的新發(fā)展主要有以下幾個特點,一是大容量、高速度、高功能;二是網(wǎng)絡(luò)化和具有通信功能;三是編程語言的多樣化,也就是在重點發(fā)展SFC的基礎(chǔ)上,更多地使用C、BASIC等高級語言編程及采用多種語言聯(lián)合編程。

      2.3計算機控制系統(tǒng)的新趨勢

      集散控制系統(tǒng)和可編程序控制器的計算機控制技術(shù)不斷豐富著自己的使用領(lǐng)域,同時也在一定程度上實現(xiàn)了相互滲透發(fā)展,提高了兩者的整合特性。原來一般流程工業(yè)的控制多選用集散型控制系統(tǒng)(DCS),離散型制造業(yè)的控制多采用可編程控制器(PLC)。隨著DCS和PLC相互滲透發(fā)展繼而擴大自己的應(yīng)用領(lǐng)域,將出現(xiàn)DCS和PLC融合于一體的集成過程控制系統(tǒng)。隨著計算機技術(shù)的不斷更新和發(fā)展,我們也在研究一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件,建立先進的監(jiān)控軟件平臺,優(yōu)化現(xiàn)有的控制軟件等。按照計算機技術(shù)在控制系統(tǒng)中的功能和目的分析,未來計算機控制系統(tǒng)的重點方向就包括操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)、分級計算機控制系統(tǒng)等。

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