计算机控制在工业自动化控制中的应用论文_张光杰

计算机控制在工业自动化控制中的应用论文_张光杰

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摘要:随着市场经济的发展,工业企业之间的竞争也日趋激烈,如何在提高产品质量的基础上提高生产效率,成为工业企业需要重点关注的问题。本文基于此,针对计算机控制在工业自动化控制中的应用进行分析。

关键词:计算机控制;工业自动化控制;应用

科技的发展推动了市场经济的发展,也给企业的发展带来新的契机和挑战,尤其是对 于工业企业而言,单一依靠人力已经无法实现发展了,将计算机控制应用在工业自动化控制 中,既能够有效降低生产成本,也可以显著提 升工业生产效率。如今,PLC、NC 等已经成 为工业发展的关键因素,并逐步朝着高速化、精密化以及灵动化的趋势发展,以下即根据笔 者的工作经验,针对计算机控制在工业自动化控制中的应用进行阐述。

1.计算机控制系统概述

计算机控制系统的出现,是由于计算机技术与自动控制技术的相融合而产生的。计算机控制系统就是用计算机来实现自动控制系统中的控制器的功能。

整个系统包括硬件系统、控制算法和上位机软件系统。硬件系统主要就是计算机和各种通讯装备。此系统利用计算机的高速度的处理与分析能力,快速而又准确的执行力参与控制,并对一些控制对象实施控制,进而完成一定的控制目的。在计算机进行控制时,需要使用一些辅助部件,主要有输入输出接口、检测单元和执行单元等。控制算法部分主要是为装备的自动控制制定策略,使装备能够按照指定的控制命令执行动作。上位机软件的开发,目的是为了完成人机的交互、建立工程数据库,实现对工程参数的实时在线监控、生成数据报表以及实现对工况的异常情况进行报警,上位机软件最重要的功能是能够进行编程,数据处理和控制输出。

计算机控制系统运行时,需要与辅助部件还有被控对象进行相互通信,一般通信方式有两种:即无线通讯方式和有线通讯方式。计算机控制系统的控制目的主要有两个大的方面,首先是对被控对象的状态或者运动过程进行控制,以达到某种目的,其次是实现对整个被控对象进行合理控制,进而实现某一最优化的目标。

2.计算机控制技术在工业自动化控制中的应用原理

在工业自动化生产中的计算机控制系 统,主要为硬件架构、软件系统两个方面。在实际应用中,对于计算机控制时效性具 有极高的要求。为了保证计算机工业自动化 控制功能的有效发挥,需要配置相应的数据 模拟转换设备,并要对计算机工业自动化控 制系统进行一定的指标划分。即首先对控制 目标的即时数字进行检测分析,在收集到相 应的数据资源之后将其传递到工业自动化 控制终端,随后利用相应计算机控制软件进 行实时信息决策及后续控制方案的制定。此外,可将其反馈到计算机控制执行端口,以便 于自动化控制任务的有效执行。

3.工业计算机控制技术的应用分析

工业计算机控制技术的核心即工业计算机,以工业生产中参数采集、控制作为目标,利用计算机来构建硬件控制系统,采用控制算法来实现全过程自动化控制要求。计算机控制技术在工业生产中的应用十分广泛,在应用过程中,离不开总线传输、自动控制、系统软件、传感设备的应用,在工业计算机控制技术的发展下,生产效率、科技含量均得到了显著的提升,进一步提高了现有的工业化程度,其具体优势表现在几个方面:

3.1 控制精度理想

相比于常规调节器,应用计算机控制技术能够提高控制精度,降低控制偏差,避免零点漂移、热噪声、元件老化等因素对控制精度造成的影响。

3.2 控制能力强

借助计算机控制技术,能够提高系统的判断、存储能力,帮助操作人员掌握环境的变化,选择科学有效的控制方案,提高控制质量和效果。

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3.3 应用方便

计算机控制技术是需要借助系统软件、应用软件来满足控制要求,并借助软件编程来制定控制方案,可以根据环境变化来进行调整,可以满足不同生产环境的需求。

3.4 开放性特点

计算机自动化控制系统具有开放、公开的特点,能够将各类系统、设备联系起来,保证设备可以正常运转。在具体的操作过程中,企业可以根据需求来选择接入设备与接入系统,表现出了开放性的特征。

3.5 智能化

计算机控制在工业自动化控制的应用为系统总线赋予了智能化特点,通过传感设备,对设备进行分析、监控,满足了自动化控制要求,能够及时处理系统运行中出现的各类故障。

4.计算机控制系统在工业自动化中的应用

4.1可编程控制设备

可编程计算机控制系统显示着工业自动化系统的快速发展。因此,在实际管理 过程中可摒弃以往继电器管理的形式,利 用逻辑控制设备运行的模式对内部功能模 块进行优化处理。在实际管理过程中,可 编程计算机控制系统可基于逻辑控制模式实现分阶段多层次任务的布设,通过相同时段的数据实时监控管理,可有效提高整体计算机控制系统运行效率。可编程控 制设备在工业自动化生产中具有良好的抗干扰能力及兼容性,这主要是因其内部 大规模的微电子集成电路可以实现良好的外界抗干扰能力。通过可编程控制设备中 故障停机检测效率的提升,可实现存储执行、顺序运算、逻辑运算等过程的高效运行。

4.2数控技术与分散控制系统

数控技术是基础的工业自动化计算机控制技术,其在实际应用中主要通过数字、符号的应用,对工业自动化生产程度进行控制 程序的编制。通过预先设定好的生产程序,结合计算机网络控制终端的运行,可实现远程生产程度遥控。在数据技术应用过程中,主要工作重点为通过软件技术的应用 对整体设备自动化控制诊断进行优化,在提高工业自动化加工准确度的同时,也可 以及时对相关故障进行处理分析,保障整 体工业自动化生产系统稳定运行。分散控制系统主要是以通信网络为纽带的多级计算机控制系统。在工业自动化生产中,分散控制系统主要为过程监控模块、过程控制模块两个方面。分散控制系统的运 行关键是通信网络的良好运行,结合分散控制工程师节点的设置,可对整体工业自动化分散控制系统进行组态分析,从而在保证分散控制系统始终处于最佳工作态势的同时,也可以通过高性能计算机硬件设备的连接,实现整体控制模块功能的不断优化。

自动化现场总线控制中计算机控制技术的应用,主要是依据数字化通讯的测量控 制设施在工业生产现场进行自动化控制。自动化现场总线控制模式在工业产品生产制造环节,可通过现场总线专用处理设备的配置,结合以往测量传感控制设备,从数字计算、数据通信两个方面,在单一双绞线介质的运行下,可实现两个或多个测量控制设备与计算机网络控制终端的对等运行。自动化生 产过程中的现场总线将分散模式的控制设备,利用计算机控制终端进行了联动设置,通过自动控制系统与相关设备之间的实时交互,可在统一的网络系统终端进行数据异常分析,为整体自动化生产数据的协同调控提供有利的依据。自动化系统中现场总线控制模式的运行,也可以通过设备间数据交互及时进行数据信息更新管理及数据信息公开展示,为整体控制效率的提升提供了依据。

结语

工业自动化控制十分复杂,涉及大量的技术与设备,计算机控制在工业自动化控制中的应用能够降低成本,提高生产效率和质量。在下一阶段,要不断完善,进一步强化技术研发,让计算机控制能够更好的发挥作用。

参考文献:

[1]黄丽娜,计算机控制技术在工业自动化生产中的应用研究[J].电子技术与软件工程,2016(11).

[2]鄢妮.工业自动化控制现状与发展趋势探讨[J].科技与企业,2016(03).

论文作者:张光杰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/6/14

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