工业自动化控制系统中计算机技术的应用

周志超

摘 要：工业自动化控制技术综合了电子技术、计算机技术、信息技术和各种自动化设备，调度并管控着工业生产的全过程。其中，计算机技术的应用是实现精准控制、高效控制的决定性力量。为人类步入21世纪的标志性技术，极大地改变了工程生产方式，自动化控制技术作为计算机技术的衍生品，能够大大降低人工劳动力的投入量，提高生产效率、降低生产成本，从而提高生产企业的核心竞争力。因此，加强对计算机技术的研究有着重要意义。

关键词：计算机技术；工业自动化；控制系统；应用

计算机控制系统的提高需要有先进的技术来作为依托，更需要强大的自动化控制作为基础。总的来说，计算机控制技术的运用能够有效优化生产结构，扩大公司的生产规模，提高企业生产效率，对于工业自动化生产具有极为重要的意义。

一、工业自动化控制系统

1.工業自动化技术。工业自动化技术作为一项综合性较强的技术，主要依托于电子技术、控制技术、计算机技术等方面，通过工业自动化技术能够有效实现自动化生产，也就是通过计算机终端操控实现机械自动化生产，从而大大降低人力投入，是当今生产企业在管理、检测、生产、决策中的重要技术。工业自动化发展有着重要意义，能够有效提高工业产值、降低生产成本、降低生态污染、降低能源投入等。由此可见，自动化生产模式是工业产业升级、优化的重要渠道之一，极大提高了企业核心竞争力，保障生产企业健康发展。

2.自动化系统。自动化系统也是实现自动化工业的软件技术，在自动化、智能化操作中有着重要作用。控制系统主要是突出“控制”理念，也就是实现对工业生产的控制、检测、分析等作用。在自动化系统当中，通过传感器接受各项信息，之后根据编程进行自动化控制，并反馈工业生产的状态。如果在生产线中出现了质量不过关的产品，自动化系统会通过识别功能将不合格产品清除或控制生产线停止，避免存在问题的产品流入到市场当中，从而保障企业的经济效益与社会效益。

二、工业自动化控制系统中计算机技术的应用分析

1.PLC

可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是通过数字运算来进行操控的一种电子信息系统，基于对可编程存储器的应用，来实现对程序的存储并予以执行控制与运算处理，而且借助于数字与模拟方式输出并控制各类机械抑或是生产过程。可编程逻辑控制器之所以在工业生产领域内能够得到大规模的应用，和其本身所具备的功能特性有着密切的相关性，其最为突出的一项优势价值即体现为有着良好的稳定性与较强的抗干扰能力，各项配套设施完备，功能齐全，能够广泛适用于多种完全不同的工作状况条件，在系统设计、建设、维护等方面操作较为简便，整个系统具备重量轻、体积小、能耗低等众多优势特性，初步掌握起来十分方便，备受广大工程技术人员的青睐。

2.DCS

分散控制系统（DistributedControlSystem，DCS）是采用多级计算机系统所共同构建而成，主要的构成部分包括了过程监控级与控制级两部分内容。实现了对通讯、控制、显示、计算等技术的综合统一。分散控制系统的核心为通信系统，网络节点为工程师站，这一系统最主要的功能价值即体现在能够实现网络组态，由此便可确保分散控制系统长时间保持在最佳工作状况下。

3.NC

数字控制技术（Numerical Contral，NC）是通過数字与符号来针对工业生产程序进行编程控制。这一技术可依据预先所设定出的程序来开展远程操控，数字控制技术的核心即为软件系统，主要的功能体现在能够实现对设备的自动化控制与故障诊断，保障工业生产加工的精准程度得以大幅度提升。另外，通过对数据库系统的应用不但可以实现对系统的全面维修处理，同时还可针对有关的故障问题及时予以排除，而且在故障问题进一步恶化之前对各部分零部件及时予以更换，有助于保障系统的安全、稳定运行。

4.FCS系统技术的应用

FCS系统技术是基于网络，集合SCADA/HMI和Soft logic于一体的工业自动化现场总线控制系统。因此，FCS系统技术是计算机技术在工业自动化控制系统中的基础应用。FCS系统技术可以保障同企业管理层的资料管理系统的信息交流，帮助车间主任和工段长制定工作计划，建立调度员和操作员的操作工作位置，完成资料的接收和工艺流程的直接控制等。FCS系统的规模主要以工业需求为准，既有128通道的小型系统，也有64000通道的特大型系统，在工业自动化控制系统中的应用十分广泛，且应用效果良好。

FCS系统技术可以提供的应用包括工程自动建立、立体矢量图形的获取、统一工具为操作站和控制器编程、充分利用网络接口、WEB、GSM技术，同时还能提供信号处理和控制的原始算法，从而提高工艺控制的准确性。此外，FCS系统中，组件与组件之间很容易耦合。因此，建立在FCS基础上的工艺流程自动化控制系统，容易支持、开发行业信息系统，并使其整体化，从而进一步提升FCS系统技术的应用。

三、计算机控制技术的发展趋势

1.计算机技术应用广泛化。基于以往的工业自动化计算机技术应用过程当中，基本都是通过对监控管理技术的应用，而在另外一些相关领域则鲜有涉猎，伴随着相关计算机技术的快速化发展影响，其所牵涉到的影响范围正在变得更加广泛，应用范围也得到了极大的拓展。因而，在将来的工业自动化发展过程中计算机技术的应用也将会由初级监控管理逐渐渗透到其他领域方面。

2.自动化计算机应用前景广阔。工业的快速化发展，自动化及计算机必将会发挥至关重要的核心作用，大量的工业生产企业为促进生产效率的提升，以及减小成本费用，都要用到专业的自动化计算机来实现这一目标。当前我国的生产企业规模还都相对较小，而工业自动化计算机的普及还将有着更大的市场发展空间。

3.自动化计算机应用持续创新。在自动化计算机应用创新方面，尤其是以分布式自动化技术为代表，其有效解决了大工程项目的高成本费用问题。对于分布式自动化技术的应用有助于解决跨行业生产的实际需求，相信随着相关技术水平的不断提高，也将会有更多的新型技术手段被应用到工业自动化生产当中。

总之，随着我国科学技术不断发展，计算机技术的应用范围愈加广泛，计算机技术能够有效提高工业生产效率与质量，降低人力投入量和生产成本，是我国工业改革重要的发展方向。本文重点对工业自动化控制系统进行了阐述，并简单分析了自动化控制系统中计算机技术的应用，旨在提高我国工业自动化水平，推动社会经济发展。

参考文献：

[1] 梁静.现代工业自动化生产当中PLC的应用[J].硅谷，2015，（2）： 100.

[2] 王栋，赵起武，郝勇.在工业自动化生产过程中PLC控制系统的设计[J].城市建设理论研究，2014，（31）：3700-3701.