计算机控制在工业自动化生产中的应用

2018-12-23韩梅珍

无线互联科技 2018年13期

韩梅珍

（中铝国际（天津）建设有限公司，天津 300300）

随着信息时代的来临，计算机技术得到了长足的发展，在技术不断创新和研究的背景下，计算机系统的复杂程度也越来越高，也对计算机控制技术的精度提出了更高的要求。当前，工业自动化发展处于持续增长的阶段，计算机控制技术的应用，使得工业自动化向智能化的方向发展。计算控制技术在工业自动化生产中的应用，可以有效地降低生产过程中的故障或问题的重复发生概率，同时计算机控制技术的灵便性与通用性，还能有效提升工业自动化生产效率和质量，提升了企业核心竞争力，对企业健康的发展具有重要意义。

1 工业自动化概述

工业自动化生产涉及领域非常广泛，自动化生产是以自动化设备为重要的载体，依据技术人员设置好的流程进行生产，实现无人操作的生产活动。自动化技术具有较强的综合性，强调计算机、电子设备以及相关理论的综合应用，从根本上实现工业生产制造过程的动态化和智能化，同时，实现对工业生产原料的有机配置，完善工艺流程的优化，有效提高工业生产能力和效率，降低人工成本和环境污染。工业自动化生产线是指自动完成产品制作的生产系统，该系统包括对生产产品数量、成分的控制以及产品质量检疫等环节，且这些环节均能实现无人操作。完成自动化生产需要硬件和软件两个系统共同运行方能实现，其中硬件系统包括工业生产的各种设备和仪器等，软件系统则指工业自动化生产中的管理、控制以及检测软件等，软件和硬件相互配合、各司其职，才能实现工业自动化生产。工业自动化生产很大程度上减轻了生产人员的劳动压力，但是自动化生产线的生产程序是环环相扣的，任何一个环节出现问题，都会导致整条生产线受到影响[1]。

2 计算机控制技术

所谓计算机控制技术是将计算机的软硬件系统与被控制对象相结合，达到控制的目的。在工业生产过程中，计算机控制技术会对相关数据和参数进行收集和分析，并在控制软件的作用下，使得工业生产自动化得以实现。就工业自动化而言，计算机控制技术发挥着重要的基础作用，其主要是由软件系统、硬件系统以及上位机操作软件构成，软件系统是由软件开发人员根据具体的工业生产需要进行设计开发的，也是计算机控制系统的核心部分。硬件系统则是沟通计算机控制系统与被控制对象之间的桥梁和媒介，通过控制系统的数据处理和运算，发布相应的命令和指令给硬件系统后，实现对被控制对象的有效控制，使得工业生产实现自动化。此外，为了更好地提高计算机控制系统的控制水平，需要相关辅助软件的共同作用，其中上位机操控软件能够使人机交流得以实现，使程序与数据能够相互转化，并通过数据库对相关信息进行收集，进而使工业生产的自动化水平得到提升。在运行过程中，一旦有异常出现，那么控制系统就会利用网络信号将问题反映出来。对于辅助工业控制系统而言，信息可以通过计算机进行交换，并对相应的方式加以应用，使工业生产处于计算机的控制之下，如此一来，被操控的对象就能够得到有效优化[2]。

3 计算机控制技术在工业自动化生产中的应用

3.1 数字控制

在工业自动化生产过程中，数字控制技术使用非常广泛。数字控制技术（数控技术）主要是对数字编码进行控制，而数字编码是结合生产需求而设计的指令，数字控制技术将其指令转化成为工业生产设备能够识别的代码，进而实现自动化生产。在具体生产过程中，自动化生产设备一般必须要设定好对应的程序，一旦产生指令之后，设备能够准确地识别指令并且开始对相关程序进行激活，进而准确高效地完成生产任务。数字控制技术还能帮助指挥者对相关信息进行监测，这样便能够及时发现问题，及时对程序进行调整，提升设备运营的稳定性。

3.2 IPC

随着科学技术的日新月异，自动化技术愈加完善，IPC系统逐渐进入人们的视野之中。IPC最初是在家用电脑系统中使用。随着计算机控制技术与工业自动化生产技术的融合与发展，IPC系统开始在工业自动化生产中设计。IPC系统较高的生产性能与高产量的保障受到工业自动化生产领域的青睐。随着计算机技术的发展，IPC系统能够对系统操作、语言编制的方式来调整计算机控制技术，进而确保计算机控制技术在工业生产自动化中能够有效应用。在未来，IPC系统具有非常好的研究前景。

3.3 可编程控制器

通过计算机软件技术能够对逻辑进行编程，而且可编程控制器是整个工业生产自动化系统的核心。可编程控制器能够对计算机的数据进行有效的收集、传输、储存、分析，通过对这些环节的控制，能够全面提升数据信息的可靠性，这样便能够形成一个独立的个体，有利于提升对外界的抗干扰能力。可编程控制器能够根据工业生产的具体情况、项目，将生产与计算机控制技术结合在一起，从而实现工业自动化生产。

3.4 现场总线应用

现场总线应用主要是监测与控制数字通信，通过特定的运算处理器，将其与控制器进行连接，进而让现场总线能够达到数据通信目标。因此，在现场总线应用过程中，其连接介质至关重要，由于连接介质直接关系到传输效果的稳定性，例如：比如，Can-bus/Profilbus都是比较普遍的连接介质，在现场总线中应用较多，能够充分发挥通信功能，从而对工业自动化的使用状况与数据进行实时传递。从而为工业自动化的实现打下坚实的基础，另外，关于工业自动化生产过程中出现的一些问题，也能够及时地传递给技术人员，进而及时提出解决方案，以确保生产稳定开展。

3.5 集散式控制系统

目前，我国集散式控制系统愈加完善，在工业生产中的产品种类也越来越多。集散控制系统方面，计算机控制技术水平已经较为成熟，而在分散式系统中，计算机控制技术则还有较大的发展空间，尤其是在系统连续性以及与自动化系统的融合度方面还有待提高。在未来工业自动化控制的发展中，集散式控制系统将是一个重要的发展方向。

4 计算机控制技术的未来趋势

4.1 计算机技术在工业自动化的应用越来越广泛

随着计算机技术在不同领域的发展和应用，为了更好地适应发展，计算机技术也在不断地研发更新，进而提升应用能力，数据时代的来临，计算机技术在工业自动化生产中的应用已经不再局限于监控管理、提高生产效率，其涉及的领域和范围也越来越大，也更符合现代工业发展需求。

4.2 自动化计算机技术成为工业生产的生力军

随着企业的发展、设备的不断更新换代，企业的生产规模也在不断扩大，传统的生产模式已经不能满足现代工业生产的需求，工业自动化生产必将成为工业生产的主流，而计算机控制技术也将会成为自动化生产的主要技术核心。计算机技术随着应用行业的发展以及技术的不断创新，在工业自动化领域取得了长足的发展，并且也已经成为引导工业生产发展的主要力量，其应用和发展不仅提高了工业自动化生产技术的革新，同时也提高了企业生产管理水平，优化管理方法，使得企业管理更为科学化、合理化、高效化，提高了企业的工作效率和管理效果，为企业的发展提供了有力的保障。

4.3 工业自动化计算机技术仍然不能满足市场的需求

工业发展直接影响我国经济实力，工业的发展离不开技术人才，人才是企业发展的基石，但是就当前实际情况来看，技术人才的缺口仍然较大，尤其是应用型的高级专业人才。计算机技术以及相关产品的研发，在一定程度上促进了工业自动化生产的发展，但是，就目前而言，工业自动化技术水平已经不能满足市场发展的需求，计算机控制技术的革新已经势在必行。企业发展遵循市场规律，为了更好地满足市场需求，企业需要积极引进新技术和高精尖的应用型人才，加强对计算机控制技术的研发和创新，使其更好地应用于工业自动化生产，提高生产能力的同时，满足市场需求，增强企业竞争力，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。