計算機工業(yè)控制技術(shù)精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的計算機工業(yè)控制技術(shù)主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化控制；計算機控制技術(shù)；應(yīng)用路徑；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
中圖分類號：TP273文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X(2015)10(a)-0132-02
作者簡介：吳高杰（1991,4—）,男，江蘇江陰人，本科，學(xué)員，研究方向：計算機控制其他機器工作
在市場經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，工業(yè)企業(yè)面臨著巨大的市場競爭，因此，對于工業(yè)制造企業(yè)而言，如何在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度提高企業(yè)生產(chǎn)效率，已經(jīng)逐漸成為了工業(yè)制造企業(yè)所普遍面臨的難題。工業(yè)自化已經(jīng)成為了行業(yè)發(fā)展的趨勢，而計算機控制技術(shù)則在其中發(fā)揮著重要的作用，NC、PLC等先進技術(shù)的使用成為了計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用的鍵，其自身的發(fā)展也逐漸向著精密化、靈活化、開放化的方向發(fā)展。
1工業(yè)自動化技術(shù)概述
石油、石化、建材、冶金等都屬于工業(yè)生產(chǎn)，它所涵蓋的范圍廣泛，可以是指一臺生產(chǎn)的設(shè)備或是一條生產(chǎn)線，也可以指一間廠或是一家企業(yè)。在工業(yè)制造行業(yè)中，工業(yè)自動化技術(shù)指的是一項綜合性技術(shù)，它強調(diào)的是在綜合利用計算機技術(shù)、電子設(shè)備、控制理論以及相關(guān)的儀器儀表的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)制造全過程的動態(tài)化、智能化監(jiān)測和控制。在這個過程中，實現(xiàn)對生產(chǎn)工藝的優(yōu)化、生產(chǎn)資料的合理配置，并為決策者的決策行動提供參考，其最終目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)消耗和成本，減少對環(huán)境的污染?？傮w而言，工業(yè)自動化技術(shù)包含了三個部分，分別是硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和系統(tǒng)技術(shù)。硬件系統(tǒng)中包含了各項控制設(shè)備和儀器，以及執(zhí)行命令的執(zhí)行器等。系統(tǒng)技術(shù)則包含了各項集成技術(shù)，具體包括硬件集成技術(shù)、軟件集成技術(shù)、軟件和硬件集成技術(shù)等。而各類軟件則屬于軟件系統(tǒng)，在工業(yè)自動化系統(tǒng)中，包括了管理軟件、控制軟件和測量軟件等。這三個部分的內(nèi)司其職，又相互配合，共同實現(xiàn)了工業(yè)的自動化生產(chǎn)和控制。將自動化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造行業(yè)，對提高企業(yè)員工素質(zhì)、提高企業(yè)生產(chǎn)制造能力具有重要意義，同時，這也是優(yōu)化工業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，避免“三高”的重要舉措。
2計算機控制技術(shù)概述
計算機控制技術(shù)質(zhì)是以計算機技術(shù)為核心的一項技術(shù)，其主要的目標(biāo)是采集和控制生產(chǎn)過程中的各項參數(shù)，并以計算機硬件系統(tǒng)為依托，利用相應(yīng)的控制軟件，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化控制。換而言之，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的實現(xiàn)需要以計算機控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)。計算機控制系統(tǒng)由軟件控制算法、硬件系統(tǒng)和上位機操控軟件三個部分構(gòu)成。在這個系統(tǒng)中，計算機擁有高速的計算能力和數(shù)據(jù)處理能力，因此被運用于各項命令的執(zhí)行，通過對被控對象的控制，達到工業(yè)自動化控制的目的。事實上，從很大程度上來說，對計算機的控制也需要借助一些輔助部件。上位機操控軟件的主要作用是現(xiàn)人機的交互，其最大的作用在于實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的輸入和輸出，同時承擔(dān)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的任務(wù)，以便于實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的控制，在發(fā)現(xiàn)異常狀況時能夠發(fā)出警報。在輔助工業(yè)控制系統(tǒng)運行過程中，計算機控制系統(tǒng)需要進行經(jīng)常性的信息交互，通常情況下，信息交互能夠采用有線通訊和無線通訊兩種方式?？偠灾?，計算機控制系統(tǒng)的要目的一方面在于實現(xiàn)對運動過程的控制；另一方面是實現(xiàn)控對象的優(yōu)化。
3計算機控制系統(tǒng)的工作原理
硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)是計算機控制系統(tǒng)兩個重要組成部分，要想實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)的控制功能，需要采取專門的數(shù)字、模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備。在實際工業(yè)自動化控制過程中，通常會采用實時控制方式，大多數(shù)控制過程計算機運行的可靠性要求較高，但是對其運算速度并無硬性要求，只強調(diào)其必須能夠響應(yīng)及時。計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)工業(yè)自動化控制的工作原理主要分為三個步驟：第一，數(shù)據(jù)采集。通過對被控制目標(biāo)的瞬時值進行檢測，實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，隨后將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)自動化控制計算機中。第二，實時決策。通過計算機中的特定軟件，對所采集到的數(shù)據(jù)的狀態(tài)進行計算和分析，根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)則，執(zhí)行下一步控制計劃。第三，完成控制任務(wù)。計算機所做出的決策會發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)以控制信號為依據(jù)，對相關(guān)任務(wù)進行分配，并執(zhí)行相關(guān)的控制動作，完成自動化控制的任務(wù)。在實際控制工作中，三個控制過程不斷重復(fù)循環(huán)，確保系統(tǒng)能夠按照相應(yīng)的要求進行工作，且能夠處理一些設(shè)備自身和控制對象的異常情況。
4工業(yè)自動化控制中計算機控制技術(shù)的運用
工業(yè)生產(chǎn)過程中，計算機控制技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用路徑可從數(shù)字控制、可編程邏輯控制器、分布式控制系統(tǒng)、計算機傳感器等五個方面進行分析。
4.1數(shù)字控制
數(shù)字控制（NC）是自動化方法的一種，指的是借助符號和數(shù)字等對工業(yè)生產(chǎn)過程進行編程控制，因此，也簡稱為“數(shù)控”。要實現(xiàn)數(shù)字控制，需借助專門的計算機設(shè)備，將操作命令以數(shù)字的狀態(tài)發(fā)送給設(shè)備，使得設(shè)備能夠依據(jù)原先設(shè)計好的程序運行。在數(shù)字控制系統(tǒng)中軟件技術(shù)是核心和關(guān)鍵所在，對設(shè)備的自動化控制具有重要影響，良好的數(shù)字控制技術(shù)是提高設(shè)備自動化運行能力的重點。在診斷設(shè)備故障和設(shè)備維修的過程中，數(shù)字控制能夠診斷出AI故障，運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還可實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)控。另外，通過已建立的數(shù)據(jù)庫功能，還可對系統(tǒng)進行檢修和維護，修復(fù)相關(guān)故障，并在漏洞擴大之前實現(xiàn)零件的更換，最大限度提高數(shù)控系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。
4.2可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器（PLC）從本質(zhì)上而言是一臺計算機，其主要是為工業(yè)生產(chǎn)而專門研發(fā)的。數(shù)字運算操作是其基礎(chǔ)性工作，而編程存儲器則是其核心，模型和數(shù)字是其輸入或輸出的主要方式，通過這種數(shù)字或模型的輸入和輸出實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程和機械設(shè)備的自動化控制?？删幊踢壿嬁刂破髟诒贿\用于工業(yè)生產(chǎn)制造后，其工作內(nèi)容也被分為個部分，主要是數(shù)據(jù)采集和輸入、命令程序的執(zhí)行、結(jié)果的輸出和刷新，這三部分的工作內(nèi)容共同形成了一個掃描周期?？删幊踢壿嬁刂破鞴I(yè)自動化控制中的使用較為廣泛，歸根結(jié)底是因為其自身在性能方面擁有諸多優(yōu)勢。首先，它具有使用便捷、操作簡單的特點。其次，它的功能較為強大，設(shè)施設(shè)備齊全，表現(xiàn)出良好的性價比。再次，它的運行可靠性高，能夠適應(yīng)各種不同的生產(chǎn)制造環(huán)境，且抗干擾能力強。最后，它具有維護和檢修方便的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)程序的在線修改。
4.3分布式控制系統(tǒng)
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中分布式控制系統(tǒng)從本質(zhì)和功能上來講，就是一個中型的計算機控制系統(tǒng)。這個分布式的控制系統(tǒng)，能夠通過計算機技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、處理和分析，進而實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。這種多級計算機控制系統(tǒng)的運用是以計算機運行速度的提高和微型計算機的使用為基礎(chǔ)的，它的出現(xiàn)使得自動化技術(shù)中計算機控制技術(shù)的使用更加科學(xué)可靠，其出現(xiàn)和發(fā)展與計算機技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系。集散型計算機控制系統(tǒng)的主要工作則是實現(xiàn)對自動化生產(chǎn)工程中相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，并將分析所得信息反饋給計算機，在這個分析和反饋的過程中，中央計算機只負(fù)責(zé)系統(tǒng)的集中管理和分散控制工作，使得工業(yè)自動化控制系統(tǒng)工作的可靠性大大增強。場控器是分布式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通常情況下場控器中包含了I/0部件，通過該部件分布式控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和控制、執(zhí)行，再經(jīng)由人機接口，實現(xiàn)執(zhí)行命令的，再通過網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的傳遞。在現(xiàn)場控制器中，又包含了控制回路等，回路控制中的相關(guān)算法預(yù)先存儲于運行內(nèi)存中，在實際操作中，能夠依據(jù)自動控制需求，進行組態(tài)。
4.4計算機傳感器
在工業(yè)自動化控制中計算機控制技術(shù)的運用和實現(xiàn)需要依賴于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、軟件技術(shù)和傳感設(shè)備的支持，在這其中傳感設(shè)備發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，它是實現(xiàn)工業(yè)自動化控制中自動化監(jiān)測的重要條件。傳感設(shè)備具有數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和精密化的特點，其相關(guān)性能從某種程度上來說決定著工業(yè)企業(yè)自動化生產(chǎn)的產(chǎn)品的品質(zhì)。計算機控制系統(tǒng)通過傳感器的使用，實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和整理，進而獲取設(shè)備運行的狀態(tài)信息，實現(xiàn)對設(shè)備各項參數(shù)的動態(tài)化監(jiān)測和控制，確保自動化控制設(shè)備運行狀態(tài)安全，最終達到提高工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的目的?，F(xiàn)階段，計算機傳感器的使用正處于發(fā)展階段，在未來的發(fā)展過程中，其運行的可靠性和精確性都將得到有效的提高，最終向著更高級的智能化和更低的能源消耗方向發(fā)展，其綜合性能將得到大大提升。
4.5自動化生產(chǎn)中的現(xiàn)場總線應(yīng)用
現(xiàn)場總線指的是數(shù)字化通信的檢測和控制系統(tǒng)，其被廣泛運用于工業(yè)自動化制造行業(yè)中。現(xiàn)場總線擁有專門的處理器，將這個處理器與測量控制器連接后，可實現(xiàn)計算和通信的能力。它使用雙絞線作為通信的媒介，能夠?qū)崿F(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)與測量控制器的多個對等連接，自動化生產(chǎn)的現(xiàn)場總線能夠?qū)⒎稚⒌臏y量控制器變成網(wǎng)絡(luò)探測的節(jié)點，實現(xiàn)聯(lián)機式的自動控制。現(xiàn)場總線的使用為自動控制設(shè)備和系統(tǒng)之間的信息交互和數(shù)據(jù)分析提供了保障，再通過計算機網(wǎng)絡(luò)的作用，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行的異常狀況，并實現(xiàn)異常狀況的及時排除，使得工業(yè)企業(yè)的自動化生產(chǎn)過程中信息溝通更加便捷?，F(xiàn)場總線在信息交互、數(shù)據(jù)更新和信息顯示等方面都表現(xiàn)出了強大的優(yōu)勢，因此，在自動化技術(shù)未來的發(fā)展中，現(xiàn)場總線技術(shù)的使用是其必然的發(fā)展趨勢。
5計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用特點
計算機控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域使用廣泛，其運用涉及到網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制軟件、自動控制技術(shù)等。近些年來，伴隨著計算機技術(shù)和工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)自動化控制中計算機控制技術(shù)的應(yīng)用水平越來越高，其科技含量也越來越高，有效加快了企業(yè)的現(xiàn)代化進程，其應(yīng)用的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）開放性特點。相對而言計算機自動化控制系統(tǒng)具有公開性和開放性的特點，其開放性特點主要表現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)所有設(shè)備和系統(tǒng)的連接，確保各項設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。在實際操作中，工業(yè)企業(yè)可根據(jù)自身的實際需求，選擇接入的系統(tǒng)和設(shè)備，表現(xiàn)出極大的靈活性和便捷性。
（2）交互性和可操作性特點。計算機控制系統(tǒng)中的各項設(shè)備能夠相互連接，共同構(gòu)成一個數(shù)據(jù)傳遞的系統(tǒng)，因此，在這個系統(tǒng)中各項設(shè)備是可以相互替換和代替的。
（3）智能化特點。計算機控制下的自動化系統(tǒng)的總線具有智能化的特點，現(xiàn)場總線通過傳感設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場各設(shè)備的分析和監(jiān)控，并在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對設(shè)備的自動化控制，確保其能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)，及時處理系統(tǒng)故障。
（4）精確性高。相對于一般調(diào)節(jié)器而言，計算機控制系統(tǒng)具有超強的數(shù)值運算能力，能夠最大限度縮小和控制偏差，確保其控制精度不會受到元件老化、噪音等因素的影響。
6結(jié)語
總之，工業(yè)企業(yè)的自動化生產(chǎn)是一個復(fù)雜的過程，尤其是在這其中還摻雜了許多大型設(shè)備和先進技術(shù)的使用，大大增加了自動控制的難度。計算機技術(shù)在工業(yè)自動化控制中的使用，為其提供了強有力的技術(shù)支持，為其進步和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也為企業(yè)進一步降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率提供了可能。在未來的發(fā)展過程中，必須加強對計算機控制技術(shù)的研究，除了不斷完善現(xiàn)有的技術(shù)之外，還應(yīng)該加強對新技術(shù)的研發(fā)，使計算機控制技術(shù)能夠更好地服務(wù)于工業(yè)自動化控制技術(shù)，促使我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]張維東.工業(yè)自動化控制中計算機控制技術(shù)的應(yīng)用路徑思考[J].科技與創(chuàng)新，2015(16)：138.
[2]楊雷忠,胡石.當(dāng)代工業(yè)自動化控制中微機控制技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2012(8).
[3]苗青林.計算機控制技術(shù)在智能建筑自動化應(yīng)用系統(tǒng)中的作用分析.[J]電子世界,2013(7)：9.
[4]何港玲.計算機控制在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用[J].價值工程,2015(1)：51-52.
[5]李岷,孫鳳來.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中計算機技術(shù)的使用分析[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2014(11):125-126.
[6]唐華國.工業(yè)自動化控制的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析[J].才智,2011(23):69.
[7]鄧高壽,潘宏俠.PLC在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展[J].機械管理開發(fā),2006(3）：99-100.
[8]于文新,楚書來.計算機控制技術(shù)在自動化生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2013(8)：221-222.
[9]甘能.基于PLC控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(6):159-160.
第2篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：大青葉（Folium Isatidis）；鄰氨基苯甲酸；大孔吸附樹脂；靜態(tài)吸附；動態(tài)吸附
中圖分類號：R284．2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：0439－8114（2012）17－3832-04
Study on Purification Technology of Organic Acids from Folium Isatidis by Macroporous Resins
MAO Xiao－fang1，2，LIANG Jian－ping2，LI Xue－h(huán)u3，TAO Lei3，SHI Guang－liang1
（1.College of Veterinary Medicine， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China；
2．Lanzhou Institute of Animal Husbandry and Veterinary Pharmacology， Chinese Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730050，China；
3．Institute of Modern Physics， Chinese Academy of Sciences， Lanzhou 730000， China）
Abstract： The purification conditions of anthranilic acid from Folium Isatidis extract were optimized by the combination of static and dynamic method， with the adsorption rate and desorption rate of anthranilic acid as indicators． The results showed that the adsorption and desorption of X－5 resin belonged to the fast balanced model． The optimum adsorption techniques were concentration of Folium Isatidis extract， 0．18 mg／mL； adsorption time， 3 h； pH 4． Good desorption effiecient could be obtained if using 65％ ethanol solution（volume fraction） as eluent．
Key words： Folium Isatidis； anthranilic acid； macroporous resin； static adsorption； dynamic adsorption
大青葉（Folium Isatidis）為十字花科植物菘藍(lán)（Isatis indigotica Fort．）的干燥葉，其味苦性寒，歸心、胃經(jīng)，主要功能是清熱解毒、涼血消斑，用于溫邪入營、高熱神昏、發(fā)斑發(fā)疹、黃疸、熱痢、痄腮、喉痹、丹毒、癰腫［1］。靛藍(lán)和靛玉紅歷來被認(rèn)為是大青葉的主要藥效成分［2］，但也有研究表明，有機酸可能是大青葉抗炎解熱的有效成分之一［3］，其中鄰氨基苯甲酸含量最高，占總酸含量的70％以上，可作為藥材評價的指標(biāo)［4］。大孔吸附樹脂具有理化穩(wěn)定性高、吸附選擇性強、富集效果好、解吸條件溫和、再生簡單、使用周期長、提取工藝簡便、有機溶媒的耗用少、分離效率高、分離得到的有效成分純度高等優(yōu)點，近十年來被廣泛用于藥材有效成分的分離提?。?］。本研究選取7種大孔吸附樹脂，比較其對鄰氨基苯甲酸的吸附率、解吸率及動力學(xué)特性，從中篩選出合適的樹脂，對其靜態(tài)吸附進行系統(tǒng)研究分析，并結(jié)合動態(tài)吸附優(yōu)化有機酸的純化工藝條件，為大青葉有機酸的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的參考。
1 材料與方法
1．1 材料與試劑
大青葉（產(chǎn)地甘肅，批號：20101001）；乙腈（天津化學(xué)試劑有限公司），0．5％磷酸（天津化學(xué)試劑有限公司），鄰氨基苯甲酸對照品（蘭州中科凱特科工貿(mào)有限公司）；大孔樹脂D101、HPD400、S－8、AB－8、X－5、SP8－25、NKA－9（西安藍(lán)曉科技新材料股份有限公司）。
1．2 主要儀器
高效液相色譜儀，美國Waters e2695；DFT－250手提式高速萬能粉碎機，溫嶺市林大機械有限公司；KH－300DB型數(shù)控超聲清洗器，昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司；SHA－B水浴恒溫振蕩器，常州國華電器有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；Pine－tree純水機，北京湘順源科技有限公司。
1．3 實驗方法
第3篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
在發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的方向上，黨的“十七大”明確指出，要大力推進信息化與工業(yè)化融合，促進工業(yè)由大變強，振興裝備制造業(yè)，淘汰落后生產(chǎn)能力。在將這一重大戰(zhàn)略方針落地的過程中，我們認(rèn)識到，兩化融合的核心就是工業(yè)自動化，而工業(yè)自動化是高新技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的創(chuàng)新性體現(xiàn)，其核心就是工業(yè)控制計算機技術(shù)。
工業(yè)控制計算機、嵌入式計算機系統(tǒng)是信息化與工業(yè)化融合的重要結(jié)合點，也是發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品升級方面大有可為。同樣，在企業(yè)發(fā)展壯大的過程中，工業(yè)控制技術(shù)的應(yīng)用也成為企業(yè)打造核心競爭力的重要組成部分。
在11月25日召開的2008年全國工業(yè)控制計算機技術(shù)年會暨中國自動化產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，學(xué)術(shù)界專家與工業(yè)界代表齊聚首，就工控機領(lǐng)域的最新發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化問題展開了討論，我們也得以窺工控發(fā)展的未來趨勢之一斑。
工控關(guān)系國計民生
已近古稀之年的中國科學(xué)院院士吳宏鑫是自動控制領(lǐng)域的資深專家，他從參加工作開始，保持著每年都親自到工廠調(diào)研的習(xí)慣，至今如此。每次調(diào)研都深深觸動著這位科學(xué)家，“今年我在柳州調(diào)研，這家工廠刺鼻的二氧化硫味道讓人難以忍受，而農(nóng)民工就在這樣的惡劣環(huán)境中工作，他們的工作是以生命為代價的?！?/p>
吳院士認(rèn)為，工業(yè)自動化既是工業(yè)發(fā)展的方向，也是科學(xué)發(fā)展觀和以人為本的必然需求，工業(yè)自動化的目的就是要促進經(jīng)濟增長、提高人們生活質(zhì)量，保障我國國家安全?！爸袊裉煲呀?jīng)具備了自動化條件，特別是危險工種、環(huán)境惡劣、耗電耗資源大戶的工程首先要搞自動化，以解決產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的問題，節(jié)約能源和資源，降低成本并減少污染。”
如今，我國的工業(yè)控制已經(jīng)取得了巨大成就，不僅機械與運載（航天、航空）、石油、化工、制藥、發(fā)酵、冶金以及家用電器自動化等領(lǐng)域成為工控方面的實踐先鋒，更多行業(yè)也將加入到工控應(yīng)用的行列中來。自動化發(fā)展一直存在著一個重要的認(rèn)識問題，即自動化后是否會影響就業(yè)？“美國在上世紀(jì)50年代有一個反對發(fā)展自動化的委員會聲稱，無節(jié)制發(fā)展自動化到1970年，美國將失去700萬個就業(yè)機會。但事實是，美國工業(yè)自動化發(fā)展到1970年增加了幾百萬就業(yè)機會。連撒切爾夫人都感慨，日本機器人最多，失業(yè)率卻最低?！?吳院士認(rèn)為，發(fā)展自動化反倒會提高就業(yè)率，增加企業(yè)利潤，紅河卷煙廠就是一個突出的例子，它實現(xiàn)了生產(chǎn)線全過程控制，從進料制造到產(chǎn)品檢驗、打包進庫及出廠，全部都無人值守，自動完成，但紅河卻是全國有名的利稅大戶，工人福利也非常豐厚。
上世紀(jì)80年代末至90年代初，中國的工控產(chǎn)品開始進入市場，中國的工業(yè)控制計算機的歷史也從此開篇。北京康拓科技就是我國工控事業(yè)發(fā)展的縮影，這個成立于1988年的小企業(yè)如今已發(fā)展為年總產(chǎn)值近10億元的大型國有企業(yè)，它見證了中國工控技術(shù)的發(fā)展歷程，也推動著工控技術(shù)在各行業(yè)的普及。據(jù)康拓科技總裁陳兆根介紹，康拓科技的產(chǎn)品也由早期的工業(yè)控制計算機擴展到了工業(yè)控制、航天器控制、鐵路控制等多個領(lǐng)域?？低乜萍及l(fā)展的旺盛生命力折射出更深層次的意義，這也預(yù)示著我國工業(yè)控制的應(yīng)用浪潮正在興起，工業(yè)向自動化、智能化發(fā)展也勢必會在我國國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域產(chǎn)生巨大推力。
技術(shù)進階順勢而為
發(fā)展工業(yè)控制用途的計算機是工業(yè)控制界的重要發(fā)展階段，工控機的真正普及是從PC機開始的。VME、Multi-Bus復(fù)雜的多機系統(tǒng)為工控機的普及增加了很多障礙，缺乏軟件支撐，或者說支撐軟件成本過高是核心問題之一。而工業(yè)PC的出現(xiàn)則解決了這個問題。如今，工業(yè)計算機的發(fā)展也伴隨技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)了一些新商機：如嵌入式芯片與軟件讓計算機更加普適、千億智能設(shè)備將進網(wǎng)時代、用戶關(guān)注結(jié)合智能軟件的整合方案以及專屬計算機全面進入行業(yè)應(yīng)用等。
中國自動化學(xué)會專家咨詢委員會主任孫柏林教授認(rèn)為，未來嵌入式計算機的發(fā)展趨勢主要呈現(xiàn)以下幾個特點：由8位處理向32位過渡、由單核向多核過渡、向網(wǎng)絡(luò)化功能發(fā)展、嵌入式操作系統(tǒng)呈多元化趨勢，以及MCU（微控制器）、FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）、ARM處理器、DSP（數(shù)字信號處理器）等齊頭并進發(fā)展。
“多核處理器的出現(xiàn)降低了功耗，并較大幅度地改善了性能；基于FPGA的系統(tǒng)則提高了人們對可重配置計算的興趣，采用較低的功耗設(shè)計，支持片上串行交換機結(jié)構(gòu)的FPGA現(xiàn)在能以優(yōu)良的性價比實現(xiàn)可重配置計算?！睂O柏林說，這將為工業(yè)控制計算機的發(fā)展增添發(fā)展的前進動力。同時，嵌入式設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和嵌入式軟件的發(fā)展，也使這些設(shè)備能夠執(zhí)行更多功能，發(fā)揮更大作用。伴隨更多技術(shù)進步，比如新的VPX背板架構(gòu)逐步取代長期以來流行的VMEbus架構(gòu)，未來工業(yè)控制計算機將實現(xiàn)體積更小、重量更輕、性能更高、堅固性更好，這樣就更易于部署，并且可滿足日益增長的需要。
軟件也是鏈條關(guān)鍵
硬件設(shè)計固然重要，但軟件卻是串起工控機產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)。北京三維力控科技有限公司董事長馬國華認(rèn)為，支撐軟件對提高工控機產(chǎn)業(yè)鏈的價值至關(guān)重要，比如弱化用戶及市場對硬件產(chǎn)品降價的心理預(yù)期，提高裸機工業(yè)計算機的附加值等。工業(yè)控制計算機的應(yīng)用軟件大多為嵌入式軟件，植入嵌入式系統(tǒng)之后，可以實現(xiàn)自動化、智能化地控制、監(jiān)測、管理設(shè)備的目的。其體系具有偏底層化特點，基本功能需求也容易總結(jié)，因而軟件的普適性強，如果使用簡便、符合用戶習(xí)慣，很容易得到推廣。
用戶對工控軟件的要求很明確：基本功能不需用戶使用高級語言編程；提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信接口；提供可擴展的運算接口，便于用戶使用高級語言實現(xiàn)特殊、高級功能；滿足數(shù)據(jù)加密要求，以適應(yīng)軍工、金融等行業(yè)。馬國華向記者表示：“從目前的發(fā)展情況來看，我國的工控軟件有以下三個特點。一是標(biāo)準(zhǔn)化，即插即用難度大，不同廠家產(chǎn)品的互聯(lián)成本高，即使同一廠家的產(chǎn)品也很難做到即插即用地互操作，而對于一個巨大的通用產(chǎn)品市場而言，軟件必須具備對各種標(biāo)準(zhǔn)足夠的支持能力；二是網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)據(jù)從采集、處理到存儲、檢索以及傳送的過程要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享的需求已經(jīng)是用戶的必選項；三是有限度開放，提供通用外部數(shù)據(jù)接口，同時提供特殊數(shù)據(jù)接口，滿足不同層次用戶需求，即開放但不完全免費。
標(biāo)準(zhǔn)化是目前存在的最大問題。馬國華認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)在變化和進步，它要達到的目的就是降低全行業(yè)的互聯(lián)、生產(chǎn)制造成本，節(jié)省用戶的成本?！半m然標(biāo)準(zhǔn)化會導(dǎo)致技術(shù)同質(zhì)化，但是當(dāng)你搶先一步、身臨其中時，會發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)達到足夠規(guī)模時的必然產(chǎn)物和必然趨勢。早些加入這個陣營獲得先機，就會掌握更多主導(dǎo)權(quán)。”
鏈接：工業(yè)PC發(fā)展的新機遇
? 操作系統(tǒng)實時多任務(wù)性能的加強，尤其是Linux在工控中普遍使用；
? CPU運算速度提高；集群計算及負(fù)載平衡技術(shù)的應(yīng)用；
? 各種軟件開發(fā)工具逐漸豐富；網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)軟件開發(fā)成本降低；
? DCS、PLC操作站軟件開始偏向使用PC，工業(yè)PC得到充分認(rèn)同；
第4篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；應(yīng)用；工業(yè)控制
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，通過人力進行設(shè)備的操作已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的質(zhì)量要求，無論在鏟平的質(zhì)量還是系統(tǒng)的控制水平上，手動操面對現(xiàn)代化的高要求已經(jīng)越來越力不從心。而在電氣控制領(lǐng)域中，PLC以其強大的性能和優(yōu)點成為了國內(nèi)外采用的最普遍的控制技術(shù)。尤其在一些生產(chǎn)環(huán)境惡劣額的領(lǐng)域中，該技術(shù)能夠在惡劣的環(huán)境中仍舊保持穩(wěn)定可靠的工作性能，并且對于外界的干擾抗性較高，因此受到了追捧。PLC技術(shù)集中了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中控制、儀表以及電氣于一體，能夠根據(jù)控制系統(tǒng)實際的要求以及規(guī)模進行靈活的組成，從而滿足工業(yè)化生產(chǎn)中的不同需求。從本質(zhì)上講PLC為工業(yè)控制而生，無論是結(jié)構(gòu)還是體積都具有極大的優(yōu)勢，是目前機電一體化中控制設(shè)備的理想選擇。微電子技術(shù)是PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展基礎(chǔ)，隨著電子技術(shù)的發(fā)揮在那PLC的成本也越來越低，但是功能上卻更加的強大。國際工業(yè)領(lǐng)域中PLC已經(jīng)成為了控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置，在所有工業(yè)企業(yè)中都會看見PLC系統(tǒng)的身影，可以說，PLC系統(tǒng)已經(jīng)成為了當(dāng)前工業(yè)自動化的支柱。
1 技術(shù)特點
1.1 可靠
工業(yè)生產(chǎn)中由于生產(chǎn)環(huán)境相對于通用計算機工作環(huán)境而言相對，因此PLC系統(tǒng)必須具備較強的干擾抗性，且能夠穩(wěn)定的在惡劣環(huán)境中平穩(wěn)運行，例如高濕高溫以及電氣干擾強等環(huán)境下，PLC系統(tǒng)仍舊可以長期穩(wěn)定運行。
1.2 方便
（1） 便捷的操作：針對PLC系統(tǒng)而言，其操作的方便性主要體現(xiàn)在程序的更改以及輸入等操作的便捷上。PLC程序的編輯通常都會采用編程器，并且直接根據(jù)需要順序?qū)ふ依^電器編號、接點號以及地址編號便可以進行更改。
（2） 方便的編程：在PLC的程序設(shè)計中可以選擇不同的控制設(shè)計語言。
（3） 維修簡單：若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則通過使用系統(tǒng)的自我診斷便可以判斷系統(tǒng)的故障出自軟件還是硬件，根據(jù)相關(guān)的故障信號指示燈以及代碼，維修人員能夠快速的尋找到故障產(chǎn)生的部位，或者通過顯示屏顯示的信息或者編程器現(xiàn)實的信息，對故障進行定位，節(jié)省了維修的時間，提高了維修的效率。
1.3 靈活
（1）編程方面：在PLC的編程中可供選擇的編程語言多種多樣，只需要其中一種便能夠完成系統(tǒng)的編程。
（2）擴展方面：根據(jù)應(yīng)用規(guī)模的發(fā)展PLC會適應(yīng)這種發(fā)展?fàn)顟B(tài)，從而對輸入卡件、輸出卡件的點數(shù)進行增加，從而使得單元容量以及功能得以擴展，此外容量的擴大功能的增強也可以通過多臺PLC之間的連接予以實現(xiàn)。
（3）操作方面：該種特性可以大大降低設(shè)計工作量，并對安裝施工以及編程的工作量予以降低，具有較為靈活的操作特點，便于對系統(tǒng)進行管理控制。
1.4 機電一體化
PLC的產(chǎn)生本身就具有針對性，是為工業(yè)控制而生，因而在體積上更小，并且功能越來越強大，擁有較強的干擾抗性，有機聯(lián)合了電氣部件同機械部件，并綜合了計算機以及電子儀表。
2 實際應(yīng)用中存在的問題
2.1 工作環(huán)境
（1）溫度。系統(tǒng)的工作環(huán)境溫度應(yīng)當(dāng)大于零度小于55攝氏度，并且避免同發(fā)熱嚴(yán)重的器件相鄰，保證具有足夠的通風(fēng)散熱空間。
（2）濕度。以控制系統(tǒng)的絕緣性保護為目的應(yīng)當(dāng)保證系統(tǒng)工作環(huán)境濕度小于85%。
（3）震動。應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強烈的震動源，防止振動頻率為10～55Hz的頻繁或連續(xù)振動。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。
（4）空氣。避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
（5）電源。PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。
2.2 控制系統(tǒng)中干擾及其來源
（1）干擾源及一般分類。影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場，對設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，共模電壓通過不對稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。
（2）干擾來源分析
a. 強電干擾：電網(wǎng)供電是PLC系統(tǒng)的電源來源，由于電網(wǎng)會覆蓋在較廣的范圍中，因而會在磁場的作用下在電路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
b. 柜內(nèi)干擾：若控制柜中布線較亂則容易在PLC系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾，另外負(fù)載的大電感性以及高壓電器也同樣會產(chǎn)生干擾。
c. 信號線引入：各類同PLC控制系統(tǒng)進行信號傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線，除了能夠?qū)π畔⑦M行有效傳輸外，還會有外界的干擾信號對線路進行侵襲。干擾產(chǎn)生主要有兩種：一種是通過變送器的電源或者儀表電源產(chǎn)生的電網(wǎng)干擾，這些往往不受到重視；另一種是受到空間環(huán)境中的電磁輻射而出現(xiàn)的感應(yīng)干擾，即外部感應(yīng)干擾，這種干擾往往會造成較為嚴(yán)重的后果，引發(fā)I/O信號異?；蛘邷y量精度的下降，甚至?xí)p傷元器件。
d. 來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾：正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴(yán)重的干擾信號，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。
e. 內(nèi)部干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
3 結(jié)束語
干擾是PLC系統(tǒng)中相對較為復(fù)雜的難題，在進行抗干擾設(shè)計中需要綜合的對各種影響因素予以考慮，如此才能有效的消除干擾對控制系統(tǒng)的不利影響，才能保證控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，并且隨著PLC技術(shù)不斷的成熟，其可應(yīng)用領(lǐng)域更加的廣闊，如何才能夠使得PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮最大的價值是新時期研究的重要課題，但是不得不承認(rèn)，PLC技術(shù)的發(fā)展?jié)摿薮?，并且S著技術(shù)的完善其鏟平種類將會更多，規(guī)格也會更加齊全，作為目前通用網(wǎng)絡(luò)以及自動化網(wǎng)絡(luò)的核心組成，其在工業(yè)中的發(fā)展前景也更為廣闊。
參考文獻：
[1]馬彪.基于PLC技術(shù)的電氣自動化分析[J].科技風(fēng)，2012.
第5篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：輪機自動化、船舶自動化、維修自動化、輪機控制系統(tǒng)
起源于20世紀(jì)50年代的船舶自動化目前正迅猛發(fā)展。其已經(jīng)不再僅僅是單個設(shè)備的自動控制，而是發(fā)展成為一個信息化、智能化的系統(tǒng)。近些年，船舶正朝著大型化、專業(yè)化及自動化的目標(biāo)發(fā)展，其自動化的程度也將越來越高，最終會達到機艙管理的全部自動化。傳統(tǒng)的輪機自動化僅僅表現(xiàn)在控制設(shè)備及系統(tǒng)，并沒有實現(xiàn)維修及管理的自動化，而后者也正是現(xiàn)代輪機自動化的發(fā)展目標(biāo)。
一、輪機自動化的主要功能
1.1、船舶設(shè)備運行控制自動化
所謂的設(shè)備自動化，就是使用目前已有的輪機設(shè)備來控制及檢測輪機，以確保整個設(shè)備的安全運行。設(shè)備自動化作為輪機自動化的基本內(nèi)容，不僅僅包含單臺設(shè)備的控制，還包含用來實現(xiàn)多處控制的多臺設(shè)備組合成的系統(tǒng)。例如主推進控制系統(tǒng)，其中包含柴油機、配套的泵、軸、槳等多種設(shè)備。設(shè)備自動化要求把機艙設(shè)備以功能或者以工況參數(shù)進行分塊，再將一部分的設(shè)備或者工況的參數(shù)輸入到計算機中，最后運用局域網(wǎng)技術(shù)把這些參數(shù)傳輸?shù)缴衔粰C，在平臺上進行管理，分析。
設(shè)備自動化以控制設(shè)備作為基礎(chǔ)，設(shè)立對應(yīng)的監(jiān)控及報警系統(tǒng)。目前船舶的現(xiàn)代化正逐步實現(xiàn)，隨之而來的是船舶的安全問題。船舶的安全一般有三個因素：船舶內(nèi)部因素、人為因素及外部因素。近些年，海上的事故也讓人們越來越重視船舶的安全問題。根據(jù)國際海事組織對于各種事故的調(diào)查及分析，人的因素為造成各類事故的八成。這個數(shù)字表明，提升船舶自動化的水平能夠從根本上提升船舶的安全性。因此，我們應(yīng)當(dāng)提升船舶的自動化設(shè)備及系統(tǒng)的可靠程度，盡可能的降低人為因素所引發(fā)的影響。另一方面，也應(yīng)當(dāng)設(shè)置船舶安全的綜合性的控制系統(tǒng)。機艙中的檢測與報警系統(tǒng)一方面是輪機自動化的重要內(nèi)容，另一方面也是船舶安全的綜合控制系統(tǒng)中的一環(huán)。該系統(tǒng)可以有效的降低輪機工作人員的工作強度，從而降低安全問題的發(fā)生。
1.2、維護維修自動化
維護維修的自動化是現(xiàn)代的船舶維修的需求，其主要由維修信息的自動化及維修設(shè)備的模塊化組成。隨著船舶的現(xiàn)代化水平越來越高，其擁有的設(shè)備也越來越多，從而需要維護維修的設(shè)備也會越來越多。而為了降低事故的發(fā)生率，應(yīng)當(dāng)以預(yù)防維修為主，代替事后維修。目前自動化技術(shù)迅速發(fā)展，新型的傳感器技術(shù)完全能夠勝任對運行狀態(tài)下的設(shè)備進行檢測的任務(wù)。一種活塞環(huán)檢測系統(tǒng)，可以提供活塞環(huán)的磨損情況，能夠給輪機的工作人員提供維修的科學(xué)依據(jù)。結(jié)合計算機，維修平臺會向輪機的工作人員提供大量的處理信息，因此維修的自動化水平將得到質(zhì)的提升。而在即將進入維修期的時候，系統(tǒng)會發(fā)出警報并生成維修的報表。輪機的工作人員能夠在任何時間查看待維修的設(shè)備，從而做好維修的準(zhǔn)備。
輪船的自動化系統(tǒng)使用的控制系統(tǒng)種類紛繁復(fù)雜，設(shè)備復(fù)雜，電子板種類復(fù)雜。這將會導(dǎo)致所使用的電子板沒有備份，若船舶在航行時電子板發(fā)生問題就沒有修復(fù)的可能。這就會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，嚴(yán)重威脅到船舶的安全行駛。若采用PCC 通用可編程采集控制器及PTC 通用通訊路由器平臺，就可以完全的解決船舶設(shè)備維修自動化困難從而威脅船舶安全的問題。因為它只需一種硬件就可以實現(xiàn)維修自動化，提升船舶自動化系統(tǒng)的性能。當(dāng)前，自動化技術(shù)迅猛發(fā)展，相信以后會出現(xiàn)更多更便捷的維修輪機的自動化設(shè)備及系統(tǒng)。
1.3、船舶管理自動化
當(dāng)下的檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)正持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展及運用，一種網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化的船舶綜合平臺管理系同也隨之出現(xiàn)。這種系統(tǒng)的核心就是信息，并融合檢測、控制及管理從而完成高度的自動化。該系統(tǒng)使目前紛繁復(fù)雜的船舶設(shè)備及系統(tǒng)簡捷化，從而使整個操作系統(tǒng)更加可靠。該系統(tǒng)由推進監(jiān)控分系統(tǒng)、電力監(jiān)控分系統(tǒng)、綜合船橋分系統(tǒng)、輔助管理分系統(tǒng)、視頻監(jiān)視分系同組成。船舶自動化系統(tǒng)隨著自動化水平的提升朝著信息集成化的方面發(fā)展。運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將輪機自動化和專家系統(tǒng)相連接，構(gòu)成一個統(tǒng)一的平臺，船舶信息集成實驗平臺。因為含有有大量的數(shù)據(jù)及技術(shù)，操作人員應(yīng)當(dāng)適應(yīng)更多更快的數(shù)據(jù)流，隨之而來的是決策的程序變得越來越復(fù)雜。船舶上的船員人數(shù)在減少，而新的技術(shù)可以完美解決該問題。輪機自動化是船舶自動化的一部分，一定得實行管理的自動化。
二、輪機自動化中的主要技術(shù)特征
輪機自動化的發(fā)展歷程中，自動化技術(shù)大量地運用在船舶的各設(shè)備及系統(tǒng)中。現(xiàn)今，人們要求輪機自動化越來越安全可靠。輪機自動化設(shè)備隨著船舶現(xiàn)代化程度的提高而越來越多，目前輪機自動化的技術(shù)特征一般有下列兩點。
2.1、PLC技術(shù)
PLC技術(shù)是可編程邏輯控制技術(shù)，其核心是中央處理器。它是融合了計算機及自動控制技術(shù)的一種新型的工業(yè)控制器?，F(xiàn)今船舶的自動化程度越來越高，PLC被大量運用于船舶電站自動化、分油機自動控制、鍋爐自動控制。其在船舶的其他控制系統(tǒng)中也有重要的作用，例如船舶輔鍋爐自動控制系統(tǒng)、船用電力推進控制系統(tǒng)、船舶電站控制系統(tǒng)。其具有的體積小、重量輕及能耗低等特點也提高了船舶控制系統(tǒng)的可靠性。
2.2、計算機控制技術(shù)
計算機系統(tǒng)是一項應(yīng)用綜合控制領(lǐng)域、多種儀表儀器計算機對工業(yè)生產(chǎn)過程進行檢測、控制以及優(yōu)化管理的重要技術(shù)。新型的輪機自動化控制系統(tǒng)基本使用計算機控制系統(tǒng)。其中的總線技術(shù)擁有無法比擬的特性。機艙自動化系統(tǒng)運用基于現(xiàn)場的總線達到組態(tài)的靈活性和實時的數(shù)據(jù)傳輸，使得整個系統(tǒng)安全可靠。
三、總結(jié)
近些年，全球的船舶工程競爭已達白熱化程度。我國作為造船大國，也應(yīng)當(dāng)順應(yīng)時代潮流，實行船舶行業(yè)的自動化。輪機自動化作為船舶工程的支柱，現(xiàn)大量運用在船舶行業(yè)中。隨著其發(fā)展深入，輪機自動化還應(yīng)進行改進，不斷提高自動化技術(shù)水平，從而達到發(fā)展船舶行業(yè)的目的。
參考文獻：
[1]王宗濤，孫文廣，張金良. 輪機自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及特征[J]. 船海工程，2011，01：94-97.
[2]黨海. 簡析輪機自動化的發(fā)展現(xiàn)狀與特征[J]. 科技風(fēng)，2014，05：240.
第6篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞:計算機控制系統(tǒng)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
1引言
計算機控制系統(tǒng)(Computer Control System，簡稱CCS)是應(yīng)用計算機參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯(lián)系，以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。在CCS問世之前，工業(yè)生產(chǎn)中的動態(tài)系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)是由自動控制中常規(guī)控制設(shè)備完成的，但在CCS中，動態(tài)系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)是由數(shù)字計算機完成。由于數(shù)字計算機具有傳送、采集、存貯、處理大量數(shù)據(jù)的能力，同時它集最新的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)于一身，從而使自動控制系統(tǒng)有了質(zhì)的飛躍。目前，CCS在現(xiàn)代化工業(yè)控制系統(tǒng)中扮演者越來越重要的角色。
2 CCS的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
計算機控制系統(tǒng)由控制部分和被控對象組成，其控制部分包括硬件部分和軟件部分，下面對CCS的硬件部分和軟件部分的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀簡要介紹一下。
2.1 CCS的的硬件類型和現(xiàn)狀[1-2]
（1）60年代末，由于生產(chǎn)控制自動化的需要，出現(xiàn)了集中控制系統(tǒng)。在集中控制系統(tǒng)中，計算機開始發(fā)揮它的控制功能，它能夠計直接根據(jù)給定值、過程變量和過程中其它的測量值,通過PID運算,實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的控制,以使被控量達到理想的工作狀態(tài)，這種控制系統(tǒng)即常說的直接數(shù)字控制(DDC)系統(tǒng)[3]。DDC控制系統(tǒng)具有以下三個方面的優(yōu)點：（1）能夠行使更復(fù)雜的控制功能；（2）控制功能的靈活性大大提高；（3）具有豐富的顯示和數(shù)據(jù)處理功能。但是這種系統(tǒng)也有一個非常大的缺點，那就是由于系統(tǒng)是由一臺計算機控制，一旦出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)就會停止運行，造成十分嚴(yán)重的后果。它的這個缺點也限制了其進一步的推廣應(yīng)用。
（2）70年代，大規(guī)模集成電路開始廣泛應(yīng)用，這為集散控制系統(tǒng)的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。在1975年，美國Honeywell公司首先推出了以微處理器為基礎(chǔ)的TDC-2000型總體分散型控制系統(tǒng),也叫做集散控制(DCS)系統(tǒng)。DCS是以微處理器為基礎(chǔ)的對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)。DCS的出現(xiàn)在控制系統(tǒng)的變革中具有里程碑式的意義，它具有以下優(yōu)點：（1）系統(tǒng)構(gòu)成靈活；（2）操作管理便捷；（3）控制功能豐富；（4）信息資源共享；（5）安裝、調(diào)試方便；（6）安全可靠性高。正是因為DCS具有上述的優(yōu)點，所以在工業(yè)自動化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
（3）隨著微處理器的發(fā)展,20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了品種繁多的高智能化的單/多回路調(diào)節(jié)器，SCC系統(tǒng)是四川儀表十八廠消化吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的小型分散系統(tǒng),并于1991年投入使用,該系統(tǒng)價格低廉,但在通訊距離和實時性方面有待改善。以單/多回路調(diào)節(jié)器為基礎(chǔ)的計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)具有高可靠性,即使計算機發(fā)生故障,各個回路調(diào)節(jié)器仍然可不受影響而獨立工作,不會影響生產(chǎn)。
（4）在20世紀(jì)90年代，隨著現(xiàn)場總線技術(shù)與智能儀表管控一體化（儀表調(diào)校、控制組態(tài)、診斷、報警、記錄）的發(fā)展，這種開放型的工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了新一代的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布計算機控制系統(tǒng)，即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）。FCS具有以下技術(shù)特點：1.系統(tǒng)的開放性；2.互可操作性與可用性；3.現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性；4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性；5.對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性。現(xiàn)場總線系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線作為系統(tǒng)的底層控制網(wǎng)絡(luò)，溝通生產(chǎn)過程中現(xiàn)場儀表、控制設(shè)備以及更高控制管理層次之間的聯(lián)系，相互之間可以直接進行數(shù)字通信。作為新一代的控制系統(tǒng)，一方面FCS突破了DCS采用專用通信網(wǎng)絡(luò)的局限，采用了給予開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的通信技術(shù)；另一方面FCS進一步變革了DCS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成了全分布式的系統(tǒng)構(gòu)架，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場。FCS被稱為21世紀(jì)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 CCS的的軟件類型和現(xiàn)狀[4-6]
計算機控制系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和服務(wù)性程序等，它們通常由計算機制造廠為用戶配套，有一定的通用性。應(yīng)用軟件是為實現(xiàn)特定控制目的而編制的專用程序，如數(shù)據(jù)采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報警處理程序等。它們涉及被控對象的自身特征和控制策略等，由實施控制系統(tǒng)的專業(yè)人員自行編制。下面重點介紹一下應(yīng)用軟件。
（1）基于PC總線的控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件
這是一類在工業(yè)生產(chǎn)中運用較早的控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件，其相應(yīng)的軟件分為通用的開發(fā)軟件和專用的工控組態(tài)軟件。通用的開發(fā)軟件工具數(shù)量較多，包括:BORLAND、C++,M C++,VB和DELPH I等,用于W INDOW S平臺。而專用的工控組態(tài)軟件數(shù)量卻不多，主要是因為開發(fā)這樣的軟件投資較大。
（2）基于各種PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件
這類控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件具有卓越的性價比，因此在工業(yè)控制中得到廣泛應(yīng)用。在使用該系統(tǒng)時需要兩套相應(yīng)的軟件：上位機軟件和下位機軟件。上位機軟件種類很多,如INTELLUTION FIX、INTOUCH等,這些軟件可以在多種不同的PLC產(chǎn)品中應(yīng)用。下位機軟件一般與PLC硬件對應(yīng),不同的PLC有不同的下位機軟件。通常使用一種叫梯形圖的控制軟件。
（3）DCS控制系統(tǒng)組態(tài)軟件[7]
目前，市場上應(yīng)用的DCS控制系統(tǒng)組態(tài)軟件主要是由Honeywel公司和英國歐陸生產(chǎn)。這類軟件具有強大的組態(tài)功能,如SFC,FBD和梯形圖軟件。最重要是,其均有1個上下位機統(tǒng)一的數(shù)據(jù)表,因此可根據(jù)不同的控制要求,采用最合適的組態(tài)編程方式,而變量可在不同的組態(tài)編程環(huán)境中直接引用,使用起來非常方便。
3.CCS的發(fā)展趨勢
進入21世紀(jì)，由于計算機硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，CCS也出現(xiàn)了新的發(fā)展方向，其主要表現(xiàn)在以下兩個方面：
（1）控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功的將所有的網(wǎng)絡(luò)接口移到了各種儀表單元，使儀表單元均具有了直接的通訊功能，這就使得網(wǎng)絡(luò)延伸到控制系統(tǒng)的末端。在原有控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合這一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，就實現(xiàn)了完成最基本控制任務(wù)的底層到完成優(yōu)化調(diào)度工作的最高層的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化連接。
（2）控制系統(tǒng)走向系統(tǒng)扁平化
現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使每個網(wǎng)端可以容納不同回路系統(tǒng)的現(xiàn)場級設(shè)備和儀表單元,同時，不同的網(wǎng)端還可以通過網(wǎng)橋相互連接,這樣就大大提高了現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)的連接能力，從而使計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化,逐步形成兩層網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。上層負(fù)責(zé)完成高層管理功能, 底層負(fù)責(zé)完成所有具體的控制任務(wù),這樣的系統(tǒng)簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和層次,縮短了上層控制任務(wù)到下層單元實施過程,實現(xiàn)了較大規(guī)模的信息交換公共平臺,加強了上層子系統(tǒng)與下層子系統(tǒng)或單元之間的聯(lián)系。
綜上所述,由于計算機技術(shù)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，使得計算機控制系統(tǒng)的控制能力越來越強，從而大大提高了生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期，節(jié)約了生產(chǎn)成本，從而使得計算機控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。
參考文獻
[1]丁健.計算機控制系統(tǒng)的可靠性技術(shù)研究[J].計算機工程與設(shè)計,2007(4):74 76.
[2]王東偉.基于PLC/SCA DA/M IS結(jié)構(gòu)的面粉廠計算機控制系統(tǒng)的研究[J].糧油加工與食品機械,2005(6):18 19.
[3]胡文江,江杰,王玉林.動態(tài)稱量過程的計算機控制[J].輕工機械,2004(2):80 83.
[4]李界家，吳成東，于豐計.算機控制系統(tǒng)發(fā)展及評價儀表技術(shù)與傳感器，2002,24.
[5] 王建林,屠立.計算機控制系統(tǒng)軟硬件的應(yīng)用與關(guān)鍵技術(shù)[J].輕工機械，2008,26（6）.
第7篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：電氣自動化；PLC技術(shù)；應(yīng)用研究
伴隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其在各個行業(yè)中的蔓延，極大程度的提高了我國各行各業(yè)的工作效率，提高了社會生活節(jié)奏，新的形勢下伴隨著當(dāng)前國外電器產(chǎn)業(yè)巨頭涌入我國電氣產(chǎn)品市場，新的競爭壓力下我國電氣產(chǎn)業(yè)紛紛加大了對本行業(yè)中基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的電氣自動化PLC技術(shù)的應(yīng)用水平，進而提高我國的工業(yè)電器產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。本文通過對當(dāng)前我國PLC技術(shù)與電氣自動化的概述定義和運用進行了回顧，從而總結(jié)出電氣自動化中PLC技術(shù)的運用要點。
一、 PLC技術(shù)與電氣自動化概念簡述
PLC技術(shù)與電氣自動化在工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的運用較早，尤其電氣自動化，其作為工業(yè)自動化的組成部分，是工業(yè)發(fā)展的一項重要技術(shù)，其水平高低更是反映了一個國家工業(yè)產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)代化水平，在當(dāng)前社會環(huán)境中，電氣自動化已經(jīng)不再是簡簡單單的一個或者一種技術(shù)的專稱，它是一個綜合類的稱呼其內(nèi)容包括智能控制技術(shù)、自動轉(zhuǎn)運機制技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)等等。PLC技術(shù)的出現(xiàn)較之電氣自動化出現(xiàn)較晚，它是在電氣自動化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的雙項基礎(chǔ)上孕育而出的技術(shù)，因而就單單PLC技術(shù)而論，其是一套可編程控制器，它的工作原理是以計算機為終端控制器而進行工業(yè)產(chǎn)品制造程序操控功能的控制器，相比較電氣自動化這個較為綜合類的定義，PLC技術(shù)有著明確的三個工作階段，即信號輸入采樣階段，信號CPU處理中樞工作階段，電繼器接收信號反饋信息階段。
二、電氣自動化中PLC技術(shù)應(yīng)用的意義
電氣自動化水平代表著工業(yè)現(xiàn)代化水平，其水平越高而整個工業(yè)的現(xiàn)代化水平就越高，就越能代表我國綜合實力的提高，引入PLC技術(shù)可以很大程度的提高電氣自動化工作效率，提高電氣自動化的自動智能水平，對于我國整體產(chǎn)業(yè)鏈的提高有著非比尋常的意義，縱觀當(dāng)前電氣自動化中PLC技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，不難得到當(dāng)前電氣自動化中PLC的應(yīng)用優(yōu)勢分別為，第一、極大程度的提高電氣自動化中的各元件反映速度。PLC控制系統(tǒng)做為一項以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的工業(yè)控制系統(tǒng)，其用電子軟件代替了傳統(tǒng)電器自動化中的繼電器箱，從而實現(xiàn)了從編碼撰寫到時間繼電器、中間繼電器等多個繼電器的替代，并且在替代的過程中，減少了信號源進出的時間消耗，極大程度的改變了傳統(tǒng)電器自動化中運算中樞的工作效率，這是PLC技術(shù)在電氣自動化中最核心最重要的一大改善，改變其運算信號反饋中樞機制，給電氣自動化整體換了個更加強有力的“心臟”，提高了電氣自動化的工作效率。
第二、 PLC技術(shù)可靠性強于繼電器箱控制。傳統(tǒng)電氣自動化的信號源實現(xiàn)需要數(shù)十個甚至數(shù)百數(shù)千個繼電器的組成，從而實現(xiàn)信號的綜合控制，保證整條工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈能夠自動工作。而繼電器繁雜的數(shù)量，不僅僅給電氣自動化在工業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的蔓延提升了資本輸出，而且安裝工作非常復(fù)雜，其各個繼電器之間敏感元件對于氣候氣溫的要求又都不一樣，抗干擾能力較弱，因而在傳統(tǒng)電氣自動化產(chǎn)業(yè)中，繼電器控制箱難免會市場出現(xiàn)元件失效的現(xiàn)象，給工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)活動帶來了極大的損失。相比較PLC技術(shù)，其應(yīng)用了最新的抗干擾性強的互聯(lián)網(wǎng)信號收集裝束，通過不同的接線對工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈整體實現(xiàn)信號接收，并且在接收的過程中通過系統(tǒng)核心已經(jīng)編纂好的梯形電子數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)語句表和數(shù)據(jù)功能模塊中的編程語言信號源再翻譯，以直面的形式對電子計算機前的工作人員，匯報出各程序工作現(xiàn)狀，并自動安排相應(yīng)的信號源反饋，進行工業(yè)產(chǎn)業(yè)活動的控制。
三、電氣自動化中PLC技術(shù)的應(yīng)用初探
縱觀當(dāng)前我國各大工業(yè)生產(chǎn)活動，電氣自動化中PLC技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，要展開對電氣自動化匯總PLC應(yīng)用的探究，就要首先展開對其相應(yīng)產(chǎn)業(yè)中PLC應(yīng)用實例的收集。觀望當(dāng)前我國各類工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，在電氣機械機床控制類行業(yè)以PLC為主要核心的電氣自動化應(yīng)用水平較高，其中以汽車行業(yè)為例，汽車行業(yè)作為當(dāng)前最大的工業(yè)生產(chǎn)類型之一，其對于PLC技術(shù)在自動化電氣應(yīng)用中水平較高，主要表現(xiàn)為廣大的汽車技術(shù)人員通過對PLC技術(shù)的引入，編纂出符合各類機床、液壓、電氣操作流程，從而在進行汽車相關(guān)生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)汽車質(zhì)量的各項檢驗，確保汽車制造中各項設(shè)施功能的的齊全，并對相應(yīng)的汽車數(shù)據(jù)進行有效的記錄，以作之后汽車生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用討論經(jīng)驗交流。在我國日常生活中，PLC技術(shù)在交通信號燈控制系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，交通類信號燈通過引入PLC技術(shù)獨有的快捷可靠抗干擾性強的特點，實現(xiàn)了繁忙階段下對于交通信號源的反饋工作，并且實現(xiàn)了整個交通系統(tǒng)的運作效率，為當(dāng)前我國交通事業(yè)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。最后，在能源產(chǎn)出類行業(yè)，PLC技術(shù)同樣在電氣自動化中應(yīng)用較多，在煤礦產(chǎn)業(yè)進行煤礦外送過程中，不少深挖煤井通過提升機來工作，而PLC技術(shù)作為有著快速反應(yīng)機制和抗性高的特點，其通過控制提升機的中樞信號部位，來實現(xiàn)接收信號處理，再反饋出信號從而推動提升機的工作。極大程度的避免了溜車現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且PLC技術(shù)獨有的編撰程序可以改變提升機的工作速度，從而滿足不同礦井不同工作現(xiàn)狀情況下的煤礦提升機工作，對于煤礦產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出有著極大的意義。
總結(jié)，PLC技術(shù)作為一項新的基于網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電氣自動化的雙向基礎(chǔ)的新型技術(shù)，其本身克服了傳統(tǒng)控制器中信號反饋處理緩慢的缺陷、抗干擾性弱的缺陷，通過互聯(lián)網(wǎng)通道實現(xiàn)對整個工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的所有工序階段信號的收集，在可編纂的程序系統(tǒng)作用下，實現(xiàn)信號的處理、記錄工作，隨后再以電子計算機為中樞回饋出信號，實現(xiàn)了電氣自動化水平的新提高，現(xiàn)階段極大程度的提高了我國工業(yè)的現(xiàn)代化水平，展望未來，對于PLC技術(shù)我國應(yīng)當(dāng)加大研發(fā)力度，進而讓其在生產(chǎn)生活更多的領(lǐng)域應(yīng)用，為提高我國國家人民的生活水平作出新的貢獻。
參考文獻：
[1]宋堅波. 關(guān)于電氣自動化中應(yīng)用PLC技術(shù)的有益探索[J]. 電子制作，2013，.
第8篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
關(guān)鍵詞 斜坡道；信號系統(tǒng)；無線通訊
中圖分類號U28 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）79-0173-02
1 概述
錫鐵山分公司位于青藏高原柴達木盆地西北部的錫鐵山鎮(zhèn)，海拔高度3 000m，為多金屬礦床，其中鉛、鋅礦品位高，并伴生金、銀、銅、錫等，是國內(nèi)最大的鉛鋅原料生產(chǎn)基地之一，年采選礦石能力超過150萬噸，運輸方案為平硐混合井和主斜坡道聯(lián)合開拓。
錫鐵山分公司斜坡道一期工程主斜坡道從地表+3 064m掘至地下+2 682m，平均橫斷面為5m×4m，直線坡度為15°，全程近5km，其中車場15個、單行道16個、岔道4個、環(huán)形裝礦車場5個。每天都有包括人員車、材料車、運礦車、拉渣車、井下鏟運機、掘進車等近50臺各種車輛在斜坡道內(nèi)運行。
2 斜坡道監(jiān)控系統(tǒng)
控制原理：斜坡道信號系統(tǒng)可分為控制、協(xié)議轉(zhuǎn)換及現(xiàn)場傳感及執(zhí)行三個層次，以工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、光纖傳輸、無線通訊系統(tǒng)和現(xiàn)場總線聯(lián)合構(gòu)建。采用太網(wǎng)交換機與工業(yè)控制計算機構(gòu)成工業(yè)以太網(wǎng)核心；固定點分布的射頻識別設(shè)備之間采則用現(xiàn)場總線構(gòu)成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；每個采集子網(wǎng)配備無線通訊模塊和交換機模塊，模塊采集斜坡道信號系統(tǒng)后通過數(shù)據(jù)交換轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，通過光纖接入系統(tǒng)。
錫鐵山斜坡道總長度約5km，從3055主平硐至2702標(biāo)高，斜坡道巷道狹窄，井下環(huán)境潮濕，由于井下采礦及提升等設(shè)備功率大造成電磁干擾嚴(yán)重、電網(wǎng)電壓波動嚴(yán)重。因此錫鐵山斜坡道信號系統(tǒng)在設(shè)計和設(shè)備選型時充分考慮到整個調(diào)度系統(tǒng)的整體抗干擾能力、系統(tǒng)運行穩(wěn)定性等功能。在距離硐口大約 2.5 km處（10車場）將系統(tǒng)分為上下兩個讀卡子系統(tǒng)。硐口到10車場共24臺讀卡器子網(wǎng)通過RS-485通訊線纜和位于主控機房的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器連接，接入工業(yè)以太網(wǎng)；11車場以下共13臺讀卡器構(gòu)成另一讀卡子系統(tǒng)，連接到11車以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器，并通過EKI-2541S以太網(wǎng)/光纖轉(zhuǎn)換器模塊，經(jīng)光纖接入以太網(wǎng)，有效克服了斜坡道長度帶來的信號減弱與電磁干擾、時間響應(yīng)延遲等因素對斜坡道信號系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用Microsoft Visual Basic與Microsoft Access自主開發(fā)而成。其主要功能模塊包括自動調(diào)度運行、手動控制，具有車輛調(diào)度指揮、車輛信息登記、讀卡器檢測、手動控制、車輛查詢、違章查詢、報表打印、運行控制等模塊。
3 系統(tǒng)設(shè)計
斜坡道巷道里面的讀卡器接受讀取車輛上的信號發(fā)射器發(fā)射的型號，確定車輛的上行下行、所處巷道位置、標(biāo)高等信息，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，通過移動分區(qū)聯(lián)鎖-閉鎖控制算法來分析斜坡道內(nèi)車輛的行駛狀態(tài)及環(huán)形車場、放礦點等方面的使用狀態(tài)，完成斜坡道內(nèi)車輛整體情況的計算，對斜坡道內(nèi)紅綠燈進行自動轉(zhuǎn)換，達到對斜坡道內(nèi)車輛的控制。
為減少上行車輛（載礦車輛）的多次啟動而造成車輛的磨損，提高車輛行駛效率，避免造成不必要的浪費，在條件允許的情況下，錫鐵山斜坡道信號系統(tǒng)嚴(yán)格按照向上行駛行車輛可以采用跟隨模式，下行車輛不允許采用該跟隨模式的原則。某段斜坡道中當(dāng)有工程車輛進入時，首先應(yīng)該判斷該段斜坡道內(nèi)是否有錯車道，車輛得到進入許可后，再進行行駛方向的確認(rèn)，當(dāng)行駛方向為下行方向或上行方向不滿足跟隨條件時，車輛跟隨是不允許的并封閉后端巷道。
為保障斜坡道內(nèi)車輛的高速運行，整個系統(tǒng)通過劃分模塊，通過軟件移動分區(qū)聯(lián)鎖-閉鎖控制算法計算各個讀卡器、信號發(fā)射系統(tǒng)、等功能模塊，實現(xiàn)該功能。如圖1所示為系統(tǒng)主程序流程圖。
3.1 如何判別識別卡信息的有效性
當(dāng)計算機在訪問讀卡器時，會獲得一個48字節(jié)的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包主要包括識別卡卡號信息和讀卡器地址。當(dāng)獲得該數(shù)據(jù)包時，計算機會按照相關(guān)協(xié)議對數(shù)據(jù)的完整性進行校驗，并判斷其有效性，在判斷有效性后將該數(shù)據(jù)進行分辯，將其中有效的閱讀器地址和卡號信息進行提取?？ㄌ栃畔⑻崛『螅嬎銠C會通過數(shù)據(jù)檔案檢索來判斷其卡號的合法性，并通過檢測分析該卡號是否在上周期是否進行過處理來確定其卡號的有效性。
3.2 如果確定車輛的上行下行及所在位置
計算機通過對進入斜坡道內(nèi)的車輛進行數(shù)據(jù)記錄，當(dāng)車輛從平硐口駛?cè)霑r設(shè)定為下行，當(dāng)車輛進入硐尾時設(shè)定為上行。當(dāng)該車輛經(jīng)過斜坡道內(nèi)其他路口時，計算機會將讀卡器記錄的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行分析對比，重新確認(rèn)車輛的上行下行及所在位置（如圖2所示）。
當(dāng)車輛駛?cè)胄逼碌罆r，系統(tǒng)會參照讀卡器的數(shù)據(jù)對駛?cè)胲囕v進行以下四種情況進行對比：斜坡道n上行車輛進行觸發(fā)、錯車位n-1下行車輛觸發(fā)、斜坡道n下行車輛進行觸發(fā)、錯車位n-1上行車輛觸發(fā)，通過分析對比后系統(tǒng)將車輛數(shù)據(jù)進行相應(yīng)修改。
圖2 巷道內(nèi)斜坡道信號示意圖
當(dāng)斜坡道n上行車觸發(fā)時為正常行駛時，證明該車輛已經(jīng)通過了該段斜坡道進入了n-1車場區(qū)域，該時候應(yīng)將斜坡道內(nèi)n上行車輛的信息進行清除，且將該車輛的信息列入n-1車場的上行車輛信息范圍內(nèi)。
當(dāng)斜坡道內(nèi)n向下行駛車輛和錯車道n-1中的上行車輛同時觸發(fā)時，變?yōu)榉钦Ｇ闆r時，系統(tǒng)會將下行車輛的信號設(shè)置為倒車狀態(tài)，上行車輛的信號設(shè)置為下滑狀態(tài)，但是不會改變車輛的行駛方向，只會將車輛信息在該區(qū)域里進行增加或者刪除。
當(dāng)錯車道n-1下行車輛單獨觸發(fā)時，系統(tǒng)進行判別，判別該車輛已經(jīng)進入了斜坡道n，并通過了n-1車場，此時系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)也會經(jīng)行調(diào)整，會將在n-1錯車道內(nèi)該車輛的信息進行清除，并在n斜坡道內(nèi)的車輛信息中加入該車輛信息。
4 結(jié)論
本系統(tǒng)綜合運用了主流的計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)，采用目工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、光纖傳輸、無線通訊系統(tǒng)和現(xiàn)場總線等技術(shù)手段，所設(shè)計的系統(tǒng)有很強的現(xiàn)實意義及推廣價值，系統(tǒng)試運行穩(wěn)定可靠，達到了預(yù)期目的。
參考文獻
[1]張輝，曹麗娜.通信原理[M].北京：科學(xué)出版社，2007.
[2]王睿，梁彥，潘泉，等.無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息感知中的自組織算法[J].自動化學(xué)報，2006.
[3]馮浩然，慕春隸.無線網(wǎng)絡(luò)中基于信號強度的定位及算法比較[J].計算機工程與應(yīng)用，2006.
第9篇：計算機工業(yè)控制技術(shù)范文
［關(guān)鍵詞］機電一體化系統(tǒng)設(shè)計；案例教學(xué)；學(xué)習(xí)興趣；創(chuàng)新能力
當(dāng)前我國正在實施《中國制造2025》規(guī)劃，這對我國工程教育特別是機械工程教育提出了更高的要求，機械裝備制造企業(yè)迫切需要具備機、電、控制、信息處理等多學(xué)科融合的機電裝備設(shè)計制造復(fù)合型人才。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)課，它涉及機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測技術(shù)、計算機信息處理技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，是該專業(yè)所有專業(yè)課中工程性、實踐性、綜合性最強的一門課程，該課程后續(xù)的教學(xué)環(huán)節(jié)為畢業(yè)設(shè)計。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程的任務(wù)是在先修課程的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)工程觀點出發(fā)，綜合運用各種專業(yè)知識，分析機電一體化產(chǎn)品的各組成要素之間的關(guān)系，實現(xiàn)機電系統(tǒng)要求的功能。因此，該課程對于學(xué)生全面了解和掌握所修其他課程的聯(lián)系，建立機電一體化的系統(tǒng)思維體系，培養(yǎng)綜合運用專業(yè)知識的能力，具有重要的作用。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容包括機械系統(tǒng)設(shè)計、傳感器測試、電機與驅(qū)動、微機原理與接口、微型計算機控制等內(nèi)容。各部分內(nèi)容之間相對獨立，課程自身的理論體系不突出，缺乏整體感。另外這些教學(xué)內(nèi)容中的有些內(nèi)容在先修課程機械原理、機械設(shè)計、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床、機械工程測試技術(shù)、微機原理與接口、單片機原理與接口、微型控制技術(shù)等課程中均有所涉及，極易造成教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，給學(xué)生一種重復(fù)教學(xué)的感覺，從而降低學(xué)生對本門課程的興趣。針對上述問題，我校在實施機電一體化系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)中，以實現(xiàn)機械、電子、控制、信息等各異技術(shù)融合為目標(biāo)，以實現(xiàn)閉環(huán)運動控制系統(tǒng)的伺服性能為出發(fā)點，以系統(tǒng)接口設(shè)計為主線，以案例教學(xué)為教學(xué)手段將以上教學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合，實施案例教學(xué)改革。[1][2][3]
一、緒論教學(xué)案例設(shè)計
緒論部分是機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程的關(guān)鍵部分，該部分對于學(xué)生理解本門的課程的特點和體系結(jié)構(gòu)具有重要的作用，該部分主要突出機電一體化系統(tǒng)的特點、組成、設(shè)計方法以及接口等。在教學(xué)過程中，我們首先對數(shù)控車床與非數(shù)控車床兩個案例在結(jié)構(gòu)、功能、優(yōu)缺點上進行對比，機電設(shè)備與非機電設(shè)備的區(qū)別在于增加了大腦“控制器”和神經(jīng)“傳感檢測單元”，從而提高了設(shè)備的自動化程度、精度和效率等。通過數(shù)控機床、機器人、AGV小車、數(shù)控雕刻機等案例介紹機電一體化系統(tǒng)的組成部分及各組成部分的功能，強調(diào)控制器和傳感檢測單元在機電一體化系統(tǒng)中的作用。另外在講解這部分內(nèi)容時，突出機電一體化系統(tǒng)各組成部分之間的接口連接，通過機械接口（聯(lián)軸器、傳動機構(gòu)等）、電子電氣接口（A/D、D/A、放大器、光電耦合器）、通信接口（232串行口、USB、以太網(wǎng)接口等）、軟件協(xié)議接口（TCP/IP協(xié)議、USB協(xié)議等）等案例，講解接口在機電一體化系統(tǒng)中運動、能量、信息傳輸變換中的作用，強調(diào)機電一體化系統(tǒng)通過接口將各異技術(shù)集成在一起，形成特定的功能。在機電一體化技術(shù)方向方面，主要強調(diào)當(dāng)前“機械功能電子化，電子功能軟件化”的發(fā)展趨勢，通過伺服電機變速代替變速箱，無刷直流電機代替?zhèn)鹘y(tǒng)電刷直流電機，電子表代替機械表，電子秤代替機械秤，高能束加工代替刀具切削加工等案例講解機械功能電子化的發(fā)展趨勢及帶來的優(yōu)勢。通過軟件PID控制算法代替硬件PID控制器，可編程控制器PLC代替邏輯繼電器電路，可編程邏輯陣列FPGA代替專用芯片等案例講解硬件功能軟件化的趨勢及優(yōu)勢。通過以上案例，讓學(xué)生深刻認(rèn)識機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向及帶來的優(yōu)點。在緒論部分實施案例教學(xué)，可以避免相關(guān)知識點的填鴨式和說教式教學(xué)，使學(xué)生對機電一體化系統(tǒng)設(shè)計這門課程有一個系統(tǒng)的認(rèn)識，強化了學(xué)生對機電一體化系統(tǒng)組成、功能、設(shè)計方法等知識點的認(rèn)識。
二、機械系統(tǒng)教學(xué)案例設(shè)計
由于教學(xué)對象是機械專業(yè)的大四學(xué)生，多數(shù)學(xué)生一看到“機械系統(tǒng)設(shè)計”這個標(biāo)題就感覺這部分沒有新的內(nèi)容，認(rèn)為該部分內(nèi)容是機械設(shè)計課程內(nèi)容的重復(fù)，甚至認(rèn)為這部分內(nèi)容非常簡單，沒有必要在課堂上講。恰恰相反，機械系統(tǒng)設(shè)計是機電一體系統(tǒng)設(shè)計中最為關(guān)鍵的一部分。因此，在開始講解這部分內(nèi)容前，應(yīng)該首先點明機電一體機械系統(tǒng)設(shè)計與普通機械設(shè)計的區(qū)別，提高學(xué)生對該部分內(nèi)容的興趣。在課堂教學(xué)中，該部分首先通過如圖1所示的機械一體化系統(tǒng)中典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)，說明機電一體化產(chǎn)品中的機械系統(tǒng)與非機電一體化產(chǎn)品中的機械系統(tǒng)最大的區(qū)別在于：機電一體化產(chǎn)品中的機械系統(tǒng)是微型計算機控制的閉環(huán)系統(tǒng)的組成部分，因此在進行機械系統(tǒng)設(shè)計時必須要考慮機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)（慣性、剛度、摩擦、阻尼、傳動間隙、固有頻率）對閉環(huán)系統(tǒng)伺服性能（快速性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性）的影響?；谶@一區(qū)別，展開講解機械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對閉環(huán)系統(tǒng)伺服性能的影響，以及如何從機械系統(tǒng)設(shè)計的角度提高整個閉環(huán)系統(tǒng)的性能。機械系統(tǒng)設(shè)計部分的另外一個重要內(nèi)容是傳動機構(gòu)設(shè)計，通過齒輪傳動案例中的間隙、剛度等對伺服性能的影響，說明在機電一體化系統(tǒng)中應(yīng)該盡可能縮短傳動鏈，提高閉環(huán)伺服系統(tǒng)的性能，并以伺服電機變速代替?zhèn)鲃訖C構(gòu)變速、直線電機、力矩電機、電主軸等作為縮短傳動鏈的案例；只有當(dāng)電機與負(fù)載不能匹配的時候才考慮使用傳動鏈進行力矩、速度、轉(zhuǎn)動慣量的轉(zhuǎn)換。齒輪傳動鏈設(shè)計部分包括最佳傳動比的選擇、傳動級數(shù)的選擇、傳動比的分配等，這三部分內(nèi)容的講解都圍繞提高伺服性能為根本目標(biāo)，重點講解最小轉(zhuǎn)動慣量原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則分配傳動比。為了區(qū)別機械設(shè)計，本部分除重點講解齒輪傳動鏈設(shè)計外，還通過數(shù)控機床旋轉(zhuǎn)進給工作臺、A/C軸雙擺角銑頭、機器人關(guān)節(jié)減速器等案例講解了雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪傳動結(jié)構(gòu)、諧波減速器、RV減速器的各自原理以及在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用。
三、計算機測控系統(tǒng)教學(xué)案例設(shè)計
計算機測量控制系統(tǒng)是機電一體化系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)采集機械部件的運動信息，并與給定值比較，生成運動控制指令。該部分的教學(xué)內(nèi)容在機械工程測試技術(shù)、數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機床、單片機原理與接口、微機控制技術(shù)等課程中均有涉及，因此，在本課程教學(xué)中將傳感器、伺服電機、工業(yè)控制機結(jié)合起來，以工業(yè)控制機為中心，以接口為橋梁，將相關(guān)內(nèi)容通過案例整合在一起。首先簡單介紹增量式旋轉(zhuǎn)編碼器、光柵、感應(yīng)同步器等位移測量傳感器的位移測量和辨向原理，由于上述傳感器直接輸出相位相差90度的正弦信號，因此隨后重點講解傳感器的接口電路如何對正弦信號處理獲得相位相差90度方波信號，以及如何完成變相細(xì)分等功能。在控制電機部分，重點介紹了步進、直流、交流電機的功率驅(qū)動電路，如斬波恒流功放電路、PWM原理、SP－WM原理等，比較了三種電機在扭矩和功率輸出特性上的不同點。最后以8051單片機為處理器，使用Proteus軟件設(shè)計了教學(xué)案例[4][5]，涉及位移傳感器測量接口電路和D/A轉(zhuǎn)換接口電路，PID數(shù)字控制等知識點。
四、機電一體化系統(tǒng)教學(xué)案例設(shè)計
機電一體化系統(tǒng)是一個機械、電子、控制、信息等各異技術(shù)相融合的系統(tǒng)，在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程的最后一章，以電腦刺繡機為設(shè)計實例，通過對這一典型機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計過程，使學(xué)生能夠根據(jù)設(shè)計需求綜合應(yīng)用機械系統(tǒng)設(shè)計、傳感器測試、電機與驅(qū)動、微機原理與接口、微型計算機控制等各方面知識來設(shè)計一個機電一體化的系統(tǒng)。如圖2所示，刺繡工藝的動作包括繡框在x、y兩個方向的直線往復(fù)運動和繡針在z方向的連續(xù)上下往復(fù)直線運動，通過這兩類運動的配合和刺料機構(gòu)的作用形成線跡，繡框在x、y兩個方向的移動距離決定了線跡的長度和方向，繡品由線跡的集合構(gòu)成。繡針在織物上方時，繡框沿x、y兩個方向移動到指定的位置，當(dāng)繡針自上而下落到織物表面時，繡框停止移動，在刺料機構(gòu)的作用下即完成一針線跡的動作。根據(jù)機電一體化系統(tǒng)的幾個功能要素，電腦刺繡機由微機控制系統(tǒng)（控制與信息處理單元）、移框步進電動機及主軸電動機（驅(qū)動與執(zhí)行單元）、x、y、z三個方向的傳動機構(gòu)及刺料機構(gòu)（機械傳動單元）、針桿位置傳感器（傳感檢測單元）、220V單相交流電源（動力單元）、機架（機械結(jié)構(gòu)單元）以及各部分之間的接口組成。由刺繡打版機輸出的刺繡花樣數(shù)據(jù)保存在電腦刺繡機的EPROM或磁盤中，電腦刺繡機的工作過程如下：控制微機啟動主軸運轉(zhuǎn)，由刺料機構(gòu)帶動旋梭和針桿運動，微機從刺繡花樣數(shù)據(jù)文件中順序讀取每一針的x、y相對位移坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過兩個電機的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)驅(qū)動繡框在平面內(nèi)進行移動，微機通過讀取針桿位置檢測器的信號使繡框的平面移動與刺料機構(gòu)的運動相互配合。電腦刺繡機設(shè)計參數(shù)的計算主要包括x、y、z三個方向運動件的運動參數(shù)和動力參數(shù)的計算、結(jié)構(gòu)參數(shù)計算以及品質(zhì)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和界面參數(shù)的確定。運動參數(shù)計算主要包括主軸轉(zhuǎn)速范圍的確定、繡框位移計算、繡框位移與主軸轉(zhuǎn)動的運動配合、繡框運動速度計算、主軸轉(zhuǎn)速計算、x、y步進電動機工作頻率及傳動比計算、移框加速度計算等；動力參數(shù)計算主要包括刺料機構(gòu)驅(qū)動功率計算、移框步進電動機驅(qū)動力矩計算等；結(jié)構(gòu)參數(shù)計算主要指刺繡機工作臺面的長、寬、高三個方向尺寸的計算及機頭頭距的計算；品質(zhì)參數(shù)主要包括系統(tǒng)可靠性、傳動精度等；環(huán)境參數(shù)包括工作電壓、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等；界面參數(shù)則用于表征機器的人—機對話方式和功能。系統(tǒng)各部分之間通過接口進行連接，主要的接口包括微機系統(tǒng)前向通道與各傳感器模塊的接口以及微機系統(tǒng)后向通道與各功率驅(qū)動模塊的接口，各接口通過采用光電隔離技術(shù)防止外部模塊對微機系統(tǒng)的回饋干擾以及防止強電信號對微機電源的干擾。盡管電腦刺繡機由微機對刺繡工藝實行全面控制，但刺繡過程會出現(xiàn)斷線、斷針等隨機因素。為保證刺繡工藝的準(zhǔn)確進行，系統(tǒng)必須對針桿位置、繡線通斷狀況、繡框極限位置進行實時檢測，因此，系統(tǒng)必須包含繡針布上布下位置檢測、針桿最高位置檢測、斷線檢測、繡框越界檢測等傳感檢測模塊。各傳感器模塊與微機系統(tǒng)前向通道之間需要進行接口設(shè)計，另外，微機系統(tǒng)后向通道與電機驅(qū)動模塊之間也需要進行接口設(shè)計。微機控制系統(tǒng)是電腦刺繡機系統(tǒng)的核心，根據(jù)用戶要求和工藝分析，控制微機除完成用戶的基本要求外，還應(yīng)具備花樣存儲與選擇功能、記憶功能、工作狀態(tài)顯示功能、各種進退針功能等功能。微機控制系統(tǒng)設(shè)計除滿足上述設(shè)計要求外，還應(yīng)對控制微機的軟硬組成方案進行初步設(shè)計。
五、結(jié)束語
針對機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程工程性、實踐性、綜合性最強的特點，圍繞機械一體化閉環(huán)伺服系統(tǒng)的各組成要素，實施案例教學(xué)，通過典型案例實現(xiàn)理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，不但加深了學(xué)生對機電一體化系統(tǒng)的理解，而且提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果。
［參考文獻］
［1］楊普國，孫佘一，陳俊.項目式案例教學(xué)方法的研究與實踐［J］.昆明冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2011（5）：83-86.
［2］趙麗梅，李焜.機電一體化技術(shù)課程中案例化教學(xué)改革與實踐［J］.大學(xué)教育，2016（3）：106-107.
［3］覃金昌，陳志.基于Simulink和GUI的機電一體化課程案例仿真教學(xué)研究［J］.機械工程師，2016（5）：22-24.
［4］李琦，王基，劉永葆.《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程教學(xué)改革與實踐［J］.高等教育研究學(xué)報，2010（1）：100-101.
