袁志康

摘要：文章首先分析了过程控制系统的主要结构，随后文章分析了过程控制系统的种类，包括单机控制、两级计算机控制、分布式控制、递阶式控制等，随后文章介绍了过程计算机控制功能，包括控制、监控、计划调度、决策管理等，希望能给相关人士提供一些参考。

关键词：过程计算机;控制系统;主要结构

引言：

过程计算机控制系统属于一种综合性技术，其中包括各个领域学科的内容，目前过程计算机控制系统正处于一种初级发展阶段，为了能够满足企业的现代化发展要求，过程控制系统逐渐应用于社会各个生产领域当中，本文就此进行了简单的分析。

一、过程控制系统的主要结构

正常比较简单的过程计算机控制系统主要是由四种基础部分所组成的，分别是过程接口、数据储存单元、通信外设和中央处理单元等。而计算机控制系统的核心部件就是中央处理单元。其中的通信外设则是促进人机之间进行有效联系的设备渠道，能够对生产过程中的各种趋势图、曲线以及数据信息等进行全面监控与记录，此外，相关操作人员还可以利用触摸屏幕或是CRT键盘等进行直接干预，操控生产过程。数据存储就是通过磁带、硬盘或是软盘来存储各种生产信息数据等。过程接口则是区分一般计算机和过程控制计算机的主要装置，能够将生产过程和计算机联系到一起的主要渠道，能够实时收获各种生产信息，同时将相应的操作命令发布下去。

二、过程计算机控制种类

（一）单机控制

单机控制主要是基于四个单元的微机系统进行运转的，这种系统比较适用于各种中小规模的设备装置内部，比如换热器和工业锅炉等设备。通过电机控制系统，能够提高设备的运行安全性与稳定性，同时还能实现节能减耗的最终目标，因此受到中小型企业的广泛欢迎。

（二）两级计算机控制

当企业中的生产过程中涉及到多个密切联系的生产装置时，不适合使用单机控制系统，主要是因为单机控制系统在使用过程中控制比较集中，危险相对集中，因此一旦计算机中出现故障问题，就会导致整个生产流程的失控。为此两级化的计算机控制系统也相继诞生，主要包括数个工业控制机、通信系统以及监控机等部分构成。其中工业控制机是分布式结构的，各个装置中单独配有单独的工业控制机，从而能够辅助完成设备生产过程中的参数控制以及数据采集等工作。监控机的作用就是辅助各个工业控制机，对生产过程进行全面监控，促进人机联系。工业控制机和监控机之间的信息交流也是利用通信系统来进行的。系统中通常包括强大的组态功能，软硬件是一种模块化结构，同时拥有较好的人机接口以及实时通信系统。两级计算机控制系统目前已经成功应用于精馏塔和发酵罐等设备控制当中，从而提高了整体管理水平。

（三）分布式控制

分布式控制也可以叫做集散式控制，随着我国工业领域的不断发展，需要对生产全过程进行科学控制，为此需要收集大量的信息，并进行有效处理，同时对数千个变量进行控制和显示。但是两级计算机控制系统和单机控制系统都无法满足相应的管理要求，从而诞生了一种新型的分布式控制系统，主要的设计思路就是集中管理和分散控制相结合的原则，能够提高计算机控制的灵活性与可靠性，拥有强大的数据通信功能。

（四）递阶控制

现代化企业生产过程中，拥有大型化和连续化较强等特点，从而导致生产过程中的各个设备之间的联系也较为密切。各個变量之间的联系性也比较强，同时企业的生产计划对于市场也拥有较大的依赖性，为此仅通过布局优化控制无法发挥出相应的效用。针对这种问题，一种协调子系统集中于分散、小型计算机为主、全局最优目标相融合的计算机控制系统诞生出来。这种递阶式的计算机控制系统拥有强大的通信能力和计算功能，能够促进生产管理的优化创新，实现先进控制规律，促进自动化水平的全面提高。

三、过程计算机控制功能

（一）控制

这一过程中主要是对生产过程进行数字化控制，从而完成其中较为基础的闭环控制工作。在控制层中除了需要实施常规控制工作之外，还能促进其他控制规律的灵活使用，比如解耦控制算法和前馈控制算法等。

（二）监控

这一工作的主要目的是对生产过程进行高级控制和全面监控，能够为相关操作人员提供所有的生产信息，从而让操作人员能够准确把握企业生产状况，有助于对现场进行全面监视和详细分析[1]。除此之外，通过监控层还能促进装置间实现最优化、多变量控制以及协调控制等高级控制策略。

（三）计划调度

计划调度的主要工作就是按照上级的要求，也就是根据管理决策层的生产命令，通过非线性规划以及各种优化算法来制定科学的生产计划，同时结合生产设备运行状态、能源供给以及原料组成等因素进行最优调度，从而将生产过程中的各种设备优势潜力全部发挥出来[2]。

（四）决策管理

计算机控制系统中的最上层就是决策管理层，能够结合市场中的各种信息变化准确分析市场供需状况，并预测市场的走势，根据操作弹性大、能耗小、节约原材料以及高利润等性能指标进行决策计算，从而为决策者提供可靠的参考依据。在决策后，可以参照所提供的发展方案，对生产任务进行科学规划，最后通过系统中的通信网络将生产的命令全部发布出去，将其传输到计划调度板块中执行。

结语：

综上所述，从目前发展状况来看，在各个生产企业当中，过程控制系统能够将管理与控制有效融合到一起，同时也被称作是计算机集成系统。结合了生产技术、信息技术以及自动化技术等多种技术，通过过程控制系统能够全面收集各种生产信息，从而形成一种智能化对生产系统，推动我国控制领域的持续发展。

参考文献：

[1]杨杨，叶多.“过程控制”课程计算机仿真教学探讨[J].泰州职业技术学院学报，2014，14 （06）：17-20.

[2]闫勇嘉.关于过程装备计算机控制技术实验分析[J].电子技术与软件工程，2014 （24）：173.