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计算机控制在工业自动化控制中的应用探究

2020-07-14鲁志刚

科教导刊·电子版 2020年10期
关键词:计算机控制自动化控制工业

摘 要 社会的进步,带动了计算机控制的发展。工业自动化控制中广泛应用了计算机控制技术,加快了工业4.0的发展进程。本文介绍计算机控制在工业自动化控制中的应用,包括:数字控制、分布式系统、传感器、可编程控制器以及现场总线的应用,都促进了企业的生产效益的提升。

关键词 计算机控制 工业 自动化控制

近年来,随着人口增长的趋势逐渐变慢,经济增长的速度也变缓,但是人工费用却变得逐年升高,这就使得传统工业的发展受到了极大的影响。因此,企业家为了追求更多的生产利益,开始引进智能化的生产设备,通过利用计算机控制系统来减少人工费用的压力。

1计算机控制技术的发展

随着信息时代的发展,工业生产企业也开始逐步向自动化控制的方向邁进。在工业生产自动化的作用下,工厂生产的效率得到了有效的提高,工人的人身安全得到了保障。一方面,工厂采用自动化控制设备能够降低生产成本。另一方面,采用自动化设备,能够对零部件的生产实施追溯管理,可以将批量问题零部件追溯回来,减少公司损失。

2计算机控制在工业自动化控制中的应用

2.1数字控制

数字控制就是人们通常所说的“数控”。在工业生产自动化控制中,数字控制是比较早出现的一种控制方式,它是通过编程来实现设备按要求执行动作,实现自动化生产。最常见的数字控制系统就是数控机床,通过程序设定,数控机床可以根据要求进行反复作业。由于在生产环节少了人为因素的干预,生产出来的产品的一致性有保障。但是设备的稳定运行需要专业的人员维护,否则会导致大批量不合格产品出厂,造成巨大的损失。相较于设备事故造成的损失,数字控制设备能够极大地提高生产效率,降低人工成本,在发现问题的时候,可以根据设备上报的故障,迅速找到问题点,并将其解决。

2.2 分布式控制系统

随着系统的升级换代,生产设备的功能逐渐集中化,为便于管理,分布式控制系统应运而生。分布式系统就好比日常工作中,专业人干专业的事。分布式控制系统中的各个子系统通过对生产状况数据采集和分析,将处理后的数据上报给主系统,主系统仅需对各个子系统模块的状态进行管控即可。相对于集中式控制系统而言,更容易实现系统的扩大,只需要制定相应的数据协议和数据规范,并且在某一个子系统出现问题时,不会影响其它子系统的工作。分布式系统的优点是将负责数据处理模块的计算机只进行数据处理,弱化显示或其它功能模块,从系统的集成角度而言降低了成本,提升运行效率。

2.3 可编程逻辑控制器的应用

可编程逻辑控制器就是进行数字运算操作,通过获得的数字信号和模拟信号,执行相应的程序命令。可编程控制器是工业自动化控制的基础,具有易于编程、种类繁多、能适应复杂多变的环境等优点。对于现场问题,可以通过在线或者离线修改参数的方式,解决问题,具有便于维护的特性。

2.4 计算机传感器的应用

工业自动化控制的另一个关键组成部分就是传感器。计算机采集获得的数据,无论是视频、音频、数字、模拟的信号等,均是通过各式各样的传感器获得的。计算机软件只是通过调用相应的执行程序,获得工业生产中的各项数据状态,包括某一个零部件下线时,温度、大气压以及湿度等等数据。传感器随着工业生产的需要已经迭代了许多代,产品的品质和种类也越来越多。传感器有着高精度、使用方便、可靠性高等优点。近年来随着AI技术的发展,智能化、低功耗的传感器逐渐被开发出来。为计算机控制在工业自动化中的应用奠定了坚实的技术基础。

2.5 现场总线的应用

随着工业技术4.0的逐步推广,工业自动化控制领域对现场总线的要求越来越高,一方面是因为科学技术有了一定的发展,控制器、服务器等都有了长足的发展,计算机控制系统计算能力、系统稳定性以及功能性都有了很大的提升。另一方面,受通信能力的限制,需要开发和研制出更加可靠、通信速率更高的现场总线,以便于更好地服务工业自动化生产。

通过利用双绞线通信技术来实现控制器和网络的连接,不仅数据安全和数据传输速率有保障,对于分布式系统而言,便于联机实现子系统的控制。对于出现问题的传感器节点,能够根据现场总线传输来的数据进行预测分析,防止自动化设备失控,造成损坏。

3结语

随着科学技术的飞速发展,工业企业生产的规模逐步扩大,工业自动化生产有助于产品质量提升,产品可追溯性更易于实现以及产品的生产效率大幅提高。自动化生产是社会生产力进步的标志,意味着传统的生产模式已经落后于社会的需要。计算机控制技术作为工业自动化生产的核心技术,在各个领域中的应用和创新对工业化生产发展速度有了极大的提升。此外,工业自动化生产中应用计算机控制技术,还能够提升生产管理和质量管理。总而言之,只有工业自动化水平提升,公司企业的生产效率才能大幅提升,降低生产成本,提高经济效益。

作者简介:鲁志刚 (1966.07-)男,汉族,河北深县人,大学本科,遵义师范学院,高级实验师,研究方向:计算机科学与技术。

参考文献

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[2] 胡明杨.计算机控制在工业自动化控制中的应用[J].电子测试,2019(06):132-133.

[3] 韩梅珍.计算机控制在工业自动化生产中的应用[J].无线互联科技,2018(13).

[4] 王冬梅.计算机控制技术在工业自动化生产中的应用浅析[J].信息记录材料,2019(02).

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