工業(yè)生產過程進行計算機控制是提高產品質量、降低成本、減少環(huán)境污染的必由之路，計算機控制系統(tǒng)已成為生產設備及過程控制等重要的組成部分。下面是學習啦小編給大家推薦的工業(yè)計算機控制系統(tǒng)探析論文，希望大家喜歡!

　　工業(yè)計算機控制系統(tǒng)探析論文篇一

　　《試述工業(yè)計算機控制系統(tǒng)的組成及應用》

　　摘要：工業(yè)生產過程進行計算機控制是提高產品質量、降低成本、減少環(huán)境污染的必由之路，計算機控制系統(tǒng)已成為生產設備及過程控制等重要的組成部分，它代替人的思維成為工業(yè)設備及工藝過程控制、產品質量控制的指揮和監(jiān)督中心。

　　關鍵詞：工業(yè)計算機控制系統(tǒng)應用

　　在工業(yè)自動化體系中，一個重要的角色就是工業(yè)控制計算機，即IPC，或者叫產業(yè)PC。工業(yè)生產過程進行計算機控制是提高產品質量、降低成本、減少環(huán)境污染的必由之路，計算機控制系統(tǒng)已成為生產設備及過程控制等重要的組成部分，它代替人的思維成為工業(yè)設備及工藝過程控制、產品質量控制的指揮和監(jiān)督中心。工業(yè)生產過程的計算機控制系統(tǒng)，隨著計算機的進步、工業(yè)生產工藝過程控制要求的提高和生產管理的完善而不斷發(fā)展。

　　一、工業(yè)計算機控制系統(tǒng)的組成

　　工業(yè)自動化體系主要包括工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。作為20世紀現代制造領域中最重要的技術之一，工業(yè)控制自動化技術主要解決生產效率與一致性問題。自動化系統(tǒng)與計算機信息科學的緊密結合，給工業(yè)生產過程帶來了新的技術革新。

　　工業(yè)計算機控制系統(tǒng)(CCS)是應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成的系統(tǒng)。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，這不同于模擬控制器構成的系統(tǒng)只由硬件組成。計算機控制系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件和應用軟件。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。應用軟件是為實現特定控制目的而編制的專用程序，如數據采集程序、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。

　　目前工業(yè)計算機控制系統(tǒng)按結構層次基本上劃分為：直接數字控制(DDC)系統(tǒng)、監(jiān)督控制(SCC)系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)(DCS)、遞階控制系統(tǒng)(HCS)和現場總線控制系統(tǒng)(FCS)等幾種，其中DCS是融DDC系統(tǒng)、SCC系統(tǒng)及整個工廠的生產管理為一體的高級控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了其他控制系統(tǒng)中存在的“危險集中”問題，具有較高的可靠性和實用性。但是，為了進一步適合現場的需要，DCS也在不斷更新?lián)Q代，近年來，集計算機、通信、控制三種技術為一體的第五代過程控制體系結構，即現場總線控制系統(tǒng)，成為國內外計算機過程控制系統(tǒng)一個重要的發(fā)展方向。

　　二、計算機控制在工業(yè)自動化的設計和應用

　　工業(yè)生產過程中廣泛應用了工業(yè)控制自動化技術，來實現對工業(yè)生產過程實現檢測、控制、優(yōu)化、調度、管理和決策，以達到提高產品品質和產量、降低生產消耗、確保安全等目的。那么如何實現工業(yè)計算機控制呢?現在介紹設計思路如下：

　　(1)計算機控制系統(tǒng)設計的一般步驟

　　計算機控制系統(tǒng)的設計，隨被控對象、設備種類、控制方式等的不同而不同，但系統(tǒng)設計的基本步驟大體類似，一般包括系統(tǒng)設計分析、確定控制算法、系統(tǒng)總體設計、硬件設計、軟件設計以及系統(tǒng)調試等。下面分別作一些介紹。①確定控制方案：開環(huán)?閉環(huán)?單環(huán)?多環(huán)?DCC?SCC?DCS? ②確定系統(tǒng)的構成方式：要求高：工控機;要求低：單回路控制器、低檔PLC或總線式工控機。③現場設備選擇：傳感器、變送器和執(zhí)行器型號和類型的選擇

　　(2)確定控制算法

　　控制算法的選擇非常重要，它的好壞關系到整個控制系統(tǒng)的成敗。注意點：① 所選擇的控制算法是否能滿足對系統(tǒng)的動態(tài)過程、穩(wěn)態(tài)精度和穩(wěn)定性的要求。② 各種控制算法提供了一套通用的計算公式，但具體到一個控制對象上，必須有分析地選用。③ 當控制系統(tǒng)比較復雜時，其控制算法一般也比較復雜，使整個控制系統(tǒng)的實現比較困難。合理簡化，再完善。

　　(3)系統(tǒng)硬、軟件的設計

　　在計算機控制系統(tǒng)中，一些控制功能既能用硬件實現，也能用軟件實現。因此在系統(tǒng)設計時，硬、軟件的功能劃分應綜合考慮。硬件速度快、可減輕主機的負擔、但要增加成本;軟件可以增加控制的靈活性，減少成本，但要占用更多的主機時間。①硬件設計：包括輸入、輸出接口電路的設計，輸入、輸出通道設計和操作控制臺的設計。

　　要設計出硬件原理圖、印刷電路板、機架施工圖等。②軟件設計：硬件設計好了后，系統(tǒng)的功能主要依賴軟件。要繪制程序總體流程圖和各功能模塊流程圖，編制程序清單，編寫程序說明。

　　(4)系統(tǒng)調試

　　系統(tǒng)調試包括系統(tǒng)硬件、軟件分調與聯(lián)調，系統(tǒng)模擬調試和現場投運。調試過程往往是先分調、再聯(lián)調，有問題再回到分調，加以修改后再聯(lián)調，反復進行，直到達到設計要求為止。

　　(5)工業(yè)計算機系統(tǒng)的維護

　　提高計算機控制系統(tǒng)的可靠性和可維修性的常用方法：a 提高元器件的可靠性;b 采用冗余技術;c 采取抗干擾措施;d 采用故障診斷;e系統(tǒng)的恢復技術;f 軟件可靠性技術。

　　總之，工業(yè)計算機控制系統(tǒng)應用總體思想具備：①系統(tǒng)操作性能好，硬件和軟件要使用方便和維修方便;②可靠性高;③通用性好，便于擴充;④實時性強;⑤設計周期短、價格便宜。至于具體的系統(tǒng)設計和總線類型的選擇由于篇幅原因不再詳述了，感興趣的讀者可以查閱相關資料進行學習。

　　三、工業(yè)控制計算機在工業(yè)自動化中的重要意義

　　工業(yè)控制計算機技術是開放式的系統(tǒng)，其高可靠性、易用性方便了工業(yè)環(huán)境的使用。并且在其基礎上發(fā)展起來的網絡化和現場總線技術又進一步促進了工業(yè)自動化的發(fā)展。工業(yè)控制計算機可謂是工業(yè)自動化發(fā)展的源動力。并且系統(tǒng)可以顯著提高企業(yè)的生產效益，節(jié)約運營成本，使生產企業(yè)得以實現深層次的信息化，對企業(yè)管理提供準確可靠的參考，使企業(yè)得以取得最大的效益，贏得發(fā)展先機。目前，工業(yè)控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發(fā)展。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等領域的迅速發(fā)展，工控機的市場需求將會越來越大，工控機市場發(fā)展前景十分廣闊。