有關計算機控制論文
有關計算機控制論文
隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術的飛速發(fā)展，微型計算機的應用已經(jīng)滲透到現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活的方方面面。下面是學習啦小編為大家整理的有關計算機控制論文，供大家參考。
有關計算機控制論文篇一
《 淺談工業(yè)計算機控制 》
【摘要】計算機控制系統(tǒng)是一個實時控制系統(tǒng)，其可靠性是計算機控制系統(tǒng)應用成敗的關鍵，計算機控制系統(tǒng)必須具有完善的人機聯(lián)系方式，隨著被控生產(chǎn)過程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法，要求計算機控制系統(tǒng)能夠靈活地組成用戶所需要的各種控制方案。工業(yè)生產(chǎn)過程進行計算機控制是提高產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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 組成 重要意義 應用
引言
計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展是人類科學技術不斷發(fā)展的產(chǎn)物，科技的進步與發(fā)展，技術的創(chuàng)新與改善，對控制系統(tǒng)的要求逐漸提高，精密儀器的生產(chǎn)過程以及微電子技術的制造都要求一套成熟而縝密的計算機控制系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)需要有處理復雜程序、進行精密控制的能力，計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展需要依托先進的計算機技術、強大的自動化控制為基礎，計算機控制系統(tǒng)對工業(yè)自動化生產(chǎn)具有開拓意義。企業(yè)應用計算機控制技術進行優(yōu)化生產(chǎn)結構，將會為公司擴大生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率。
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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(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。
二、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(wǎng)絡化和現(xiàn)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(chǎn)效益，節(jié)約運營成本，使生產(chǎn)企業(yè)得以實現(xiàn)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(wǎng)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。
三、計算機控制系統(tǒng)的自動化生產(chǎn)應用
1、自動化生產(chǎn)中的現(xiàn)場總線應用
自動化生產(chǎn)中的現(xiàn)場總線是數(shù)字化通信的測量控制設備，在自動化生產(chǎn)的現(xiàn)場使用，廣泛應用于自動化制造業(yè)，現(xiàn)場總線使用專用處理器置入傳統(tǒng)的測量控制器中，具有數(shù)字計算和數(shù)字通信能力，現(xiàn)場總線使用簡單的雙絞線作為通信介質，可以使多個測量控制器與計算機網(wǎng)絡直接對等連接，自動化生產(chǎn)線的現(xiàn)場總線把分散的測量控制器變成網(wǎng)絡探測節(jié)點，聯(lián)機完成自動控制。如現(xiàn)場總線使自控系統(tǒng)與設備之間具有了互相通信實時分析的能力，經(jīng)過連接網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以在信息網(wǎng)絡及時發(fā)現(xiàn)異常，使企業(yè)的自動化生產(chǎn)信息溝通更加便利。自動化系統(tǒng)結構使用現(xiàn)場總線技術是企業(yè)自動化生產(chǎn)的趨勢，現(xiàn)場總線在進行設備數(shù)據(jù)交換、實時更新數(shù)據(jù)、顯示信息等方面具有方便靈活的特性。
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(xiàn)比較困難。合理簡化，再完善。
3、人機聯(lián)系設備
在計算機控制系統(tǒng)中，如果說過程通道是計算機與生產(chǎn)過程之間的橋梁，人機聯(lián)系設備則是操作人員與計算機以及過程之間聯(lián)系的紐帶。人機聯(lián)系設備按照信息傳輸?shù)姆较蚍譃檩斎朐O備和輸出設備。前者如鍵盤、鼠標、球標、光筆等，后者如CRT顯示器、打印機、繪圖機等。目前計算機控制系統(tǒng)中用的比較多的是鍵盤、CRT顯示器和打印機。
4、信號處理和控制算法
要實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進行監(jiān)視、控制和管理的功能，就必須及時從生產(chǎn)過程中獲取信息，并把這些信息進行適當?shù)募庸ず吞幚恚赃\行人員易于接受的形式表達出來，或者按照一定的控制規(guī)律，產(chǎn)生必要的控制作用。從過程通道可以得到反應生產(chǎn)過程情況的數(shù)字量信號，但是這些數(shù)字量信號中，有的常常包含著一定的干擾信號，與被測量之間有非線性關系。
5、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(xiàn)，也能用軟件實現(xiàn)。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。
6、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(xiàn)場設備選擇：傳感器、變送器和執(zhí)行器型號和類型的選擇
四、結語
隨著計算機科學技術的進步，工業(yè)自動化程度不斷的提高，計算機控制技術在自動化生產(chǎn)線上的應用將更加智能化。在計算機信息技術得到空前繁榮的同時，企業(yè)的自動化生產(chǎn)線更加優(yōu)化，在現(xiàn)實應用中更加的便捷，這樣將有效推動高效產(chǎn)品生產(chǎn)事務的發(fā)展，有效減少重復事務的工作量。計算機控制技術在自動化生產(chǎn)線上，重點強調通用性和靈活性的特點，有助于提高生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，節(jié)約設計成本，提高運行質量。
【參考文獻】
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有關計算機控制論文篇二
《 保證計算機通信與控制系統(tǒng)可靠運行的措施研究 》
通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是樓內的語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A，同時與外部通信網(wǎng)絡(如公用電話網(wǎng)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)、計算機互連網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及衛(wèi)星通信網(wǎng)等)相連，確保信息暢通。CNS應能為建筑物或建筑群的擁有者(管理者)及建筑物內的各個使用者提供有效的信息服務。CNS應能對來自建筑物或建筑群內外的各種信息予以接收、存貯、處理、交換、傳輸并提供決策支持的能力。CNS提供的各類業(yè)務及其業(yè)務接口，應能通過建筑物內布線系統(tǒng)引至各個用戶終端。
1控制規(guī)律的選擇
盡管不同類型的控制器，其結構、原理各不相同，但是基本控制規(guī)律只有三個：比例(P)控制、積分(I)控制和微分(D)控制。這幾種控制規(guī)律可以單獨使用，但是更多場合是組合使用。如比例(P)控制、比例-積分(PI)控制、比例-積分-微分(PID)控制等。單獨的比例控制也稱“有差控制”，輸出的變化與輸入控制器的偏差成比例關系，偏差越大輸出越大。實際應用中，比例度的大小應視具體情況而定，比例度太大，控制作用太弱，不利于系統(tǒng)克服擾動，余差太大，控制質量差，也沒有什么控制作用;比例度太小，控制作用太強，容易導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，引發(fā)振蕩。對于反應靈敏、放大能力強的被控對象，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應當使比例度稍小些;而對于反應遲鈍，放大能力又較弱的被控對象，比例度可選大一些，以提高整個系統(tǒng)的靈敏度，也可以相應減小余差。單純的比例控制適用于擾動不大，滯后較小，負荷變化小，要求不高，允許有一定余差存在的場合。工業(yè)生產(chǎn)中比例控制規(guī)律使用較為普遍。比例控制規(guī)律是基本控制規(guī)律中最基本的、應用最普遍的一種，其最大優(yōu)點就是控制及時、迅速。只要有偏差產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用。但是，不能最終消除余差的缺點限制了它的單獨使用?？朔嗖畹霓k法是在比例控制的基礎上加上積分控制作用。積分控制器的輸出與輸入偏差對時間的積分成正比。這里的“積分”指的是“積累”的意思。積分控制器的輸出不僅與輸入偏差的大小有關，而且還與偏差存在的時間有關。只要偏差存在，輸出就會不斷累積(輸出值越來越大或越來越小)，一直到偏差為零，累積才會停止。所以，積分控制可以消除余差。積分控制規(guī)律又稱無差控制規(guī)律。
2計算機通信與控制系統(tǒng)影響因素
計算機通信與控制系統(tǒng)的核心就是計算機，計算機往往與強電系統(tǒng)共用一個電源。在強電系統(tǒng)中，大型設備的起、停等都將引起電源負載的急劇變化，也都將會對計算機通信與控制系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響;電源線或其它電子器件引線過長，在輸變電過程中將會產(chǎn)生感應電動勢。
2.1電源電壓波動解除
提高對計算機通信與控制系統(tǒng)供電電源的質量，供電電源的功率因數(shù)低，對計算機通信與控制系統(tǒng)將產(chǎn)生很大的影響，為保證計算機通信與控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作，供電系統(tǒng)的功率因數(shù)不能低于0.9。采用獨立的電源給計算機通信與控制系統(tǒng)供電，應對計算機通信與控制系統(tǒng)的主要設備配備獨立的供電電源。要求獨立供電電源電壓要穩(wěn)定，無大的波動;系統(tǒng)負載不能過大，感性負載和容性負載要盡可能的少。對用電環(huán)境惡劣場所采取穩(wěn)壓方法，對計算機等重要設備采用UPS電源。在穩(wěn)壓過程中要采用在線式調壓器，不要使用變壓器方式用繼電器接頭來控制的穩(wěn)壓器。
2.2供電電源傳導消除
由于外界因素對電源產(chǎn)生的傳導影響，通常采用磁環(huán)方法，即用磁環(huán)防止傳導電流的原理。磁環(huán)是抑制電磁感應電流的元件，其抑制電磁感應電流的原理是：當電源線穿過磁環(huán)時，磁環(huán)可等效為一個串接在電回路中的可變電阻，其阻抗是角頻率的函數(shù)。磁環(huán)抑制高頻感生電流作用取決于兩個因素：一是磁環(huán)的阻抗;另一個是電源阻抗和負載的大小。磁環(huán)的選用必須遵循兩個原則：一是選用阻抗值較大的磁環(huán)：另一個是設法降低電源阻抗和負載阻抗的阻值。
2.3電源電磁輻射消除
利用跟隨電壓抑制器件抑制脈沖電壓，跟隨電壓抑制器中的介質能夠吸收高達數(shù)千伏安的脈沖功率，它的主要作用是，在反向應用條件下，當承受一個高能量的大脈沖時，其阻抗立即降至很低，允許大電流通過，同時把電壓箝位在預定的電壓值上。利用跟隨電壓抑制器的這一特性，脈沖電壓被吸收，使計算機通信與控制系統(tǒng)也減少了脈沖電壓帶來的負面影響。使用無感電容器抑制高頻感生電流，俗稱“隔直通交”是電容器的基本特性，通常在每一個集成電路芯片的電源和地之間連接一個無感電容，將感生電流短路到地，用來消除感生電流帶來的影響，使各集成電路芯片之間互不影響。利用陶瓷濾波器抑制由電磁輻射帶來的影響，陶瓷濾波器是由陶瓷電容器和磁珠組成的T型濾波器，在一些比較重要集成電路的電源和地之間連接一個陶瓷濾波器，會很好起到抑制電磁輻射的作用。
3具體應對措施
3.1防止信號被幅射
在計算機通信與控制系統(tǒng)中使用磁珠抑制電磁射，磁珠主要適用于電源阻抗和負載阻抗都比較小的系統(tǒng)，主要用于抑制1MHZ以上的感生電流所產(chǎn)生的電磁幅射。選擇磁珠也應注意信號的頻率，也就是所選的磁珠不能影響信號的傳輸，磁珠的大小應與電流相適宜，以避免磁珠飽和。在計算機通信與控制系統(tǒng)中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號傳輸線，屏蔽外界的電磁輻射，在計算機通信與控制系統(tǒng)中采用光電隔離技術，減少前后級之間的互相影響，在計算機通信與控制系統(tǒng)中要使信號線遠離動力線;電源線與信號線分開走線。輸入信號與輸出信號線分開走線;模擬信號線與數(shù)字信號線分開走線。
3.2防止司服系統(tǒng)回饋
RC組成熄燼電路的方法，用電容器和電阻器串聯(lián)起來接入繼電器的接點上，電容器C把觸點斷開的電弧電壓到達最大值的時間推遲到觸點完全斷開，用來抑制觸點間放電。電阻R用來抑制觸點閉合時的短路電流。
4結束語
二極管加電阻與負載并接起來，當切斷電源的瞬間，由于反電動勢產(chǎn)生的電流，流過與負載并聯(lián)的二極管，并在負載電阻上消耗掉感應負載所產(chǎn)生的能量，這種結構的電路一般要求二極管的反向電壓為電源電壓的10倍以上。
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1.計算機控制論文