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计算机控制技术综述 自动化1206班 张鹏程 0909122829 计算机控制技术是利用计算机知识在不同的行业领域进行自动化生产，近年来，随着国民经济的发展，计算机信息技术被应用到各行各业中，计算机技术也在科技信息技术迅速发展的背景下有了很大程度的提升。 一 计算机控制系统概述 计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。下图为自动控制系统原理框图 二 计算机控制系统发展概况 在生产过程控制中采用数字计算机的思想出现在20世纪50年代中期，TRW公司的开创性工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此计算机控制技术获得了迅速的发展。其发展过程分为以下四个阶段： 1 开创时期（1955-1962） 早期的计算机使用电子管。 2 直接数字控制时期（1962-1967） 计算机直接控制过程变量，完全取代了原来的模拟控制。 3 小型计算机时期（1967-1972） 出现了各种类型的适合工业控制的小型计算机。 4 微型计算机时期（1972至今） 微电子学的发展促进出现了各种计算机系统。 三 计算机控制系统的工作原理 从本质上看，计算机系统的工作原理可归纳为以下三个步骤： 1 实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。 2 实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。 3 实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。下图给出了典型的计算机控制系统原理框图 四 计算机控制技术的应用及发展 计算机控制技术在当今社会中应用十分广泛，尤其是在工农业生产中的应用，更是逐步提升优化，为企业节省了物资，人力，提高了工作效率，提升产品质量，节约成本，减少能源以及原材料的消耗。计算机控制技术以计算机技术为基础，用计算机数据系统代替传统操作系统，对一个生产设备的动向进行全程操控，是替代企业常规生产系统的一个新的发展方向。计算机控制系统改变了人们对自动化生产的认识，是企业生产中的一种革新。 计算机控制技术在生产线上应用的现状 在传统的工业生产或者是资源开发工作中都是以人力劳动为主。有些比较危险的工作，例如，石油、煤矿开采等安全隐患较大的工作，由于计算机信息技术的落后，无法实现自动化管理，常常导致意外事故的发生。随着科技的发展，企业的自动化生产设备逐步的更新，越来越多的工业生产逐渐减少原始劳动力。自动化生产中的最普遍最广泛采用的就是计算机总线技术。现场总线技术可以连接自动控制和机械设备，使自动化生产过程中的信息沟通更加的方便，是现代计算机技术控制自动化技术发展的主流。计算机技术依靠自身特有的灵活、通用的特点，很大程度上帮助自动化生产提高了工作效率，降低了企业的生产成本，提高了工业生产的质量。 计算机控制技术在生产线上的应用举例 1 在机器人自动化冲压生产线上的应用 在计算机技术比较发达，自动化管理技术应用比较普遍的今天，我们可以运用机器人下井采煤挖油等一些比较危险的工作，可以利用计算机技术对自动化装置设备进行全程监督和控制，利用总线技术对各个环节进行检测，对各个过程可能发生异常的环节进行有效的检测和预防。机器人自动化冲压生产线示意图如图所示。 可以看出，机器人自动化冲压生产线是应用计算机技术控制自动化生产设备，很大程度减少了工人的身体负担，有效避免了由于疲劳而导致工伤的现象。【1】 2 在采煤机制造方面的应用 在采煤机上采用数控技术，如气割使用数字控制，对采煤机的滚筒和叶片下料采用程序控制，数控气割利用程序控制技术，这些数控的采用使采煤机的生产效率提高很多。切削加工采用程序控制技术。采用数控技术的采煤机安全性提高，操作工作变得舒适，作业精度和作业效率也有很大程度的提高。 采用数控系统的煤炭机械具有的功能 （1）工作状态时可以进行状态监测、异常报警、自诊断报警功能。对煤矿开采机械的电动机部分、传动部分、工作装置以及其它辅助系统的运行情况进行实时 监控，如果有故障则能定位故障发生的部位，对操作员当前的工作环境进行预警，从而使操作员在更安全的状态下工作，设备的使用期能够延长。数控装置采用 PLC 控制，在各项功能的检测和控制方面更加智能化。 采用数控系统能够节约能源，在井下作业时要用到很多机械设备，其中包括胶带输送机、通风机、提升机等，数控技术应用到这些设备上，仅电能一项就能节约30%，降低生产过程中的成本，也提高了采煤的效率。 依靠数控技术，采煤机械的控制系统智能化程度提高，能够替代很大一部分劳动强度，同时也避免了操作者的工作失误，提高了生产的准确度。【2】 3 在热控系统中的应用 为了提高电阻炉温度控