有關(guān)計算機控制論文
有關(guān)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(shù)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(guān)計算機控制論文，供大家參考。
有關(guān)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(guān)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(zhì)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(shè)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(shè)備及工藝過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量控制的指揮和監(jiān)督中心。
【關(guān)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(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，科技的進步與發(fā)展，技術(shù)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(shù)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(shù)、強大的自動化控制為基礎(chǔ)，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(shù)進行優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，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(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，工業(yè)控制自動化技術(shù)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(jié)合，給工業(yè)生產(chǎn)過程帶來了新的技術(shù)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(gòu)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(gòu)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(shù)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(chǔ)上發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)化和現(xiàn)場總線技術(shù)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(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)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(shè)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(zhì)，可以使多個測量控制器與計算機網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(shè)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(luò)系統(tǒng)，可以在信息網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)使用現(xiàn)場總線技術(shù)是企業(yè)自動化生產(chǎn)的趨勢，現(xiàn)場總線在進行設(shè)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(guān)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(shè)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(shè)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(shè)備按照信息傳輸?shù)姆较蚍譃檩斎朐O(shè)備和輸出設(shè)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?，以運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(guān)系。
5、系統(tǒng)硬、軟件的設(shè)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(shè)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(shè)計：包括輸入、輸出接口電路的設(shè)計，輸入、輸出通道設(shè)計和操作控制臺的設(shè)計。
要設(shè)計出硬件原理圖、印刷電路板、機架施工圖等。②軟件設(shè)計：硬件設(shè)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(shè)計的一般步驟
計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計，隨被控對象、設(shè)備種類、控制方式等的不同而不同，但系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟大體類似，一般包括系統(tǒng)設(shè)計分析、確定控制算法、系統(tǒng)總體設(shè)計、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計以及系統(tǒng)調(diào)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(gòu)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(shè)備選擇：傳感器、變送器和執(zhí)行器型號和類型的選擇
四、結(jié)語
隨著計算機科學技術(shù)的進步，工業(yè)自動化程度不斷的提高，計算機控制技術(shù)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(shù)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(shù)在自動化生產(chǎn)線上，重點強調(diào)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(shè)計成本，提高運行質(zhì)量。
【參考文獻】
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有關(guān)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(luò)系統(tǒng)是樓內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A(chǔ)，同時與外部通信網(wǎng)絡(luò)(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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)、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(guān)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(zhì)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(chǔ)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(guān)，而且還與偏差存在的時間有關(guān)。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(shè)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(zhì)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(shè)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(shè)備采用UPS電源。在穩(wěn)壓過程中要采用在線式調(diào)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(shè)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(zhì)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(shù)，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(jié)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(jié)構(gòu)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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