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計(jì)算機(jī)控制論文:計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在智能建筑自動(dòng)化的作用

摘要：智能建筑物可以解釋為把計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)同控制技術(shù)配合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及建筑藝術(shù)緊密結(jié)合在一起的科學(xué)成果。目前智能建筑是發(fā)展一個(gè)國(guó)家，一個(gè)地區(qū)科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平有力整體體現(xiàn)智能建筑水平是城市現(xiàn)代化發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在該領(lǐng)域起到協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)，檢測(cè)、協(xié)調(diào)、控制其它智能設(shè)備的作用。

關(guān)鍵詞：智能建筑物；控制技術(shù)；自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)

前言

智能建筑是“將計(jì)算機(jī)技術(shù)”“控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”和“建筑藝術(shù)”等綜合技術(shù)的產(chǎn)物，目前智能建筑的規(guī)模，已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家或者是一個(gè)地區(qū)科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)水平的良好體現(xiàn)，智能建筑的發(fā)展水平是城市現(xiàn)代化水平的最顯著標(biāo)志之一。伴隨著信息時(shí)代的來(lái)臨和信息產(chǎn)業(yè)的勃勃興起跟隨著人們對(duì)生活環(huán)境，居住條件要求地不斷提高。建筑智能化的理念現(xiàn)己深入到了建筑物的靈魂中，并成為了衡量現(xiàn)代科技價(jià)值的“金標(biāo)準(zhǔn)”。建筑物的智能化成為了提高居民生活條件。是城市未來(lái)發(fā)展的主流方向。現(xiàn)今“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”已經(jīng)到來(lái)，智能建筑的每個(gè)“子系統(tǒng)”將向著大規(guī)模、分散控制以及集中管理等方向發(fā)展。一般，智能化建筑中大多包括有多個(gè)子系統(tǒng)以及諸多設(shè)備的互聯(lián)。于是就要通過(guò)對(duì)信息的綜合和資源的利用，以便來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)監(jiān)視“智能建筑”的狀況便顯得非常重要。通常一般情況下，每個(gè)分系統(tǒng)大多都選自不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家所提供的；在“數(shù)據(jù)類(lèi)型”“接口種類(lèi)”和“信息儲(chǔ)存方式”等諸多方面都很難答到共通。因此可能會(huì)嚴(yán)重影響了子系統(tǒng)在物理層面上以及功能上的互操作性以及開(kāi)放性，為整棟智能樓宇的綜合信息采集造成了非常大的困難。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)建筑物內(nèi)的信息監(jiān)測(cè)的方式也不斷更新，先已在經(jīng)不再單純是客戶(hù)與服務(wù)器之間的資料信息共享。現(xiàn)在可以對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控或遠(yuǎn)程控制監(jiān)測(cè)等諸多方式也日漸成熟。并且已經(jīng)成為了系統(tǒng)當(dāng)中非常必要組成部分。

1智能建筑的功能

一個(gè)可以被有效控制利用各種資源的建筑才能成為智能建筑，還需要具備有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)環(huán)境。同時(shí)生態(tài)系統(tǒng)上應(yīng)滿(mǎn)足能源與服務(wù)還有排污的綜合需求，實(shí)現(xiàn)各個(gè)層面的協(xié)同運(yùn)行和有機(jī)的結(jié)合。智能建筑的‘計(jì)算機(jī)控制技術(shù)’在建設(shè)設(shè)計(jì)最初時(shí)，應(yīng)考慮到4個(gè)其最基本的功能：

1.1能源的管理

通過(guò)使用設(shè)計(jì)能源監(jiān)控與管理的方式來(lái)達(dá)到有效節(jié)約能源的目標(biāo)，減少其建筑物在周期內(nèi)的資源消耗與浪費(fèi)同時(shí)提高了建筑物的利用率。

1.2空間的管理

優(yōu)化控制空間結(jié)構(gòu)，掌握了解空間的使用等情況，合理分配不同應(yīng)用空間提高空間使用率。

1.3設(shè)施的管理

掌握控制建筑物內(nèi)各不同功能，不同類(lèi)型設(shè)備運(yùn)行的情況，并可以實(shí)施有效的管理利用，有效的延長(zhǎng)設(shè)施使用周期。

1.4服務(wù)的管理

建筑的智能化應(yīng)尊徐恩這以人為本的原則并不斷地為住戶(hù)提供具有一定個(gè)性化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)服務(wù)，從而達(dá)到滿(mǎn)足提升不同用戶(hù)對(duì)生活的感受。但也不許考慮到降低用戶(hù)的使用成本。

2供電

建筑在只能化的過(guò)程當(dāng)中需要使用很多不同的應(yīng)用設(shè)備來(lái)為其提供具有一定相當(dāng)?shù)尼槍?duì)性、個(gè)性化的智能服務(wù)。所以，為其提供保障的自動(dòng)化裝置與自動(dòng)化辦公設(shè)備以及通訊等，都會(huì)給供其共電保障、用電提出了難題。因此進(jìn)行智能的建筑物內(nèi)的供電設(shè)計(jì)時(shí)，必須應(yīng)該要對(duì)供電系統(tǒng)中安全性與可靠性及穩(wěn)定性還有靈活性加打重視。由于智能建筑物中的用電設(shè)備較多，用電負(fù)也荷比較大，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)其負(fù)荷進(jìn)行分析評(píng)估，并對(duì)負(fù)荷的級(jí)別，進(jìn)行合理劃分。必要時(shí)可以根據(jù)設(shè)備需要的用電情況，個(gè)性化的具體選擇所供電的系統(tǒng)，最大限度的避免造成浪費(fèi)。同時(shí)應(yīng)要考慮到供電的可靠性以及電源質(zhì)量的要求，根據(jù)用電負(fù)荷，動(dòng)態(tài)的確定其針對(duì)性個(gè)性化的供電方式。

3照明

照明系統(tǒng)的智能能化，不但可以保障建筑物內(nèi)使用者的安全，也既要滿(mǎn)足其基本生活。又要能應(yīng)該具備或者達(dá)到其環(huán)保與外觀(guān)的需要。智能化的照明系統(tǒng)應(yīng)用原則為“安全與經(jīng)濟(jì)和適用與美觀(guān)”的并存。安全是任何系統(tǒng)的絕對(duì)必要最基本的條件。要通過(guò)正確選擇燈具的種類(lèi)、安裝的位置安裝數(shù)量與燈具功率還有照度控制等方面。進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提供生活與工作舒適的光度。一方面，要通過(guò)采取先進(jìn)的采光技術(shù)，從而發(fā)揮照明系統(tǒng)地實(shí)際效益。在保障照明效果基礎(chǔ)上減少費(fèi)用開(kāi)支。另一方面，要從我國(guó)實(shí)際電力供應(yīng)與設(shè)備生產(chǎn)的水平出發(fā)，選擇合理照明設(shè)備，來(lái)提升智能建筑中的照明系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。體現(xiàn)建筑內(nèi)的空間立體感與裝飾表現(xiàn)感，要注意色彩的協(xié)調(diào)，同時(shí)要避免出現(xiàn)眩光，根據(jù)工作與學(xué)習(xí)和生活的需要給予合理布置照明的亮度。

4計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)集成化

4.1集成化服務(wù)程序

主要的功用是把，自動(dòng)化的各種不同用途種類(lèi)的辦公設(shè)備互通互用的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)信息共享。它主要負(fù)責(zé)完成，從每子系統(tǒng)應(yīng)用的服務(wù)器上采集相關(guān)數(shù)據(jù)且同時(shí)向子系統(tǒng)下達(dá)相關(guān)控制指令，且實(shí)現(xiàn)與各個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)和控制功能。因此，此部分是，‘計(jì)算機(jī)控制技術(shù)’在‘建筑自動(dòng)化應(yīng)用’智能化的過(guò)程中的系統(tǒng)中關(guān)鍵所在。

4.2Web應(yīng)用程序

大多采用B／S模式設(shè)計(jì)為主，主要是為了實(shí)現(xiàn)信息集成化，方便管理以及應(yīng)用和在開(kāi)發(fā)。Web服務(wù)器使用“Windows2003Server”操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)維護(hù)工具采用“MicrosoftVisualStudio2005”；以“C語(yǔ)言”為開(kāi)發(fā)維護(hù)語(yǔ)言，配合數(shù)據(jù)采集與設(shè)備監(jiān)控和故障診斷還有趨勢(shì)曲線(xiàn)以及綜合智能判斷等，圖文一體顯示的人機(jī)交互功能。智能建筑是將“建筑技術(shù)”與“計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”“網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”“和“計(jì)算機(jī)（控制\監(jiān)控）技術(shù)”等多種技術(shù)集成的載體。，必須重視各個(gè)自動(dòng)化設(shè)備之間地集成配合。自動(dòng)化設(shè)備的集成化的是為了：搭建建設(shè)智能化的應(yīng)用管理，通過(guò)對(duì)自動(dòng)化化設(shè)備的自動(dòng)控制把“信道通信技術(shù)”、“安全防范技術(shù)”以及“多媒體技術(shù)”等進(jìn)行整合，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)智能化的目的。

5總結(jié)

智能建筑在計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)是把在不改變?cè)瓉?lái)的自動(dòng)化設(shè)備基礎(chǔ)之上，將建筑內(nèi)個(gè)各種不同應(yīng)用設(shè)備網(wǎng)絡(luò)控制與構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)應(yīng)用程序。對(duì)獨(dú)立的應(yīng)用設(shè)備高度集成。進(jìn)而形成更高的自動(dòng)化綜合監(jiān)控與智能化的管理系統(tǒng)，從而就為建筑內(nèi)得用戶(hù)搭建了更高級(jí)的服務(wù)平臺(tái)。“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”在智能建筑自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)的核心就是要實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用設(shè)備的綜合運(yùn)用。必須要解決各個(gè)層面的設(shè)備、數(shù)據(jù)互訪(fǎng)，改變各個(gè)層面設(shè)備的獨(dú)立運(yùn)行狀況。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)控制。提高其運(yùn)行的效率；在信息共享中心將數(shù)據(jù)分析后進(jìn)行診斷，最終達(dá)到能源的最優(yōu)化和維護(hù)設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行的重要目的。

作者：鄒平吉 單位：蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院人事處

計(jì)算機(jī)控制論文:工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)用

摘要：伴隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐漸擺脫了以人力、機(jī)器為主力的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化產(chǎn)，減少了人力的工作量，也減少了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)保障，它在有效提高業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，也為工業(yè)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。該文在簡(jiǎn)單概述自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理以及運(yùn)用的特點(diǎn)，并重點(diǎn)論述了工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化控制；計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；應(yīng)用路徑；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，工業(yè)企業(yè)面臨著巨大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，因此，對(duì)于工業(yè)制造企業(yè)而言，如何在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度提高企業(yè)生產(chǎn)效率，已經(jīng)逐漸成為了工業(yè)制造企業(yè)所普遍面臨的難題。工業(yè)自化已經(jīng)成為了行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，而計(jì)算機(jī)控制技術(shù)則在其中發(fā)揮著重要的作用，NC、PLC等先進(jìn)技術(shù)的使用成為了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化控制中應(yīng)用的鍵，其自身的發(fā)展也逐漸向著精密化、靈活化、開(kāi)放化的方向發(fā)展。

1工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)概述

石油、石化、建材、冶金等都屬于工業(yè)生產(chǎn)，它所涵蓋的范圍廣泛，可以是指一臺(tái)生產(chǎn)的設(shè)備或是一條生產(chǎn)線(xiàn)，也可以指一間廠(chǎng)或是一家企業(yè)。在工業(yè)制造行業(yè)中，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)指的是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，它強(qiáng)調(diào)的是在綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子設(shè)備、控制理論以及相關(guān)的儀器儀表的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)制造全過(guò)程的動(dòng)態(tài)化、智能化監(jiān)測(cè)和控制。在這個(gè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化、生產(chǎn)資料的合理配置，并為決策者的決策行動(dòng)提供參考，其最終目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)消耗和成本，減少對(duì)環(huán)境的污染。總體而言，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)包含了三個(gè)部分，分別是硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和系統(tǒng)技術(shù)。硬件系統(tǒng)中包含了各項(xiàng)控制設(shè)備和儀器，以及執(zhí)行命令的執(zhí)行器等。系統(tǒng)技術(shù)則包含了各項(xiàng)集成技術(shù)，具體包括硬件集成技術(shù)、軟件集成技術(shù)、軟件和硬件集成技術(shù)等。而各類(lèi)軟件則屬于軟件系統(tǒng)，在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，包括了管理軟件、控制軟件和測(cè)量軟件等。這三個(gè)部分的內(nèi)司其職，又相互配合，共同實(shí)現(xiàn)了工業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)和控制。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造行業(yè)，對(duì)提高企業(yè)員工素質(zhì)、提高企業(yè)生產(chǎn)制造能力具有重要意義，同時(shí)，這也是優(yōu)化工業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，避免“三高”的重要舉措。

2計(jì)算機(jī)控制技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)質(zhì)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的一項(xiàng)技術(shù)，其主要的目標(biāo)是采集和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，并以計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)為依托，利用相應(yīng)的控制軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。換而言之，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由軟件控制算法、硬件系統(tǒng)和上位機(jī)操控軟件三個(gè)部分構(gòu)成。在這個(gè)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)擁有高速的計(jì)算能力和數(shù)據(jù)處理能力，因此被運(yùn)用于各項(xiàng)命令的執(zhí)行，通過(guò)對(duì)被控對(duì)象的控制，達(dá)到工業(yè)自動(dòng)化控制的目的。事實(shí)上，從很大程度上來(lái)說(shuō)，對(duì)計(jì)算機(jī)的控制也需要借助一些輔助部件。上位機(jī)操控軟件的主要作用是現(xiàn)人機(jī)的交互，其最大的作用在于實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的輸入和輸出，同時(shí)承擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的任務(wù)，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制，在發(fā)現(xiàn)異常狀況時(shí)能夠發(fā)出警報(bào)。在輔助工業(yè)控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要進(jìn)行經(jīng)常性的信息交互，通常情況下，信息交互能夠采用有線(xiàn)通訊和無(wú)線(xiàn)通訊兩種方式。總而言之，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的要目的一方面在于實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的控制；另一方面是實(shí)現(xiàn)被操控對(duì)象的優(yōu)化。

3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理

硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)兩個(gè)重要組成部分，要想實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制功能，需要采取專(zhuān)門(mén)的數(shù)字、模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備。在實(shí)際工業(yè)自動(dòng)化控制過(guò)程中，通常會(huì)采用實(shí)時(shí)控制方式，大多數(shù)控制過(guò)程計(jì)算機(jī)運(yùn)行的可靠性要求較高，但是對(duì)其運(yùn)算速度并無(wú)硬性要求，只強(qiáng)調(diào)其必須能夠響應(yīng)及時(shí)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制的工作原理主要分為三個(gè)步驟：第一，數(shù)據(jù)采集。通過(guò)對(duì)被控制目標(biāo)的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，隨后將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至工業(yè)自動(dòng)化控制計(jì)算機(jī)中。第二，實(shí)時(shí)決策。通過(guò)計(jì)算機(jī)中的特定軟件，對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)的狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算和分析，根據(jù)預(yù)定的控制規(guī)則，執(zhí)行下一步控制計(jì)劃。第三，完成控制任務(wù)。計(jì)算機(jī)所做出的決策會(huì)發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)以控制信號(hào)為依據(jù)，對(duì)相關(guān)任務(wù)進(jìn)行分配，并執(zhí)行相關(guān)的控制動(dòng)作，完成自動(dòng)化控制的任務(wù)。在實(shí)際控制工作中，三個(gè)控制過(guò)程不斷重復(fù)循環(huán)，確保系統(tǒng)能夠按照相應(yīng)的要求進(jìn)行工作，且能夠處理一些設(shè)備自身和控制對(duì)象的異常情況。

4工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)用

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用路徑可從數(shù)字控制、可編程邏輯控制器、分布式控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)傳感器等五個(gè)方面進(jìn)行分析。

4.1數(shù)字控制

數(shù)字控制（NC）是自動(dòng)化方法的一種，指的是借助符號(hào)和數(shù)字等對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行編程控制，因此，也簡(jiǎn)稱(chēng)為“數(shù)控”。要實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，需借助專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，將操作命令以數(shù)字的狀態(tài)發(fā)送給設(shè)備，使得設(shè)備能夠依據(jù)原先設(shè)計(jì)好的程序運(yùn)行。在數(shù)字控制系統(tǒng)中軟件技術(shù)是核心和關(guān)鍵所在，對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制具有重要影響，良好的數(shù)字控制技術(shù)是提高設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行能力的重點(diǎn)。在診斷設(shè)備故障和設(shè)備維修的過(guò)程中，數(shù)字控制能夠診斷出AI故障，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)控。另外，通過(guò)已建立的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，還可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢修和維護(hù)，修復(fù)相關(guān)故障，并在漏洞擴(kuò)大之前實(shí)現(xiàn)零件的更換，最大限度提高數(shù)控系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。

4.2可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器（PLC）從本質(zhì)上而言是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，其主要是為工業(yè)生產(chǎn)而專(zhuān)門(mén)研發(fā)的。數(shù)字運(yùn)算操作是其基礎(chǔ)性工作，而編程存儲(chǔ)器則是其核心，模型和數(shù)字是其輸入或輸出的主要方式，通過(guò)這種數(shù)字或模型的輸入和輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制。可編程邏輯控制器在被運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)制造后，其工作內(nèi)容也被分為個(gè)部分，主要是數(shù)據(jù)采集和輸入、命令程序的執(zhí)行、結(jié)果的輸出和刷新，這三部分的工作內(nèi)容共同形成了一個(gè)掃描周期。可編程邏輯控制器工業(yè)自動(dòng)化控制中的使用較為廣泛，歸根結(jié)底是因?yàn)槠渥陨碓谛阅芊矫鎿碛兄T多優(yōu)勢(shì)。首先，它具有使用便捷、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。其次，它的功能較為強(qiáng)大，設(shè)施設(shè)備齊全，表現(xiàn)出良好的性?xún)r(jià)比。再次，它的運(yùn)行可靠性高，能夠適應(yīng)各種不同的生產(chǎn)制造環(huán)境，且抗干擾能力強(qiáng)。最后，它具有維護(hù)和檢修方便的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)程序的在線(xiàn)修改。

4.3分布式控制系統(tǒng)

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中分布式控制系統(tǒng)從本質(zhì)和功能上來(lái)講，就是一個(gè)中型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。這個(gè)分布式的控制系統(tǒng)，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、處理和分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。這種多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)用是以計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的提高和微型計(jì)算機(jī)的使用為基礎(chǔ)的，它的出現(xiàn)使得自動(dòng)化技術(shù)中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的使用更加科學(xué)可靠，其出現(xiàn)和發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系。集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主要工作則是實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)工程中相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，并將分析所得信息反饋給計(jì)算機(jī)，在這個(gè)分析和反饋的過(guò)程中，中央計(jì)算機(jī)只負(fù)責(zé)系統(tǒng)的集中管理和分散控制工作，使得工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作的可靠性大大增強(qiáng)。場(chǎng)控器是分布式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通常情況下場(chǎng)控器中包含了I/0部件，通過(guò)該部件分布式控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和控制、執(zhí)行，再經(jīng)由人機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行命令的，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳遞。在現(xiàn)場(chǎng)控制器中，又包含了控制回路等，回路控制中的相關(guān)算法預(yù)先存儲(chǔ)于運(yùn)行內(nèi)存中，在實(shí)際操作中，能夠依據(jù)自動(dòng)控制需求，進(jìn)行組態(tài)。

4.4計(jì)算機(jī)傳感器

在工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的運(yùn)用和實(shí)現(xiàn)需要依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、軟件技術(shù)和傳感設(shè)備的支持，在這其中傳感設(shè)備發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，它是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制中自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的重要條件。傳感設(shè)備具有數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和精密化的特點(diǎn)，其相關(guān)性能從某種程度上來(lái)說(shuō)決定著工業(yè)企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的產(chǎn)品的品質(zhì)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和整理，進(jìn)而獲取設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)和控制，確保自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)安全，最終達(dá)到提高工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的目的。現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)傳感器的使用正處于發(fā)展階段，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，其運(yùn)行的可靠性和精確性都將得到有效的提高，最終向著更高級(jí)的智能化和更低的能源消耗方向發(fā)展，其綜合性能將得到大大提升。

4.5自動(dòng)化生產(chǎn)中的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)指的是數(shù)字化通信的檢測(cè)和控制系統(tǒng)，其被廣泛運(yùn)用于工業(yè)自動(dòng)化制造行業(yè)中。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)擁有專(zhuān)門(mén)的處理器，將這個(gè)處理器與測(cè)量控制器連接后，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算和通信的能力。它使用雙絞線(xiàn)作為通信的媒介，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與測(cè)量控制器的多個(gè)對(duì)等連接，自動(dòng)化生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)能夠?qū)⒎稚⒌臏y(cè)量控制器變成網(wǎng)絡(luò)探測(cè)的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)式的自動(dòng)控制。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的使用為自動(dòng)控制設(shè)備和系統(tǒng)之間的信息交互和數(shù)據(jù)分析提供了保障，再通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的異常狀況，并實(shí)現(xiàn)異常狀況的及時(shí)排除，使得工業(yè)企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中信息溝通更加便捷。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在信息交互、數(shù)據(jù)更新和信息顯示等方面都表現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，因此，在自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展中，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的使用是其必然的發(fā)展趨勢(shì)。

5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域使用廣泛，其運(yùn)用涉及到網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制軟件、自動(dòng)控制技術(shù)等。近些年來(lái)，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化控制中計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用水平越來(lái)越高，其科技含量也越來(lái)越高，有效加快了企業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程，其應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）開(kāi)放性特點(diǎn)。相對(duì)而言計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有公開(kāi)性和開(kāi)放性的特點(diǎn)，其開(kāi)放性特點(diǎn)主要表現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)所有設(shè)備和系統(tǒng)的連接，確保各項(xiàng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際操作中，工業(yè)企業(yè)可根據(jù)自身的實(shí)際需求，選擇接入的系統(tǒng)和設(shè)備，表現(xiàn)出極大的靈活性和便捷性。

（2）交互性和可操作性特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備能夠相互連接，共同構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)傳遞的系統(tǒng)，因此，在這個(gè)系統(tǒng)中各項(xiàng)設(shè)備是可以相互替換和代替的。

（3）智能化特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)控制下的自動(dòng)化系統(tǒng)的總線(xiàn)具有智能化的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通過(guò)傳感設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的分析和監(jiān)控，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制，確保其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)處理系統(tǒng)故障。

（4）精確性高。相對(duì)于一般調(diào)節(jié)器而言，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有超強(qiáng)的數(shù)值運(yùn)算能力，能夠最大限度縮小和控制偏差，確保其控制精度不會(huì)受到元件老化、噪音等因素的影響。

6結(jié)語(yǔ)

總之，工業(yè)企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，尤其是在這其中還摻雜了許多大型設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)的使用，大大增加了自動(dòng)控制的難度。計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的使用，為其提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為其進(jìn)步和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也為企業(yè)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率提供了可能。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，必須加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的研究，除了不斷完善現(xiàn)有的技術(shù)之外，還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研發(fā)，使計(jì)算機(jī)控制技術(shù)能夠更好地服務(wù)于工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)，促使我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

作者：吳高杰 單位：裝甲兵工程學(xué)院

計(jì)算機(jī)控制論文:計(jì)算機(jī)控制技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)論文

1集中控制與集散控制的分析

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展初期，是以集中控制的工作方式進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制的。集中控制系統(tǒng)會(huì)建立統(tǒng)一的控制中心，由控制中心負(fù)責(zé)信息的收集、處理、加工等工作。如果集中控制系統(tǒng)出現(xiàn)了任何問(wèn)題都能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，有助于企業(yè)及時(shí)制定科學(xué)合理的解決方案，系統(tǒng)的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技術(shù)主要是將信息的輸入或輸出作為控制主體的，主要包括信號(hào)采集、信號(hào)運(yùn)算、信息處理及信息反饋、狀態(tài)顯示等工作內(nèi)容，以上工作內(nèi)容主要是通過(guò)IPC（一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）控制完成的。IPC會(huì)收集溫度、PH值、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過(guò)接口卡來(lái)接受經(jīng)過(guò)處理而得到的信號(hào)。集中控制技術(shù)具有一定的缺陷，一旦出現(xiàn)控制失誤的情況就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行都會(huì)受到某種程度的影響。而且，隨著控制系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，一臺(tái)計(jì)算機(jī)已經(jīng)無(wú)法負(fù)責(zé)控制多種信號(hào)的處理工作。為解決以上缺陷問(wèn)題，以集散控制工作方式為主的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)隨之發(fā)展起來(lái)，集散控制又被稱(chēng)為分布式控制系統(tǒng)，根據(jù)功能的不同，集散控制又被分成了上位機(jī)與下位機(jī)，集散控制系統(tǒng)將通信作為系統(tǒng)的核心。整個(gè)系統(tǒng)的集中監(jiān)視工作主要由上位機(jī)負(fù)責(zé)，而下位機(jī)則負(fù)責(zé)控制分布在各現(xiàn)場(chǎng)的用于分布控制的個(gè)體，集散控制系統(tǒng)的上、下位機(jī)通過(guò)通訊互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳遞，保持信息通暢。集散控制系統(tǒng)具有較高的安全性、有效性及可拓展性。但許多廠(chǎng)家為實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)壟斷常常采用封閉形式的集散控制系統(tǒng)，阻礙了集散控制系統(tǒng)的推廣和發(fā)展。

2封閉集散控制系統(tǒng)到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中線(xiàn)的發(fā)展分析

封閉式的集散控制系統(tǒng)缺乏較好的兼容性和開(kāi)發(fā)性，系統(tǒng)存在無(wú)法共享信息的局限。為增強(qiáng)集散控制系統(tǒng)的兼容性和開(kāi)發(fā)性，在構(gòu)建系統(tǒng)過(guò)程中必須采用標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中線(xiàn)技術(shù)隨之發(fā)展起來(lái)。由該技術(shù)構(gòu)建的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)可以確保工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中智能化儀器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)備之間保持信息通暢。整個(gè)控制系統(tǒng)按照總線(xiàn)方式有條不紊的運(yùn)行著。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)采用的是開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，以該協(xié)議方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)所有支線(xiàn)工作的協(xié)調(diào)工作，不僅可以降低投資成本、維護(hù)資金，該系統(tǒng)還具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、工作效率高的顯著優(yōu)勢(shì)，用戶(hù)的功能需求也可以得到更好地滿(mǎn)足。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)是一種開(kāi)放的、互聯(lián)的分布式系統(tǒng)。該系統(tǒng)將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)作為中線(xiàn)，通過(guò)收集中線(xiàn)中的信號(hào)或信息，并根據(jù)所收集的信息對(duì)其進(jìn)行有效控制，將分散控制管理與集中控制管理進(jìn)行了有效結(jié)合，將系統(tǒng)危險(xiǎn)分散開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)控制分離。

3現(xiàn)場(chǎng)控制到企業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展分析

以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議作為一種開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了全方位的自動(dòng)化控制。在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中引入互聯(lián)網(wǎng)，有助于提升產(chǎn)品的安全系數(shù)和適用性。但目前，企業(yè)化基于以太網(wǎng)的自動(dòng)化控制中存在著一個(gè)問(wèn)題就是不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，無(wú)法確保系統(tǒng)時(shí)刻保持在穩(wěn)定的工作信號(hào)下。信息化工廠(chǎng)的提出是為了解決以太網(wǎng)不穩(wěn)定問(wèn)題。基于該技術(shù)下，系統(tǒng)將大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，使信息的采集、傳輸和處理都能處于良好的環(huán)境中，最終實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化控制，并提高控制效率。

4總結(jié)

基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)先后經(jīng)歷了集中控制到集散控制、封閉集散控制系統(tǒng)到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)控制到企業(yè)自動(dòng)化的幾個(gè)過(guò)程，其技術(shù)越來(lái)越成熟、高效，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的自動(dòng)化、智能化程度越來(lái)越高，為提高企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量提供了有力保障。

作者：黨杰 單位：西安醫(yī)學(xué)院

計(jì)算機(jī)控制論文:計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)通信論文

1基于計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中包括了工業(yè)用計(jì)算機(jī)與各種工業(yè)對(duì)象。相較于普通控制系統(tǒng)，基于計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)，包括了開(kāi)環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)。現(xiàn)在，工業(yè)領(lǐng)域中主要采用閉環(huán)系統(tǒng)，主要是由于該類(lèi)控制系統(tǒng)為一種最基本的控制方式。根據(jù)常用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其硬件主要包括了計(jì)算機(jī)、各種外設(shè)、輸入和輸出通道，以及各種工業(yè)操作臺(tái)等。具體如圖1中所示。根據(jù)控制系統(tǒng)所采用控制方式的不同，則可以將其劃分成：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)以及分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。

2基于計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊

在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信中，由于信息傳輸方向的不同，可以將該過(guò)程中所采用的通訊技術(shù)分為雙工通訊、半雙工通訊與單工通訊等幾種類(lèi)型。顧名思義，雙工通訊就是通過(guò)比較復(fù)雜的通信結(jié)構(gòu)與線(xiàn)路，確保通訊雙方的信息都能夠向著兩個(gè)方向傳送；而半雙工通信則可以理解為信息雖然能夠在兩個(gè)方向傳輸，但是這種傳輸過(guò)程不是實(shí)時(shí)的，因?yàn)槊看蝹鬏敹贾挥袉蝹€(gè)方向的數(shù)據(jù)在傳輸；單工通信則更加簡(jiǎn)單，就是只有一個(gè)固定方向的信息能夠被傳送。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境中，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信中所采用的通訊方式主要為半雙工方式，也就是人們常說(shuō)的四線(xiàn)制傳輸方式，而在不同計(jì)算機(jī)之間的通信中，則主要采用單工通信方式，這樣，就可以在滿(mǎn)足各種實(shí)際要求的情況下，使得通信系統(tǒng)中所采用的線(xiàn)路能夠得到更大程度的簡(jiǎn)化。在基于計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)中，其硬件構(gòu)成根據(jù)不同的功能主要包括計(jì)算機(jī)終端、網(wǎng)絡(luò)主機(jī)、各種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路等。

在這些硬件設(shè)備中，計(jì)算機(jī)終端的作用主要為對(duì)各個(gè)企業(yè)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊量和信息規(guī)模等進(jìn)行控制；數(shù)據(jù)交換設(shè)備則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的分類(lèi)、歸檔、處理與存儲(chǔ)等操作過(guò)程；在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中，則又可以具體分為微型計(jì)算機(jī)和小型計(jì)算機(jī)，其中，我們常用的計(jì)算機(jī)可以作為微型計(jì)算機(jī)來(lái)使用；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路又可以劃分成多種不同的線(xiàn)路，比如常見(jiàn)的電話(huà)線(xiàn)路、光纖線(xiàn)路以及微波線(xiàn)路等，在這些線(xiàn)路中，人們最常用的就是光纖線(xiàn)路，這主要是由于光纖的速度非常快。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊鏈路中，計(jì)算機(jī)終端、主機(jī)等硬件設(shè)備，主要通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路完成下路連接，而各種終端設(shè)備則需要通過(guò)數(shù)據(jù)交換設(shè)備來(lái)接入網(wǎng)絡(luò)，接著，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)各種計(jì)算機(jī)終端，則能夠通過(guò)實(shí)現(xiàn)制定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端的控制過(guò)程。對(duì)于基于計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)中所采用的連接方式，根據(jù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，可以劃分為分支式、多路復(fù)用、集線(xiàn)式以及點(diǎn)到點(diǎn)等多種方式。在這幾種方式中，點(diǎn)到點(diǎn)方式最為常用，因?yàn)檫@種連接方式主要以計(jì)算機(jī)為核心，然后再通過(guò)各種傳輸線(xiàn)路和數(shù)據(jù)交換設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的交換與傳輸。

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展方向

3.1朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的雙重推動(dòng)下，各種基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，且應(yīng)用范圍和規(guī)模也不斷擴(kuò)展，給傳統(tǒng)回路控制系統(tǒng)中所展現(xiàn)出來(lái)的特性造成了根本性的變化，主要是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)下，逐漸形成了控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)，而這也是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成功應(yīng)用所帶來(lái)的必然結(jié)果。基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將網(wǎng)絡(luò)中的各種接口連接到儀表單元，從而使得網(wǎng)絡(luò)化條件中的儀表單元具備了直接通訊的能力。正是由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)，才使得網(wǎng)絡(luò)能夠逐步延伸和發(fā)展到各個(gè)控制系統(tǒng)的末端，然后在與原有控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，則可實(shí)現(xiàn)從控制任務(wù)的最基底層，到實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)度工作的最高層之間的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與連接過(guò)程。對(duì)于整個(gè)控制系統(tǒng)中的各個(gè)儀表單元，其可以作為控制網(wǎng)絡(luò)中的最小實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)來(lái)使用，而這些儀表單元的網(wǎng)絡(luò)化則是在對(duì)這些儀表單元的數(shù)字化的基礎(chǔ)上才完成的；在完成原有儀表單元的數(shù)字化之后，才能添加必要的網(wǎng)絡(luò)通訊單元，從而構(gòu)成完整的總線(xiàn)系統(tǒng)。在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)中，整個(gè)控制過(guò)程的實(shí)現(xiàn)與完成已經(jīng)不再僅通過(guò)傳統(tǒng)意義上的控制系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行，而是通過(guò)各種儀表單元在對(duì)各自工作獨(dú)立完成的及基礎(chǔ)上，進(jìn)而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同單元之間信息交互，最終完成程序和應(yīng)用環(huán)境所賦予的各種控制任務(wù)。

3.2朝著扁平化的方向發(fā)展在各種功能不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，特別是在基于分布式的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，整個(gè)控制系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)劃分成不同的層次，進(jìn)而將計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)路來(lái)連接。考慮到在網(wǎng)絡(luò)中所存在的不同層次之間的獨(dú)立性，信息在網(wǎng)絡(luò)交互過(guò)程中，將會(huì)受到計(jì)算機(jī)的影響，這也是信息或者數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)交互過(guò)程中，需要考慮的一些問(wèn)題。同時(shí)，由于分布式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)本身所體現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的封閉性，會(huì)給不同廠(chǎng)家產(chǎn)品的交互帶來(lái)影響。

4結(jié)束語(yǔ)

基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制技術(shù)得到了飛速發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)刂葡到y(tǒng)所體現(xiàn)的控制技術(shù)水平的要求也逐漸提高，使得現(xiàn)有的控制技術(shù)水平朝著更高層次的方向發(fā)展。文中通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介，闡述了常用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成和組件，對(duì)控制技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

作者：孫福成 單位：甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院

計(jì)算機(jī)控制論文:油脂生產(chǎn)領(lǐng)域中工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)用

摘要：根據(jù)油脂加工工藝要求，選取了基于WinCCV6．2的上位機(jī)和S7－300系列PLC控制器構(gòu)成的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析和功能模擬。針對(duì)該控制系統(tǒng)在過(guò)程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄和查詢(xún)功能進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明：采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)大大提高了油脂生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)了油脂生產(chǎn)過(guò)程的集成化和柔性化，對(duì)于保障油脂產(chǎn)品品質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)安全意義重大。

關(guān)鍵詞：油脂生產(chǎn)；工業(yè)計(jì)算機(jī)；自動(dòng)控制；PLC

近年來(lái)，油脂市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，油脂產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，技術(shù)也在不斷的發(fā)展，傳統(tǒng)以單一自動(dòng)控制的技術(shù)手段已經(jīng)不能滿(mǎn)足大型油脂加工工廠(chǎng)的技術(shù)要求。當(dāng)前，基于大中型集散計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS）結(jié)合可編程控制器（PLC）的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在電力、石油、化工等領(lǐng)域獲得了廣泛推廣和應(yīng)用［1］。但油脂行業(yè)的生產(chǎn)管理依然還是以PLC控制系統(tǒng)為主［2］。采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將分散的控制室集成到一個(gè)主控臺(tái)上進(jìn)行管理操作，實(shí)現(xiàn)了油脂生產(chǎn)過(guò)程的集成化和柔性化，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源消耗的同時(shí)，改善了生產(chǎn)者的工作環(huán)節(jié)和勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)于保障油脂工業(yè)安全生產(chǎn)的意義重大［3］。因而，基于自動(dòng)控制技術(shù)的工業(yè)計(jì)算機(jī)成為各油脂加工廠(chǎng)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、降本增效的重要手段，并成為衡量現(xiàn)代化油脂企業(yè)的一個(gè)標(biāo)志。

1油脂生產(chǎn)工藝流程

現(xiàn)代油脂制取工藝一般包括：對(duì)油料除雜、去皮、破碎、分離、烘干等預(yù)處理，為油脂的制取提供滿(mǎn)足出油率要求的料坯；利用壓榨技術(shù)（一次壓榨法、二次壓榨法、預(yù)榨浸出法、冷榨法）得到毛油；對(duì)毛油進(jìn)一步精煉加工，得到符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的成品油。該制備過(guò)程中，若采用傳統(tǒng)的人工控制，或者基于單一局部的控制技術(shù)很難滿(mǎn)足現(xiàn)代化油脂大規(guī)模生產(chǎn)需求，如在油脂生產(chǎn)尾氣壓力、浸出器存料箱料位、毛油液位等關(guān)鍵點(diǎn)調(diào)節(jié)中［4］，利用操作經(jīng)驗(yàn)或單循環(huán)回路控制技術(shù)很難達(dá)到工藝要求。而通過(guò)組態(tài)軟件設(shè)置PID智能自控模式，利用PLC主控器對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)的全自動(dòng)控制，能大大提高傳統(tǒng)單回路控制的關(guān)聯(lián)性和可靠性。

2工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)即利用工業(yè)控制軟件和上位機(jī)組態(tài)軟件，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員工業(yè)控制經(jīng)驗(yàn)、系統(tǒng)軟件水平和現(xiàn)場(chǎng)操作人員實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)達(dá)到油脂生產(chǎn)的自動(dòng)化管理和控制效果。整個(gè)油脂制取工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)組成（見(jiàn)圖1），通過(guò)上位機(jī)接口向設(shè)備發(fā)出指令，利用PLC進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和指令的采集和控制，在人機(jī)交互界面上動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息。

2．1上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

油脂制取自控系統(tǒng)中，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是用戶(hù)和計(jì)算機(jī)間的交互點(diǎn)。監(jiān)控人員通過(guò)交互性的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)發(fā)出故障報(bào)警，滿(mǎn)足操作人員對(duì)系統(tǒng)的控制。同時(shí)，操作人員通過(guò)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與PLC、系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行信息交流，向PLC、控制設(shè)備發(fā)出指令，PLC也可利用通信模塊將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息反饋給上位機(jī)，從而滿(mǎn)足監(jiān)視人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況的實(shí)時(shí)了解和數(shù)據(jù)查詢(xún)、歸檔。

2．2PLC控制器

油脂生產(chǎn)工藝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為惡劣，存在較大干擾信號(hào)，為保證控制系統(tǒng)的可靠性和安全穩(wěn)定性，采用PLC作為整個(gè)油脂生產(chǎn)流程的核心控制部件。PLC執(zhí)行壓力、溫度、液位、流量等儀器設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集，閥門(mén)的啟閉，各電機(jī)設(shè)備啟停操作。現(xiàn)場(chǎng)采集的模擬／數(shù)字信號(hào)通過(guò)內(nèi)置通信模塊實(shí)現(xiàn)與PLC的數(shù)據(jù)交互，滿(mǎn)足對(duì)油脂生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。圖3為采取循環(huán)掃描工作方式的PLC流程圖，一次循環(huán)掃描將實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入／輸出信號(hào)的采集和刷新。

2．3PLC與上位機(jī)通信系統(tǒng)

PLC與上位機(jī)以及PLC與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測(cè)試儀表等的數(shù)據(jù)傳輸是保證信息傳輸和指令下達(dá)的關(guān)鍵。油脂生產(chǎn)中常見(jiàn)的通信方式有串行通信、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、多主站通信、工業(yè)以太網(wǎng)等幾種類(lèi)別［5］，本文針對(duì)SIMATICNETCP343－1通訊卡進(jìn)行功能分析。采用自備處理器的SIMATICNETCP343－1通訊卡，能有效緩解中央處理器的通訊任務(wù)［6］。CP343配備的RJ45接口能夠連接工業(yè)以太網(wǎng)，能同時(shí)獨(dú)立處理工業(yè)以太網(wǎng)上發(fā)生的數(shù)據(jù)擁堵情況，從而保證油脂生產(chǎn)過(guò)程中龐大的數(shù)據(jù)采集量和下達(dá)指令能得到及時(shí)響應(yīng)，滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離、多用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)連接。集成S5在通訊方面的兼容器，在不需要編程器的條件下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，滿(mǎn)足了油脂生產(chǎn)過(guò)程中復(fù)雜環(huán)境下設(shè)備維護(hù)更新的靈活性。

2．4PLC的I／O資源配置

PLC的I／O配置要滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)傳感器、一次儀表和現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備相連接，便于數(shù)據(jù)信息的傳輸。根據(jù)油脂生產(chǎn)工藝特征和現(xiàn)場(chǎng)工況，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)包括對(duì)罐體液位、溫度、壓力檢測(cè)信號(hào)，電機(jī)、油泵啟停信號(hào)，電磁閥、流量閥、蒸汽閥的開(kāi)度調(diào)節(jié)信號(hào)，蒸汽流量、溫度調(diào)節(jié)信號(hào)，變頻器頻率調(diào)節(jié)等，因此整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置多路數(shù)字量輸入／輸出信號(hào)和模擬量輸入／輸出信號(hào)。

2．5現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀表

現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備和儀器主要是針對(duì)油料預(yù)處理、壓榨浸出、精煉等操作過(guò)程的溫度、壓力、料位和流量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，采集現(xiàn)場(chǎng)溫度、壓力、料位等模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，如壓力變送器、溫度變送器、速度變送器、雷達(dá)式料位器。系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電子元件，包括各類(lèi)氣動(dòng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)，蝶閥、變頻器等，通過(guò)布置在設(shè)備上的儀器來(lái)采集變化的信號(hào)。

3系統(tǒng)的功能模擬

油脂生產(chǎn)中工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制對(duì)象包括了現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)電機(jī)設(shè)備啟停，各類(lèi)閥門(mén)啟閉；各儲(chǔ)存罐液位控制等。交互界面上顯示對(duì)象包括各儲(chǔ)存罐、管道、閥門(mén)的溫度、壓力、流量等元素。通過(guò)界面監(jiān)控各閥門(mén)開(kāi)關(guān)、儲(chǔ)存罐參數(shù)的變化，并調(diào)取變量的歷史曲線(xiàn)等。交互系統(tǒng)畫(huà)面組成包括主操作界面、監(jiān)控界面、系統(tǒng)報(bào)警界面、數(shù)據(jù)瀏覽界面等。操作人員通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)執(zhí)行各項(xiàng)操作任務(wù)，并在不同畫(huà)面之間進(jìn)行切換，監(jiān)控各運(yùn)行程序的具體情況。組態(tài)軟件通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)I／O設(shè)備獲得各系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工后以圖像形式在顯示終端顯示，另外，根據(jù)操作指令和組態(tài)要求將輸入指令傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的I／O設(shè)備，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變運(yùn)行參數(shù)或運(yùn)行方式。對(duì)需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)接收到歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)指令時(shí)，將從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取數(shù)據(jù)在終端顯示。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行觸動(dòng)報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)以圖像、聲音的方式反饋給操作員，同時(shí)存取報(bào)警信息，以備缺陷的反饋?zhàn)粉櫋?

3．1運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及顯示利用控制系統(tǒng)

對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)脫溶機(jī)、提升機(jī)、負(fù)壓尾部風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)異常狀況，傳感器接收故障信號(hào)并通過(guò)控制器進(jìn)行處理，系統(tǒng)人機(jī)界面發(fā)出聲光報(bào)警，控制系統(tǒng)自動(dòng)改變運(yùn)行方式或運(yùn)行參數(shù)調(diào)整來(lái)避免故障的擴(kuò)大，與此同時(shí)，通知現(xiàn)場(chǎng)人員迅速采取措施進(jìn)行調(diào)整。油料預(yù)處理階段，通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控油料儲(chǔ)存?zhèn)}。利用安裝在料倉(cāng)底部的料位傳感器保證油料的正常供應(yīng)，確保油料的正常損耗率以及最大限度避免由于空倉(cāng)而造成的效率降低問(wèn)題。同時(shí)，監(jiān)控設(shè)備上的顯示屏顯示各電機(jī)、泵、閥門(mén)的運(yùn)行工況，便于操作員針對(duì)工況做出預(yù)判，避免可能存在的故障發(fā)生。

3．2運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整

通過(guò)PLC主控制器設(shè)定溫度控制范圍，對(duì)參數(shù)報(bào)警值和報(bào)警記錄設(shè)定；對(duì)系統(tǒng)壓力、真空度控制值和變化曲線(xiàn)設(shè)定，對(duì)參數(shù)變化范圍和報(bào)警值進(jìn)行設(shè)定；對(duì)系統(tǒng)流量值進(jìn)行設(shè)定并監(jiān)控等。油脂制取過(guò)程中浸出器內(nèi)部需維持一定的負(fù)壓避免溶劑揮發(fā)而出現(xiàn)事故，要求浸出器存料箱和落料斗料位維持一定高度；為滿(mǎn)足工藝要求，提高脫溶效果，要求蒸脫機(jī)料層穩(wěn)定在一定高度范圍；為保證第二蒸發(fā)器的溫度值，避免溫度過(guò)高或過(guò)低而造成的翻罐或不利于混合油蒸發(fā)的問(wèn)題。利用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制浸出器負(fù)壓、蒸脫機(jī)料位、蒸發(fā)器溫度，有效解決了人工控制存在的誤差，滿(mǎn)足了工藝要求。通過(guò)布置在設(shè)備上的測(cè)量容器負(fù)壓、料位、蒸發(fā)溫度，經(jīng)過(guò)信號(hào)處理傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鞲鶕?jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行比較分析后，向電氣執(zhí)行元件發(fā)出指令調(diào)整運(yùn)行方式，保證運(yùn)行參數(shù)在設(shè)定范圍內(nèi)。

3．3歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)顯示和記錄現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并提供設(shè)定時(shí)段的數(shù)據(jù)報(bào)表打印功能。各設(shè)備的瞬時(shí)負(fù)荷值、設(shè)備故障時(shí)間、報(bào)警響應(yīng)、故障參數(shù)的時(shí)間報(bào)表，生產(chǎn)過(guò)程的壓力、流量、蒸發(fā)量等狀況報(bào)表，結(jié)合人機(jī)交互界面提供選定參數(shù)的歷史曲線(xiàn)，生產(chǎn)打印報(bào)表［6］。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存入各類(lèi)參數(shù)信息，以便后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析。工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)反映設(shè)備和工藝的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并及時(shí)將數(shù)據(jù)信息自動(dòng)保存。一旦發(fā)生故障，操作員可通過(guò)應(yīng)用界面調(diào)取相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的參數(shù)信息，對(duì)故障進(jìn)行分析和調(diào)整，保證安全生產(chǎn)需求和工藝品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，相較于傳統(tǒng)的人工摘錄記事本的文本記錄方式，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)記錄和故障分析工具，提高了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)效率，且避免了人工記錄和時(shí)間的制約。

3．4傳動(dòng)裝置的啟停控制

根據(jù)油脂制取工藝，在組態(tài)軟件的支持下，通過(guò)交互界面實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟停控制，并對(duì)設(shè)備過(guò)流、過(guò)載、空載、故障停車(chē)控制處理，結(jié)合設(shè)定的邏輯控制單元和報(bào)警設(shè)置對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面跟蹤監(jiān)控，滿(mǎn)足工藝需求。在浸出工藝中，負(fù)壓蒸發(fā)中的尾氣風(fēng)機(jī)對(duì)真空度的要求非常高，尾氣風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高，則容易帶出溶劑，轉(zhuǎn)速過(guò)慢，則真空度下降，壓力可能轉(zhuǎn)為正值，影響安全生產(chǎn)。采用人工控制難度較大，而通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制則能很好解決。利用安裝在尾氣風(fēng)機(jī)上的壓力變送器獲得相應(yīng)的真空度信號(hào)和壓力值，控制器對(duì)接收到的信號(hào)對(duì)比分析，向變頻器發(fā)出指令，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證尾氣風(fēng)機(jī)壓力和真空度保持在微小負(fù)壓范圍。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，油脂加工行業(yè)所面臨的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)激烈，具備先進(jìn)的加工工藝、優(yōu)良的設(shè)備配給，卓越的自控系統(tǒng)將是油脂加工企業(yè)實(shí)現(xiàn)大噸位高度集成生產(chǎn)鏈的追求目標(biāo)，基于PLC可編程控制器結(jié)合大中型集散計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS）的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對(duì)油脂生產(chǎn)加工全過(guò)程進(jìn)行工藝監(jiān)控和信息管理，符合現(xiàn)代化油脂加工廠(chǎng)家的自動(dòng)化控制理念，也是提高油脂生產(chǎn)品質(zhì)的必然趨勢(shì)。

作者：徐毅 單位：西北政法大學(xué)

計(jì)算機(jī)控制論文:網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中的作用

摘要：隨著先進(jìn)的生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，信息化時(shí)代成為了時(shí)展的大趨勢(shì)。信息化時(shí)代主要以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為主體，是以創(chuàng)造知識(shí)與開(kāi)發(fā)知識(shí)為首要目的。如今，網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要手段，它在計(jì)算機(jī)的領(lǐng)域中起著非常重要的作用。本文就對(duì)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中的運(yùn)用進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)；計(jì)算機(jī)控制；運(yùn)用

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷更新?lián)Q代的社會(huì)里，全球的通信技術(shù)迅猛發(fā)展，在全球信息化的大潮流中，光線(xiàn)通信、廣播電視網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、電話(huà)網(wǎng)等通信互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也不斷得到技術(shù)上的革新，網(wǎng)絡(luò)人性化發(fā)展的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)成為了社會(huì)快速發(fā)展的基本要素，也為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。接下來(lái)就結(jié)合網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，談一談在計(jì)算機(jī)控制中的運(yùn)用。

1通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的有效結(jié)合

在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中，有一種技術(shù)是將通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩者完美地進(jìn)行了結(jié)合，那就是今天所說(shuō)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。可能大部分的普通群眾對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)并不是很了解，不像以太網(wǎng)這些網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)通常只是被用于微機(jī)化的測(cè)量與控制的設(shè)備方面，以及對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一個(gè)有效的信息傳輸，目的是能夠在建立一個(gè)高效開(kāi)放的監(jiān)督生產(chǎn)過(guò)程的信息數(shù)字化傳輸系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，對(duì)信號(hào)的抗干擾能力也很強(qiáng)，因?yàn)樗饕峭ㄟ^(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行基帶傳輸，這樣會(huì)使它的功能模塊就被分解成幾個(gè)部分，這不僅會(huì)增加它的性能方面的安全性，還能為以后的后續(xù)維護(hù)工作的實(shí)施提供了很大的方便。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的技術(shù)是比較成熟和完善的，但是也會(huì)存在著不足的地方，那就是在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候速度會(huì)較慢，以及一旦出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)因?yàn)榭偩€(xiàn)比較復(fù)雜而導(dǎo)致問(wèn)題不易找到和控制。

2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的具體應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用中最廣泛和典型的就是以太網(wǎng)的應(yīng)用。以太網(wǎng)在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橐蕴W(wǎng)的通信傳輸?shù)乃俣确浅？欤揖W(wǎng)絡(luò)成本的費(fèi)用非常低，所以它的應(yīng)用范圍是非常廣的，自身?xiàng)l件也不存在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜的問(wèn)題。所以在普通家用和辦公的計(jì)算機(jī)控制中，以太網(wǎng)比起其他的網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)控制的應(yīng)用中能夠更好地實(shí)現(xiàn)通信和網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸以及資源共享。以太網(wǎng)是最具有市場(chǎng)發(fā)展的潛力的，它甚至還涉及到了工業(yè)領(lǐng)域上，它的兼容性的強(qiáng)大使信息在傳輸過(guò)程中不容易受到其他因素的影響。其中，以太網(wǎng)存在的缺點(diǎn)就是以太網(wǎng)在安全性上不如現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)可靠。所以，在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用，人們常常會(huì)將這兩種技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中進(jìn)行有效融合，使它們之間能夠更好地取長(zhǎng)補(bǔ)短，各自發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)通信效率的最大化。

1、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中的運(yùn)用具體體現(xiàn)在人們的日常生活中，例如人們可以通過(guò)手機(jī)、計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)的圖像與信息數(shù)據(jù)進(jìn)行保存與讀取，可以提高資源的有效利用率，還可以加大網(wǎng)絡(luò)信息的共享資源的效益，繼而大大提高了信息的流通，使人們更加快速、方便地在一定時(shí)間內(nèi)就能獲取到有用的信息資源，節(jié)省了許多資源成本的消耗，提高了人們的生活水平與工作效率。

2、教學(xué)方面的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還對(duì)教學(xué)方面有著非比尋常的重要性，對(duì)于教學(xué)改革來(lái)說(shuō)，起著強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。教師可利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課，借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還可以與學(xué)生進(jìn)行視頻遠(yuǎn)程教學(xué)，這樣的教學(xué)途徑改變了傳統(tǒng)的教學(xué)形式，教師與學(xué)生不必局限于必須面對(duì)面地上課才能傳授和接收知識(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)方面的有效運(yùn)用，師生之間可以進(jìn)行高效率的教學(xué)模式，不僅可以縮短多余的時(shí)間，還可以為教師與學(xué)生雙方提供龐大的資源庫(kù)，教師擁有大量的資源方便索取，學(xué)生這方面也擁有著海量的學(xué)習(xí)資源可以提供挑選，有效地實(shí)現(xiàn)了師生之間的資源共享，也為師生提供了便捷有效的教學(xué)途徑。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)于我國(guó)的教育可謂是創(chuàng)造了一個(gè)新的發(fā)展空間，同時(shí)也是擴(kuò)大了文化教育與素質(zhì)教育的覆蓋范圍。

3、氣象方面的運(yùn)用在氣象預(yù)測(cè)上，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行對(duì)天氣的衛(wèi)星探測(cè)，能夠更加及時(shí)、更加準(zhǔn)確地將氣象的變化情況通過(guò)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的傳播。例如可以通過(guò)電臺(tái)技術(shù)、廣播技術(shù)以及電視等終端設(shè)備將天氣預(yù)報(bào)傳送到人們身邊，有效幫助人們對(duì)未來(lái)天氣做好預(yù)防工作，對(duì)于惡劣天氣的預(yù)測(cè)，可以有效提醒人們提前對(duì)自身進(jìn)行一個(gè)保護(hù)措施。網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中的運(yùn)用，對(duì)社會(huì)甚至是世界的發(fā)展是必不可少的，甚至還會(huì)呈現(xiàn)出越來(lái)越重要的趨勢(shì)，因?yàn)樗梢允箛?guó)家與國(guó)家之間的文化、經(jīng)濟(jì)、政治等方面進(jìn)行便捷有效的交流，使國(guó)家之間的資源進(jìn)行互通有無(wú)，促進(jìn)了世界各國(guó)的合作與發(fā)展。

作者：唐曉旸 單位：河北省任丘市華北油田第三中學(xué)

計(jì)算機(jī)控制論文:計(jì)算機(jī)控制中通信技術(shù)的應(yīng)用

【摘要】

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)開(kāi)始了幾何式驚人發(fā)展。目前我國(guó)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的融合發(fā)展上，逐步推出計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，且被多個(gè)領(lǐng)域廣泛認(rèn)可和接受。本文主要探析計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的應(yīng)用，以為相關(guān)工作和研究人員的工作和研究，提供有用參考。

【關(guān)鍵詞】

計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；通信技術(shù)；應(yīng)用

伴隨現(xiàn)代科技的進(jìn)步和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)正在逐步走向融合發(fā)展的軌道，而這一發(fā)展趨勢(shì)也推動(dòng)了通訊質(zhì)量和效率的快速提升，進(jìn)而刺激了信息通訊業(yè)的高速發(fā)展［1］。現(xiàn)代信息通訊業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，把傳統(tǒng)通訊技術(shù)和數(shù)字交換技術(shù)融合為數(shù)字通信技術(shù)，形成信息單一傳送到多元信息同步傳輸?shù)目缭绞桨l(fā)展。現(xiàn)代信息通信技術(shù)的發(fā)展，不僅滿(mǎn)足了人們生活場(chǎng)景中更多信息溝通需求的，而且為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了強(qiáng)勁的推動(dòng)作用［2］。

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)概述

1．1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起于上世紀(jì)90年代中葉，是一種基于計(jì)算機(jī)的數(shù)字信息交換技術(shù)，其將互聯(lián)網(wǎng)上分散的數(shù)據(jù)資源信息整合后，全面共享和高效協(xié)調(diào)這些信息資源的呈現(xiàn)，使互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)可以方便的獲取和使用該信息資源［3］。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供的信息資源在具體提供過(guò)程中實(shí)際上需要調(diào)動(dòng)大量設(shè)備資源和互聯(lián)網(wǎng)資源，該過(guò)程需要調(diào)動(dòng)的各項(xiàng)資源主要包括傳感器、網(wǎng)絡(luò)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、專(zhuān)家資源、知識(shí)資源、信息資源、數(shù)據(jù)庫(kù)資源、存儲(chǔ)資源、高性能計(jì)算機(jī)等。目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，處在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段，互聯(lián)網(wǎng)的功能主要在于信息資源共享。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以方便的構(gòu)建小型社區(qū)網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)等多種級(jí)別的局域網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)的根本特征就是資源共享，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最終目的就是消除資源孤島，因此網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用并不強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，而是更加注重技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)。

1．2通信技術(shù)通信技術(shù)還被稱(chēng)作通信工程，也有叫信息工程或電信工程的，其是電子工程的重要分支技術(shù)，也是當(dāng)前使用價(jià)值極大的基礎(chǔ)學(xué)科之一。信息技術(shù)主要關(guān)注通信中信息傳遞與信號(hào)處理原理與應(yīng)用。通常認(rèn)為，計(jì)算機(jī)通信是兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)算機(jī)間設(shè)置專(zhuān)門(mén)設(shè)備進(jìn)行信息交換與傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程。通信技術(shù)，最開(kāi)始采用模擬信號(hào)作為傳輸載體進(jìn)行信息傳遞，如今其后則以數(shù)字信號(hào)作為信息傳輸載體進(jìn)行數(shù)字信息傳輸，如今則以數(shù)據(jù)信號(hào)為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中數(shù)據(jù)通信又分為報(bào)文、數(shù)據(jù)、電力三種數(shù)據(jù)交換方式。數(shù)據(jù)通信通常是借助網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成計(jì)算機(jī)間信息資源傳輸與共享。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是計(jì)算機(jī)間通用的計(jì)算機(jī)通信語(yǔ)言，通常在不同計(jì)算機(jī)間設(shè)置相同的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，也正是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議讓多個(gè)計(jì)算機(jī)上的信息資源完成了傳輸和共享。

2計(jì)算機(jī)控制中通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用剖析

2．1現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用剖析上世紀(jì)80、90年代現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在國(guó)際上逐漸發(fā)展成形，該技術(shù)主要用在樓宇自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化等方面的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為工廠(chǎng)提供基礎(chǔ)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，連接工廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程和控制設(shè)備、高級(jí)管理設(shè)備間溝通，因此其還是開(kāi)放的全分布控制系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)具有較為分散的功能性模塊，該結(jié)構(gòu)能夠有效增強(qiáng)其通信穩(wěn)定性，同時(shí)有利于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備的后期維護(hù)保養(yǎng)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的主要內(nèi)容包括數(shù)字通訊、計(jì)算機(jī)、控制、智能傳感等技術(shù)，是一項(xiàng)綜合性的通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)，目前在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用，且因此引起自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備發(fā)生革命性變化。當(dāng)前很多極具實(shí)力的知名企業(yè)都在致力于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)品推廣。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備通常設(shè)在過(guò)程設(shè)備底層，用來(lái)提供工廠(chǎng)用設(shè)備級(jí)基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)，其具有成本低廉、安全性好、通信協(xié)議簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。具體應(yīng)用中，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)還要求很高的實(shí)時(shí)性和時(shí)間確定性，同時(shí)還有信息交換頻繁、多進(jìn)行短幀通信、負(fù)載穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。總體而言現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)具有安全性高、穩(wěn)定性好、兼容度寬、技術(shù)成熟的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，基于自身因素存在的技術(shù)弊端主要在于共享資源和傳輸數(shù)據(jù)的速度相對(duì)緩慢，該技術(shù)用于計(jì)算機(jī)間通信相對(duì)弱勢(shì)，具體而言總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜度高，發(fā)生問(wèn)題后防控難度較大。

2．2以太網(wǎng)應(yīng)用剖析以太網(wǎng)是一種廣為應(yīng)用且技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)通信成本低、通信數(shù)據(jù)傳輸速度極快、不存在總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜協(xié)議問(wèn)題且具有極為廣泛的應(yīng)用范圍。采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和共享，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)通信、信息傳輸、資源共享效果。以太網(wǎng)具有極為驚人的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Γ壳氨痪W(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的相關(guān)市場(chǎng)廣泛認(rèn)可和看好其發(fā)展前景。目前，以太網(wǎng)已經(jīng)將其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。以太網(wǎng)在具體應(yīng)用上，和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)不同，其在傳播速度和效率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。以太網(wǎng)在應(yīng)用領(lǐng)域中有著遠(yuǎn)超現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的超寬兼容度，應(yīng)用實(shí)踐中信息傳遞的整個(gè)過(guò)程能夠表現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性。但在具體應(yīng)用場(chǎng)景中，以太網(wǎng)傳輸信息的安全性和可靠性要遠(yuǎn)弱于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，簡(jiǎn)單而言以太網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制比之現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)相對(duì)弱勢(shì)，其在遠(yuǎn)距離的信息傳輸上更具優(yōu)勢(shì)。

2．3網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的綜合應(yīng)用分析目前，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)和通信領(lǐng)域中，例如電子數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、個(gè)人移動(dòng)通信、電子信箱、即時(shí)通信等多個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)控制中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的主要作用有:(1)降低能耗，高效推動(dòng)信息資源互聯(lián)共享。借助智能信息終端，方便存儲(chǔ)和獲取互聯(lián)網(wǎng)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)、圖像、聲音等目標(biāo)信息資料。網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以提升信息傳輸效率，降低數(shù)據(jù)重復(fù)輸入的次數(shù)，減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理占用的人財(cái)物資源，提升了信息的供給效率。(2)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)，推動(dòng)文化交流與傳播。當(dāng)前教學(xué)活動(dòng)中比較流行的慕課和微課教學(xué)都是采用了互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程教學(xué)方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，該類(lèi)教學(xué)方式能夠更好的分享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式是一個(gè)很好的教學(xué)形式補(bǔ)充，并有利于推動(dòng)成人教育、職業(yè)教育和終身教育的發(fā)展。借助網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)在技術(shù)上的瓶頸突破，為教育資源傳播的開(kāi)放性和公平性做好了技術(shù)支撐，有利于提升社會(huì)文化資源交流的頻密度和傳播的遠(yuǎn)度。(3)在氣象領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)發(fā)射的風(fēng)云系列衛(wèi)星，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)廣泛傳播氣象資訊，有效的保護(hù)了我國(guó)人民的日常生產(chǎn)和生活行為，為人們安全出行和安全生產(chǎn)提供了良好的防范預(yù)報(bào)。

3結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展和繁榮的今天，通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用幾乎在人們的日常生產(chǎn)和生活中占據(jù)不可分割的重要地位。通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多樣化應(yīng)用讓工業(yè)生產(chǎn)更加高效和便捷，讓普通民眾的生活更加的豐富多彩。在計(jì)算技術(shù)控制中網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐上，總線(xiàn)技術(shù)和以太網(wǎng)各具優(yōu)勢(shì)和缺陷，在具體選用時(shí)還需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的特點(diǎn)來(lái)匹配適合的技術(shù)方案。

作者：石建茂 單位：公誠(chéng)管理咨詢(xún)有限公司

計(jì)算機(jī)控制論文:計(jì)算機(jī)控制中通信技術(shù)的應(yīng)用

【摘要】

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)開(kāi)始了幾何式驚人發(fā)展。目前我國(guó)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的融合發(fā)展上，逐步推出計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，且被多個(gè)領(lǐng)域廣泛認(rèn)可和接受。本文主要探析計(jì)算機(jī)控制中網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的應(yīng)用，以為相關(guān)工作和研究人員的工作和研究，提供有用參考。

【關(guān)鍵詞】

計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；通信技術(shù)；應(yīng)用

伴隨現(xiàn)代科技的進(jìn)步和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)正在逐步走向融合發(fā)展的軌道，而這一發(fā)展趨勢(shì)也推動(dòng)了通訊質(zhì)量和效率的快速提升，進(jìn)而刺激了信息通訊業(yè)的高速發(fā)展［1］。現(xiàn)代信息通訊業(yè)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，把傳統(tǒng)通訊技術(shù)和數(shù)字交換技術(shù)融合為數(shù)字通信技術(shù)，形成信息單一傳送到多元信息同步傳輸?shù)目缭绞桨l(fā)展。現(xiàn)代信息通信技術(shù)的發(fā)展，不僅滿(mǎn)足了人們生活場(chǎng)景中更多信息溝通需求的，而且為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了強(qiáng)勁的推動(dòng)作用［2］。

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)概述

1．1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起于上世紀(jì)90年代中葉，是一種基于計(jì)算機(jī)的數(shù)字信息交換技術(shù)，其將互聯(lián)網(wǎng)上分散的數(shù)據(jù)資源信息整合后，全面共享和高效協(xié)調(diào)這些信息資源的呈現(xiàn)，使互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)可以方便的獲取和使用該信息資源［3］。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供的信息資源在具體提供過(guò)程中實(shí)際上需要調(diào)動(dòng)大量設(shè)備資源和互聯(lián)網(wǎng)資源，該過(guò)程需要調(diào)動(dòng)的各項(xiàng)資源主要包括傳感器、網(wǎng)絡(luò)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)、專(zhuān)家資源、知識(shí)資源、信息資源、數(shù)據(jù)庫(kù)資源、存儲(chǔ)資源、高性能計(jì)算機(jī)等。目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，處在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段，互聯(lián)網(wǎng)的功能主要在于信息資源共享。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以方便的構(gòu)建小型社區(qū)網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)等多種級(jí)別的局域網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)的根本特征就是資源共享，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最終目的就是消除資源孤島，因此網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用并不強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，而是更加注重技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)。

1．2通信技術(shù)通信技術(shù)還被稱(chēng)作通信工程，也有叫信息工程或電信工程的，其是電子工程的重要分支技術(shù)，也是當(dāng)前使用價(jià)值極大的基礎(chǔ)學(xué)科之一。信息技術(shù)主要關(guān)注通信中信息傳遞與信號(hào)處理原理與應(yīng)用。通常認(rèn)為，計(jì)算機(jī)通信是兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)算機(jī)間設(shè)置專(zhuān)門(mén)設(shè)備進(jìn)行信息交換與傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程。通信技術(shù)，最開(kāi)始采用模擬信號(hào)作為傳輸載體進(jìn)行信息傳遞，如今其后則以數(shù)字信號(hào)作為信息傳輸載體進(jìn)行數(shù)字信息傳輸，如今則以數(shù)據(jù)信號(hào)為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。其中數(shù)據(jù)通信又分為報(bào)文、數(shù)據(jù)、電力三種數(shù)據(jù)交換方式。數(shù)據(jù)通信通常是借助網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成計(jì)算機(jī)間信息資源傳輸與共享。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是計(jì)算機(jī)間通用的計(jì)算機(jī)通信語(yǔ)言，通常在不同計(jì)算機(jī)間設(shè)置相同的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，也正是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議讓多個(gè)計(jì)算機(jī)上的信息資源完成了傳輸和共享。

2計(jì)算機(jī)控制中通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用剖析

2．1現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用剖析上世紀(jì)80、90年代現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在國(guó)際上逐漸發(fā)展成形，該技術(shù)主要用在樓宇自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化等方面的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)為工廠(chǎng)提供基礎(chǔ)數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，連接工廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程和控制設(shè)備、高級(jí)管理設(shè)備間溝通，因此其還是開(kāi)放的全分布控制系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)具有較為分散的功能性模塊，該結(jié)構(gòu)能夠有效增強(qiáng)其通信穩(wěn)定性，同時(shí)有利于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備的后期維護(hù)保養(yǎng)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的主要內(nèi)容包括數(shù)字通訊、計(jì)算機(jī)、控制、智能傳感等技術(shù)，是一項(xiàng)綜合性的通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)，目前在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用，且因此引起自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備發(fā)生革命性變化。當(dāng)前很多極具實(shí)力的知名企業(yè)都在致力于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的研發(fā)和相關(guān)產(chǎn)品推廣。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備通常設(shè)在過(guò)程設(shè)備底層，用來(lái)提供工廠(chǎng)用設(shè)備級(jí)基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)，其具有成本低廉、安全性好、通信協(xié)議簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。具體應(yīng)用中，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)還要求很高的實(shí)時(shí)性和時(shí)間確定性，同時(shí)還有信息交換頻繁、多進(jìn)行短幀通信、負(fù)載穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。總體而言現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)具有安全性高、穩(wěn)定性好、兼容度寬、技術(shù)成熟的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，基于自身因素存在的技術(shù)弊端主要在于共享資源和傳輸數(shù)據(jù)的速度相對(duì)緩慢，該技術(shù)用于計(jì)算機(jī)間通信相對(duì)弱勢(shì)，具體而言總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜度高，發(fā)生問(wèn)題后防控難度較大。

2．2以太網(wǎng)應(yīng)用剖析以太網(wǎng)是一種廣為應(yīng)用且技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯著的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)通信成本低、通信數(shù)據(jù)傳輸速度極快、不存在總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜協(xié)議問(wèn)題且具有極為廣泛的應(yīng)用范圍。采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和共享，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)通信、信息傳輸、資源共享效果。以太網(wǎng)具有極為驚人的市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿Γ壳氨痪W(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的相關(guān)市場(chǎng)廣泛認(rèn)可和看好其發(fā)展前景。目前，以太網(wǎng)已經(jīng)將其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。以太網(wǎng)在具體應(yīng)用上，和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)不同，其在傳播速度和效率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。以太網(wǎng)在應(yīng)用領(lǐng)域中有著遠(yuǎn)超現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的超寬兼容度，應(yīng)用實(shí)踐中信息傳遞的整個(gè)過(guò)程能夠表現(xiàn)出更高的穩(wěn)定性。但在具體應(yīng)用場(chǎng)景中，以太網(wǎng)傳輸信息的安全性和可靠性要遠(yuǎn)弱于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，簡(jiǎn)單而言以太網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制比之現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)相對(duì)弱勢(shì)，其在遠(yuǎn)距離的信息傳輸上更具優(yōu)勢(shì)。

2．3網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的綜合應(yīng)用分析目前，網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)和通信領(lǐng)域中，例如電子數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、個(gè)人移動(dòng)通信、電子信箱、即時(shí)通信等多個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)控制中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的主要作用有:(1)降低能耗，高效推動(dòng)信息資源互聯(lián)共享。借助智能信息終端，方便存儲(chǔ)和獲取互聯(lián)網(wǎng)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)、圖像、聲音等目標(biāo)信息資料。網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以提升信息傳輸效率，降低數(shù)據(jù)重復(fù)輸入的次數(shù)，減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理占用的人財(cái)物資源，提升了信息的供給效率。(2)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)，推動(dòng)文化交流與傳播。當(dāng)前教學(xué)活動(dòng)中比較流行的慕課和微課教學(xué)都是采用了互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程教學(xué)方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，該類(lèi)教學(xué)方式能夠更好的分享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式是一個(gè)很好的教學(xué)形式補(bǔ)充，并有利于推動(dòng)成人教育、職業(yè)教育和終身教育的發(fā)展。借助網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)在技術(shù)上的瓶頸突破，為教育資源傳播的開(kāi)放性和公平性做好了技術(shù)支撐，有利于提升社會(huì)文化資源交流的頻密度和傳播的遠(yuǎn)度。(3)在氣象領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)發(fā)射的風(fēng)云系列衛(wèi)星，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)廣泛傳播氣象資訊，有效的保護(hù)了我國(guó)人民的日常生產(chǎn)和生活行為，為人們安全出行和安全生產(chǎn)提供了良好的防范預(yù)報(bào)。

3結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展和繁榮的今天，通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用幾乎在人們的日常生產(chǎn)和生活中占據(jù)不可分割的重要地位。通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的多樣化應(yīng)用讓工業(yè)生產(chǎn)更加高效和便捷，讓普通民眾的生活更加的豐富多彩。在計(jì)算技術(shù)控制中網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐上，總線(xiàn)技術(shù)和以太網(wǎng)各具優(yōu)勢(shì)和缺陷，在具體選用時(shí)還需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的特點(diǎn)來(lái)匹配適合的技術(shù)方案。

作者：石建茂 單位：公誠(chéng)管理咨詢(xún)有限公司

計(jì)算機(jī)控制論文:通風(fēng)空調(diào)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)分析

1主要控制功能需求

1.1變配電系統(tǒng)

1.1.1遙測(cè)、遙信對(duì)象附樓配電室技術(shù)屏低壓I段主供回路、附樓配電室技術(shù)柜低壓II段備供回路、附樓配電室動(dòng)力屏低壓供電回路、新聞網(wǎng)配電柜低壓I段主供回路、新聞網(wǎng)配電柜低壓II段備供回路、動(dòng)力站新聞網(wǎng)低壓I段送電回路、動(dòng)力站新聞網(wǎng)低壓II段送電回路、動(dòng)力站全臺(tái)網(wǎng)低壓I段送電回路、動(dòng)力站全臺(tái)網(wǎng)低壓II段送電回路。

1.1.2遙測(cè)信號(hào)每個(gè)供電回路線(xiàn)電壓：Uab、Ubc、Uca；相電流:Ia、Ib、Ic；電源頻率:PF；功率因數(shù):cosφ；有功功率:P3；視在功率:S3；無(wú)功功率Q3；有功電度kWh；無(wú)功電度kVarh。

1.1.3遙信信號(hào)每個(gè)供電回路分閘信號(hào)、合閘信號(hào)。

1.2通風(fēng)空調(diào)風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)

1.2.1遙信、遙控對(duì)象排風(fēng)機(jī)1#、排風(fēng)機(jī)2#、排風(fēng)機(jī)、1#回風(fēng)機(jī)（備用）、2#回風(fēng)機(jī)（備用）、3#送風(fēng)機(jī)、3#回風(fēng)機(jī)、4#送風(fēng)機(jī)、4#回風(fēng)機(jī)、5#送風(fēng)機(jī)、5#回風(fēng)機(jī)、1#送風(fēng)機(jī)、2#送風(fēng)機(jī)、1#回風(fēng)機(jī)、2#回風(fēng)機(jī)、1#送風(fēng)機(jī)（備用）。

1.2.2遙信信號(hào)允許自動(dòng)信號(hào)、停止/運(yùn)行信號(hào)、熱繼電器故障信號(hào)、起動(dòng)故障信號(hào)。

1.2.3遙控信號(hào)起動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)。

1.3遙控信號(hào)發(fā)出當(dāng)遙控信號(hào)發(fā)出后，風(fēng)機(jī)實(shí)際未動(dòng)作，經(jīng)過(guò)延時(shí)后，發(fā)出操作故障信號(hào)，彈出報(bào)警窗口。

1.4日?qǐng)?bào)表功能每日每小時(shí)記錄一次所有供配電回路負(fù)荷情況，并附報(bào)表打印輸出。

1.5供電回路負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)以歷史趨勢(shì)圖形式查詢(xún)，可按10min，任意時(shí)間段進(jìn)行歷史負(fù)荷查詢(xún)。

1.6風(fēng)機(jī)控制記錄查詢(xún)以歷史趨勢(shì)圖形式查詢(xún)，可按10min，任意時(shí)間段查詢(xún)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

1.7報(bào)警事件查詢(xún)熱繼電器故障信號(hào)、起動(dòng)故障信號(hào)查詢(xún)。

1.8操作事件查詢(xún)對(duì)操作事件情況進(jìn)行查詢(xún)。

2控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

2.1色彩選擇金屬灰為背景，藍(lán)色、黑色為字體主色，紅色為強(qiáng)調(diào)。

2.2操作以菜單為主，按鈕為輔，主系統(tǒng)圖設(shè)置人性化開(kāi)關(guān)點(diǎn)擊等靈活多樣的操作方式。

2.3主要畫(huà)面設(shè)置低壓配電系統(tǒng)圖、低壓系統(tǒng)遙測(cè)、日?qǐng)?bào)表、風(fēng)機(jī)控制、風(fēng)機(jī)控制記錄、事件查詢(xún)、報(bào)警查詢(xún)、用戶(hù)管理、登陸、注銷(xiāo)、退出。開(kāi)發(fā)主界面如圖2。

3主要控制界面開(kāi)發(fā)

3.1低壓配電系統(tǒng)圖不帶電狀態(tài)下為綠色，帶電狀態(tài)下為紅色；在畫(huà)面上顯示相電流：Ia、Ib、Ic；所有開(kāi)關(guān)柜斷路器位置均設(shè)置有透明按鈕，點(diǎn)擊后打開(kāi)各開(kāi)關(guān)詳細(xì)的遙測(cè)畫(huà)面；所有開(kāi)關(guān)柜均判斷開(kāi)關(guān)分閘/合閘狀態(tài)，并根據(jù)判斷情況進(jìn)行紅綠色顯示（如圖3）。

3.2低壓遙測(cè)畫(huà)面主要顯示每一開(kāi)供電負(fù)荷的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括線(xiàn)電壓：Uab、Ubc、Uca，相電流：Ia、Ib、Ic，頻率PF，功率因數(shù)cosφ，有功P3，無(wú)功Q3，視在功率S3，有功電度kWh，無(wú)功電度kVarh及斷路器狀態(tài)；用棒圖形象顯示負(fù)荷情況；用歷史趨勢(shì)圖顯示負(fù)荷情況（如圖4）。

3.3日?qǐng)?bào)表查詢(xún)每天每小時(shí)記錄一次三相負(fù)荷電流形成日?qǐng)?bào)表，并計(jì)算一天中的最大值、最小值、平均值。可查詢(xún)每一天的日?qǐng)?bào)表，達(dá)到900操作權(quán)限可對(duì)報(bào)表進(jìn)行打印、刪除等操作。

3.4風(fēng)機(jī)控制達(dá)到800操作權(quán)限，可進(jìn)入風(fēng)機(jī)控制畫(huà)面。畫(huà)面設(shè)置16臺(tái)風(fēng)機(jī)操作功能區(qū)；當(dāng)就地/集中操作開(kāi)關(guān)處于就地操作時(shí)，計(jì)算機(jī)不進(jìn)行集中操作，但可對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遙測(cè)；當(dāng)就地/集中操作開(kāi)關(guān)處于集中操作時(shí)，計(jì)算機(jī)可進(jìn)行集中起動(dòng)/停止操作，并對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遙測(cè)。

3.5風(fēng)機(jī)控制記錄采用歷史趨勢(shì)圖，對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行記錄，可查詢(xún)每臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況，進(jìn)行10min查詢(xún)，參數(shù)查詢(xún)，定義記錄筆查詢(xún)。

4總結(jié)

本項(xiàng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的成功運(yùn)用，使云南廣電局動(dòng)力站大大提高了供電可靠性，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，起到了節(jié)約勞動(dòng)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的良好效果。特別是精細(xì)的供電監(jiān)控方式，以DCS控制理論，實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)空調(diào)送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)通過(guò)PLC進(jìn)行計(jì)算機(jī)監(jiān)控，用戶(hù)對(duì)此給予了很高的評(píng)價(jià)。

作者：張靜單位：云南建工安裝股份有限公司

計(jì)算機(jī)控制論文:網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制的運(yùn)用

摘要：隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域，并且發(fā)揮著積極的作用。我國(guó)進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合始于上世紀(jì)，并且經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展歷程。據(jù)此，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制的介紹，闡述了通信技術(shù)的重要作用及其計(jì)算機(jī)控制中的作用。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)；計(jì)算機(jī)控制；應(yīng)用；發(fā)展

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)之間的結(jié)合使得信息通信的質(zhì)量逐漸提高。是現(xiàn)代信息通信的主要特征之一。隨著我國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)使用人數(shù)增多，網(wǎng)絡(luò)速度和安全性的提高成為一種必然。對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展而言，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是滯后的，它應(yīng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)。目前，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很高的水平。筆者將二者之間的關(guān)系以及網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中的運(yùn)用進(jìn)行了具體的分析。

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)相關(guān)概述

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)二者之間的結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)各個(gè)領(lǐng)域均有積極的影響。將不同區(qū)域的計(jì)算機(jī)通過(guò)設(shè)備天線(xiàn)進(jìn)行連接，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為通信網(wǎng)絡(luò)與資源網(wǎng)絡(luò)量部分，包括電纜、無(wú)線(xiàn)通信和電話(huà)線(xiàn)通信等相關(guān)內(nèi)容。通過(guò)一系列的線(xiàn)路和設(shè)備就可以保證節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)障礙通信，硬件、軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)均可以共享。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，常見(jiàn)的設(shè)備包括網(wǎng)管、網(wǎng)橋、中繼器、路由器和交換器。交換方式包括電路交換、報(bào)文交換和分組交換三種，信息在計(jì)算機(jī)之間的信息共享與傳輸多是依靠通信協(xié)議來(lái)完成，計(jì)算機(jī)協(xié)議可以在不同計(jì)算機(jī)之間使用，信息共享更加方便。

2網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制中的發(fā)展過(guò)程

2．1聯(lián)機(jī)時(shí)期特征。聯(lián)機(jī)是指通過(guò)中央處理器將不同區(qū)域的計(jì)算機(jī)連接在一起，共同發(fā)揮作用，聯(lián)機(jī)時(shí)期是計(jì)算機(jī)控制的第一階段，信息的交換需要核心處理器的指揮與預(yù)算，同時(shí)中心處理器要具有數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和收集功能。但是隨著計(jì)算機(jī)接入的增多，核心處理器的工作量增大，處理速度就會(huì)下降，最終不能滿(mǎn)足運(yùn)行需求。在信息收集和獲取上，核心處理器同樣面臨巨大的壓力，要保證中央處理器的效率，就需要在處理器和通信線(xiàn)路之間安裝前端處理器。這就是我們所說(shuō)的通信控制器，數(shù)據(jù)處理器的速度因此得到基本保證。但是此階段還不能實(shí)現(xiàn)全面的網(wǎng)絡(luò)連接。2．2互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)是隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，是指將不同的計(jì)算機(jī)之間互聯(lián)形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的信息的共享和交換成為一種必然。互聯(lián)網(wǎng)可以將信息進(jìn)行收集和存儲(chǔ)，同時(shí)也可以完成通信系統(tǒng)信息的交換和控制，具有獨(dú)立性，并且封閉性較好，可以很好的避免的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)，資源共享的效果不如從前，網(wǎng)絡(luò)之間互通存在困難。2．3標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)時(shí)期。標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代始于上世紀(jì)80年代，這一時(shí)期隨著集成電路和微處理器的使用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)更加合理化，既可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的運(yùn)行，又能夠保證信息運(yùn)行的共享和互聯(lián)。計(jì)算機(jī)的體積也逐漸縮小，逐漸接近現(xiàn)代我們所見(jiàn)的微型計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度上，較以往有很大的提高。網(wǎng)絡(luò)的安全性極大的提高，并且局域網(wǎng)是通過(guò)路由器等設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與共享。2．4高速網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)時(shí)期。隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)與世界接軌，信息高速公路這一概念提出。高速的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始出現(xiàn)，信息傳輸和處理速度達(dá)到了空前新高。尤其是在網(wǎng)絡(luò)通信上，基于互聯(lián)網(wǎng)的信息高速公路已經(jīng)在世界范圍內(nèi)建立，信息資源共享十分方便。

3計(jì)算機(jī)控制中的主要網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)

3．1以太網(wǎng)以太網(wǎng)是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的典型網(wǎng)絡(luò)，具有較多的優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)速率的提高，其應(yīng)用也不斷的增加，這一技術(shù)的成本較低，通信速率低，且影響因素較少。以太網(wǎng)已經(jīng)在各個(gè)地區(qū)開(kāi)始使用，但是還具有較大的開(kāi)發(fā)空間。對(duì)于以太網(wǎng)的研究，應(yīng)集中于資源的開(kāi)發(fā)上，我們知道以太網(wǎng)包含了大量的資源，如何將其正確的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)控制中，是下一階段的主要任務(wù)。以太網(wǎng)已經(jīng)在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，并且其特點(diǎn)明顯，以太網(wǎng)不僅注重信息通信共享，還對(duì)信息共享起著主宰作用。3．2現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制的主要方式之一，其應(yīng)用可以保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行，將網(wǎng)絡(luò)有效的連接。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)將基帶傳輸作為基本方式，具有較高的安全性和較強(qiáng)的抗干擾能力。新廠(chǎng)總線(xiàn)采用獨(dú)立的功能模塊，相互之間不造成影響，這使得維護(hù)變得方便。另外該技術(shù)的開(kāi)放式互聯(lián)則實(shí)現(xiàn)了各個(gè)層次之間的練習(xí)，在通信協(xié)議的約束下，信息可以統(tǒng)一。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在近年來(lái)的應(yīng)用較多，其兼容性、安全性和可靠性成為其廣泛應(yīng)用的主要原因，但是其運(yùn)行中依然存在一些問(wèn)題，比如傳輸速度不高，總線(xiàn)較為復(fù)雜，其設(shè)計(jì)與以太網(wǎng)之間存在較大的差別，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的傳輸而言，以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)更加明顯。在現(xiàn)階段，依然需求兩種技術(shù)相互配合。將兩種技術(shù)聯(lián)合使用的優(yōu)勢(shì)在于，第一，能源消耗減少，并且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，共享能力增強(qiáng)，通過(guò)終端設(shè)備可以輕松的獲得網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的計(jì)算機(jī)的聲音、圖像和數(shù)據(jù)信息，減少多次輸入的麻煩，減少成本使用。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，是文化得到傳播。衛(wèi)星通信已經(jīng)成為現(xiàn)代遠(yuǎn)程授課的一種方式，這一技術(shù)深入到教育行業(yè)，并在該領(lǐng)域取得了不錯(cuò)的成就。第二，在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中，遠(yuǎn)程技術(shù)的覆蓋能力逐漸增大，對(duì)傳統(tǒng)的學(xué)校教育起到了很好的補(bǔ)充作用。尤其使教學(xué)的開(kāi)放性與教育的覆蓋面積更加廣泛。第三，對(duì)于現(xiàn)代通信而言，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)在廣播、電視等方面取得了很高的成就，基于網(wǎng)絡(luò)通信的廣告業(yè)發(fā)展，也使得本國(guó)文化與不同民族之間的聯(lián)系更加頻繁。對(duì)世界各國(guó)之間的網(wǎng)絡(luò)交流而言，合作是必然的，在民主發(fā)展過(guò)程，民主藝術(shù)則是通過(guò)通信技術(shù)快速的傳播，針對(duì)不同的民族特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)則應(yīng)從繼承和發(fā)展開(kāi)始。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⑦@些特有的文化傳統(tǒng)進(jìn)行很好的保護(hù)和繼承，防止其被破壞。第四：網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在氣象報(bào)道上具有積極作用，可以準(zhǔn)確的報(bào)道氣象狀況，現(xiàn)代人已經(jīng)可以輕松獲得天氣信息，方便行動(dòng)。3．3應(yīng)用實(shí)例網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)在我國(guó)計(jì)算機(jī)控制中的運(yùn)用十分廣闊，比如上海的模擬呼吸系統(tǒng)就是我國(guó)建立的首個(gè)模擬尋呼系統(tǒng)，數(shù)字呼吸系統(tǒng)也是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的代表。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)需要接收端和發(fā)射端共同作用，集成電路在這一過(guò)程中會(huì)發(fā)揮積極的作用。近年來(lái)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展對(duì)于計(jì)算機(jī)交換機(jī)設(shè)備的研發(fā)提出了新的要求，隨著以太網(wǎng)也不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，對(duì)交換機(jī)和用戶(hù)的分析與維護(hù)就成為計(jì)算機(jī)控制中的主要任務(wù)。需要改變以往的預(yù)先控制方法，實(shí)現(xiàn)程序化，并對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行信息的保存。交換機(jī)執(zhí)行后，可以通過(guò)使用換號(hào)碼的方式實(shí)現(xiàn)相關(guān)程序，對(duì)計(jì)算機(jī)的變革使得網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)一步發(fā)展，在我國(guó)計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)深入到工業(yè)、服務(wù)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)新的網(wǎng)絡(luò)模式而言，計(jì)算機(jī)變革將進(jìn)一步進(jìn)行。

4總結(jié)

對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而言，經(jīng)歷了幾個(gè)階段。我目前我國(guó)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)空前先進(jìn)，對(duì)于計(jì)算機(jī)控制起到積極作用。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制來(lái)影響其他領(lǐng)域或行業(yè)，要進(jìn)一步明確其積極作用，筆者將網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行了具體的分析，闡述了不同時(shí)期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。以便于推進(jìn)我國(guó)計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展以及其在各個(gè)領(lǐng)域中的作用。

作者:李景純 單位:廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司

計(jì)算機(jī)控制論文:汽車(chē)綜合性能檢測(cè)站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析

摘要：詳細(xì)闡述了汽車(chē)綜合性能檢測(cè)站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的問(wèn)題預(yù)防和維護(hù)工作，以期能為相關(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)；綜合性能；檢測(cè)站；控制系統(tǒng)

汽車(chē)綜合性能檢測(cè)站是以計(jì)算機(jī)為核心的測(cè)量和控制系統(tǒng)。因此，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行對(duì)汽車(chē)綜合性能檢測(cè)站有著重要的作用，我們要做好計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的維護(hù)工作。

1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性問(wèn)題的預(yù)防

1.1供電的可靠性

電源是整個(gè)系統(tǒng)的命脈，會(huì)在很大程度上影響系統(tǒng)的可靠性。制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟停、底盤(pán)測(cè)功機(jī)渦流機(jī)的運(yùn)行等都會(huì)造成供電網(wǎng)絡(luò)電壓大幅漲落，從而導(dǎo)致電壓不穩(wěn)，給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)造成很大的干擾。實(shí)踐表明，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)外部干擾引起的故障中，80%以上是由電源干擾引起的。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的供電原則是：①空調(diào)、照明等動(dòng)力設(shè)施與計(jì)算機(jī)、工位機(jī)應(yīng)分別供電；②工位機(jī)采用穩(wěn)壓電源，以保證AC220V的穩(wěn)定；③服務(wù)器和計(jì)算機(jī)要采用不間斷電源（UPS）供電，以防信息丟失；④三相負(fù)載要均衡；⑤工位機(jī)內(nèi)交、直流電源線(xiàn)分開(kāi)線(xiàn)槽走線(xiàn)，信號(hào)線(xiàn)與地線(xiàn)、電源線(xiàn)盡量不交叉，以減小交流電源對(duì)直流電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)的感應(yīng)干擾。正確接地也是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)抑制干擾的重要手段，接地原則是：工位機(jī)和設(shè)備采用串聯(lián)屏蔽接地方式，用一根大截面銅線(xiàn)（至少10mm2）連接各裝置的中心接地點(diǎn)，然后連接到接地母線(xiàn)；接地裝置最好埋在距檢測(cè)車(chē)間10～15m處。

1.2線(xiàn)路的可靠性

在自動(dòng)檢測(cè)線(xiàn)上，每個(gè)工位的模擬量、開(kāi)關(guān)量的輸入和輸出是必不可少的。電氣設(shè)備漏電、接地系統(tǒng)不完善或傳感器絕緣性能不高等都會(huì)造成通道中傳入很高的共模或差模電壓。如果各通道的線(xiàn)路綁扎在一起，則各線(xiàn)路會(huì)通過(guò)電磁感應(yīng)相互干擾，尤其是將－12～12V的信號(hào)線(xiàn)和交流380V、220V電源線(xiàn)綁扎在一起，其干擾更為嚴(yán)重——輕則使弱電信號(hào)出現(xiàn)誤差，重則會(huì)覆蓋住傳感器等的弱電信號(hào)。在安裝計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，要按信號(hào)類(lèi)別將信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)、強(qiáng)電線(xiàn)與弱電線(xiàn)、模擬量線(xiàn)與開(kāi)關(guān)量線(xiàn)、交流線(xiàn)與直流線(xiàn)等分開(kāi)線(xiàn)槽走線(xiàn)，以減少各種耦合干擾；不同類(lèi)型的信號(hào)要分別用不同電纜傳輸，信號(hào)電纜應(yīng)按信號(hào)種類(lèi)分別布置傳輸，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線(xiàn)同時(shí)傳送動(dòng)力電源和信號(hào)，避免信號(hào)線(xiàn)與動(dòng)力電纜靠近并平行布置；要對(duì)傳感器信號(hào)線(xiàn)和光電開(kāi)關(guān)信號(hào)線(xiàn)采取屏蔽措施，將正確接地與屏蔽結(jié)合起來(lái)抑制干擾；對(duì)于模擬信號(hào)線(xiàn)，一律采用屏蔽電纜走線(xiàn)方式，同時(shí)穿鋼管屏蔽保護(hù)，將屏蔽層接地，以減少靜電干擾。另外，較短的信號(hào)線(xiàn)可以采用雙絞線(xiàn)，雙絞線(xiàn)上產(chǎn)生的大小相等、方向相反的電磁干擾可以相互抵消。

1.3硬件電路的可靠性

工位機(jī)、設(shè)備控制柜的設(shè)計(jì)采用模塊化、通用化的方式，以便故障查詢(xún)和更換。對(duì)于硬件電路，特別是主控板，要在其關(guān)鍵點(diǎn)上設(shè)計(jì)LED指示燈和報(bào)警裝置，以便維護(hù)。比如控制舉升器升降的繼電器吸合電路可用LED指示燈來(lái)標(biāo)識(shí)其工作狀態(tài)；I/0通道中光電開(kāi)關(guān)信號(hào)采用光電耦合器隔離，傳感器信號(hào)采用隔離放大的方法來(lái)抑制干擾。硬件濾波電路是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的重要組成部分。傳感器信號(hào)在接入放大器前，可在信號(hào)線(xiàn)與地間并接電容，以減少共模干擾，并在信號(hào)兩極間加裝濾波器，以減少差模干擾。將常用RC濾波器接在一些低頻信號(hào)的傳輸電路中，例如側(cè)滑檢驗(yàn)臺(tái)的差動(dòng)變壓器輸出端，可以有效削弱各類(lèi)高頻干擾信號(hào)。為保證整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在局部發(fā)生故障時(shí)也能夠正常工作，可以在工位機(jī)里設(shè)置一些備用部件。一旦發(fā)生故障，就啟動(dòng)備用部件。

1.4軟件設(shè)計(jì)的可靠性

對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)而言，軟件抗干擾技術(shù)是防止計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)受到可預(yù)知干擾或當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)受到干擾后使其恢復(fù)運(yùn)行，或輸入、輸出信號(hào)受到干擾后，使計(jì)算機(jī)能去偽存真的一種軟件支持技術(shù)。開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，可通過(guò)軟件提高其可靠性，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，減少維修時(shí)間。干擾信號(hào)是隨機(jī)的，可以利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自檢與診斷、軟件陷阱、軟件濾波和中斷處理等提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性，特別是非周期性的隨機(jī)干擾信號(hào)，采用軟件濾波是非常有效的。所謂“軟件濾波”，就是通過(guò)多次采樣，得到一個(gè)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)系列，通過(guò)某種處理后，得到一個(gè)可信度較高的結(jié)果。比較常用的濾波法有程序判斷濾波法、去極值平均濾波法和低通濾波法。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，可使系統(tǒng)具備掉電保護(hù)功能，以提高其可靠性。例如進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，即保存當(dāng)時(shí)重要的狀態(tài)參數(shù)，當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí)，計(jì)算機(jī)重新復(fù)位，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，繼續(xù)完成未完成的工作。

2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的維護(hù)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的維護(hù)可以從以下幾個(gè)方面入手：①注意服務(wù)器、各工位機(jī)以及設(shè)備周?chē)沫h(huán)境、溫度、濕度和灰塵等狀況，一定要采取通風(fēng)、防塵等措施，避免陽(yáng)光直射。②定時(shí)用毛刷、吸塵器等清除工位機(jī)機(jī)柜和計(jì)算機(jī)控制柜內(nèi)的灰塵。檢測(cè)車(chē)間的空氣中含有大量灰塵、煙粒和粉末，一旦它們落在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)工位機(jī)、計(jì)算機(jī)控制柜的印制線(xiàn)路或元器件上，就會(huì)引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件和印制線(xiàn)路損壞。③經(jīng)常檢查傳感器的工作狀態(tài)，觀(guān)察其是否有位移、積塵和受潮現(xiàn)象。不要人為破壞傳感器的正常工作狀態(tài)。④散熱、通風(fēng)是防止服務(wù)器、計(jì)算機(jī)和工位機(jī)過(guò)熱的重要手段。為此，工作人員應(yīng)每天檢查各冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，每半年或一個(gè)季度檢查風(fēng)道過(guò)濾器是否有堵塞現(xiàn)象。如果過(guò)濾網(wǎng)上灰塵積聚過(guò)多，則應(yīng)及時(shí)清理，否則計(jì)算機(jī)控制柜內(nèi)的溫度就會(huì)升高（一般不允許超過(guò)55℃）。⑤盡量少開(kāi)工位機(jī)機(jī)柜的門(mén)。有的檢測(cè)站在夏天打開(kāi)柜門(mén)散熱，這種方法不可取，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)加速損壞。正確的方法是降低計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的外部環(huán)境溫度。因此，應(yīng)該嚴(yán)格規(guī)定，除非進(jìn)行必要的調(diào)整和維修，否則不允許隨便開(kāi)啟柜門(mén)，更不允許在使用時(shí)敞開(kāi)柜門(mén)。⑥利用Windows維護(hù)工具定期整理硬盤(pán)、備份數(shù)據(jù)庫(kù)，并且只有具有一定權(quán)限的人才可以訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)算機(jī)要定期査、殺毒，殺毒軟件也要及時(shí)更新。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了確保汽車(chē)綜合性能檢測(cè)站的正常運(yùn)行，我們要重視和做好計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的問(wèn)題預(yù)防和維護(hù)的工作，并要采取有效措施保障計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性，從而促進(jìn)汽車(chē)綜合性能檢測(cè)站工作的開(kāi)展。

作者:鄒夏驍 單位:惠州市汽車(chē)運(yùn)輸集團(tuán)有限公司

計(jì)算機(jī)控制論文:計(jì)算機(jī)控制程序?qū)嶒?yàn)室創(chuàng)建

1高等職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題

教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高職高專(zhuān)人才培養(yǎng)工作的若干意見(jiàn)》中明確指出：“人才培養(yǎng)模式改革的重點(diǎn)是教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性、開(kāi)放性和職業(yè)性，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)是三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。”[1]實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能、鍛煉學(xué)生職業(yè)意識(shí)、實(shí)現(xiàn)高職培養(yǎng)目標(biāo)的主體教學(xué)環(huán)節(jié)之一。高等職業(yè)院校的教師開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，要以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為主，以職業(yè)的典型工作任務(wù)為導(dǎo)向，鍛煉企業(yè)所期望的工作能力，增強(qiáng)職業(yè)意識(shí)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性和職業(yè)性。但目前職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中的幾個(gè)問(wèn)題需引起我們的注意。第一，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備制約著學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高。目前，實(shí)驗(yàn)設(shè)備大多采用以實(shí)驗(yàn)?zāi)K為基本單元的實(shí)驗(yàn)箱形式，往往以最基本的認(rèn)知性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合性、創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)很難實(shí)施。對(duì)于這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是被動(dòng)的，是為完成任務(wù)而做實(shí)驗(yàn)，因而無(wú)積極性可言。第二，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程大多圍繞硬件實(shí)物，在實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室或企業(yè)車(chē)間等場(chǎng)所實(shí)施，因其直觀(guān)易感性和接近生產(chǎn)實(shí)際，向來(lái)都是高職實(shí)踐課程的主流教學(xué)方式。然而這種教學(xué)方式存在先天不足，因其投入大、適應(yīng)性差且難于開(kāi)放，往往使實(shí)踐教學(xué)過(guò)程面臨窘境[2]。對(duì)沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)過(guò)程中容易造成器件和儀器儀表的損壞，故開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)需要購(gòu)置的元器件數(shù)量增多，開(kāi)支增大。第三，實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)時(shí)有限，而設(shè)計(jì)型的實(shí)踐項(xiàng)目要求學(xué)生在學(xué)習(xí)原理圖的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出實(shí)物來(lái)，若原理圖不正確會(huì)影響實(shí)物設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)時(shí)間，又影響學(xué)習(xí)進(jìn)度。

2虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

伴隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展，各種虛擬仿真系統(tǒng)為實(shí)際系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了可靠的保證，運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)有以下優(yōu)勢(shì)：(1)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能。圍繞模擬和仿真條件開(kāi)發(fā)的虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，是參考專(zhuān)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域有關(guān)生產(chǎn)要素及崗位能力要求而開(kāi)發(fā)的。通過(guò)訓(xùn)練，可增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能，提高創(chuàng)新能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。(2)教學(xué)成本低。基于計(jì)算機(jī)軟件的虛擬仿真技術(shù)實(shí)踐教學(xué)模式，在多媒體機(jī)房或?qū)I(yè)實(shí)訓(xùn)室安裝計(jì)算機(jī)仿真軟件即可開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，維護(hù)、維修和管理工作量小，節(jié)約了教學(xué)成本。

(3)提升綜合效益。借助Matlab，Proteus等軟件強(qiáng)大的仿真能力以及豐富的資源庫(kù)，可以有效替代硬件仿真器進(jìn)行先期的軟硬件調(diào)試，再利用儀器儀表的輸入輸出功能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，待仿真結(jié)果基本理想時(shí)再進(jìn)行實(shí)際的硬件調(diào)試。這樣，一方面學(xué)生了解應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)，鍛煉了編程技術(shù)，也學(xué)習(xí)了儀器儀表的使用，提高了設(shè)計(jì)水平；另一方面開(kāi)發(fā)過(guò)程高效，損失減少，解決了實(shí)驗(yàn)室資源緊張的問(wèn)題[3]。

3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，圍繞具有模擬和仿真條件的校內(nèi)多媒體實(shí)驗(yàn)機(jī)房或?qū)嵱?xùn)室，著力開(kāi)發(fā)其虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，充分發(fā)掘其教學(xué)功能，為實(shí)訓(xùn)操作前理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)提供有效途徑。開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)虛擬實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目舉例見(jiàn)表1，并以項(xiàng)目三為例，證明虛擬實(shí)驗(yàn)室可以鍛煉學(xué)生軟硬件的綜合開(kāi)發(fā)能力。

3.1Smith純滯后溫度控制系統(tǒng)的Matlab輔助設(shè)計(jì)與仿真

電阻爐是一個(gè)具有自平衡能力的對(duì)象，可以近似為帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)。根據(jù)被控對(duì)象實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可確定被控對(duì)象的純滯后時(shí)間τ＝72s和對(duì)象時(shí)間常數(shù)Tp=2min，其比例τ/Tp＞0.5，故采用帶有Smith預(yù)估器的數(shù)字PID控制算法，在Matlab軟件的Simulink模型窗口創(chuàng)建smith.mdl模型文件[4](如圖1所示)。圖1帶有Smith預(yù)估器的數(shù)字PID控制系統(tǒng)仿真模型根據(jù)被控對(duì)象時(shí)間長(zhǎng)短并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，確定采樣周期為1s，調(diào)試比例系數(shù)kp、積分系數(shù)ki，使系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定，沒(méi)有超調(diào)，使單位階躍響應(yīng)輸出曲線(xiàn)的上升時(shí)間滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，可得仿真結(jié)果(如圖2，圖3所示)。由圖2可知，引入Smith預(yù)估器后，閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)無(wú)超調(diào)，只是在時(shí)間上滯后τ＝72s；由圖3可知，控制系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)輸出曲線(xiàn)的上升時(shí)間小于6s。采用帶有Smith預(yù)估器的數(shù)字PID控制算法可實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻爐溫度的純滯后補(bǔ)償控制。圖2Smith預(yù)估控制系統(tǒng)仿真結(jié)果圖3Smith預(yù)估控制系統(tǒng)仿真結(jié)果局部放大圖經(jīng)此虛擬設(shè)計(jì)，學(xué)生可結(jié)合對(duì)電阻爐溫度對(duì)象的控制，學(xué)習(xí)smith預(yù)估控制器的設(shè)計(jì)原理及參數(shù)調(diào)試方法、技巧，為實(shí)際對(duì)象的控制及控制方法的合理選擇積累經(jīng)驗(yàn)。

3.2輸入溫度檢測(cè)信號(hào)Proteus輔助設(shè)計(jì)與仿真

電阻爐的溫度檢測(cè)采用鎳鉻－鎳硅熱電偶，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換成單片機(jī)方便識(shí)別的電壓信號(hào)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入單片機(jī)。使用Proteus的ISIS組件繪制的ADC0809與AT89C51接口原理如圖4所示，在ISIS界面編輯源程序，經(jīng)編譯后向CPU(AT89C51)加載源程序，仿真運(yùn)行、調(diào)試。可得到輸入溫度信號(hào)對(duì)應(yīng)的8位二進(jìn)制電壓值，再經(jīng)顯示電路顯示對(duì)應(yīng)的溫度值，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，達(dá)到控制溫度的目的。圖4模擬量輸入通道的仿真運(yùn)行與觀(guān)測(cè)經(jīng)此虛擬設(shè)計(jì)，學(xué)生可學(xué)習(xí)A/D芯片ADC0809轉(zhuǎn)換性能及編程方法，掌握A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口軟硬件設(shè)計(jì)方法。

3.3項(xiàng)目報(bào)告

每一個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生都要寫(xiě)出包括項(xiàng)目研究概論、方法與手段、查閱資料情況、完成形式、得失經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容的總結(jié)報(bào)告，將理論教學(xué)和工程訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，將企業(yè)真實(shí)的“崗位任務(wù)”轉(zhuǎn)換成職業(yè)院校的“學(xué)習(xí)任務(wù)”[5]。這樣，既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、參與性，又可提高學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)全過(guò)程的理解和掌握，改變以往實(shí)驗(yàn)只走簡(jiǎn)單操作過(guò)程的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)形式，提高學(xué)生對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行深入探索的主動(dòng)性，從而培養(yǎng)學(xué)生一定的科研思維能力。

4結(jié)束語(yǔ)

(1)Matlab，Proteus等仿真軟件在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)具有現(xiàn)實(shí)意義。

(2)利用虛擬仿真軟件替代價(jià)格昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試儀器，可在課堂上進(jìn)行仿真分析，便于學(xué)生深入理解和掌握概念；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可用來(lái)指導(dǎo)實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，減少實(shí)物實(shí)驗(yàn)調(diào)試和耗材，既提高教學(xué)效率，又節(jié)約教學(xué)成本。

(3)仿真不能完全代替實(shí)物，在利用Matlab，Proteus等軟件進(jìn)行仿真分析的基礎(chǔ)上將其應(yīng)用于實(shí)物系統(tǒng)，才能真正將校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)與企業(yè)實(shí)際工作崗位需求有機(jī)銜接與融通。

計(jì)算機(jī)控制論文:基于環(huán)形以太網(wǎng)洗煤廠(chǎng)計(jì)算機(jī)控制程序

本文依據(jù)某洗煤廠(chǎng)提供的洗煤廠(chǎng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)及技術(shù)性能要求設(shè)計(jì)。目前原設(shè)備生產(chǎn)能力為150萬(wàn)t/a，技術(shù)改造后為200萬(wàn)t/a，結(jié)合該礦建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，地面生產(chǎn)系統(tǒng)主要工藝裝備均采用生產(chǎn)效率高、運(yùn)行可靠的先進(jìn)設(shè)備，但不具備遠(yuǎn)程管理監(jiān)控功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)集中管理。本文是在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的改造。

1洗煤廠(chǎng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類(lèi)型確定

當(dāng)前分布式計(jì)算機(jī)控制的類(lèi)型有：集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

（1）集散控制系統(tǒng)（DCS-DistributedControlSystem）集散控制系統(tǒng)又稱(chēng)分布式控制系統(tǒng)。它以微處理器為核心，實(shí)現(xiàn)功能上和地理上的分布控制，同時(shí)通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道把各個(gè)分散點(diǎn)的信息集中起來(lái)，進(jìn)行集中監(jiān)視和操作，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的控制和優(yōu)化。DCS的設(shè)計(jì)原則是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、分而自治和綜合協(xié)調(diào)；

（2）現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem-FCS）現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)是20世紀(jì)80年代中期在國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新一代分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。它采用了不同于DCS的“工作站-現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)-智能儀表”結(jié)構(gòu)模式，降低了系統(tǒng)總成本，提高了可靠性，且在統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)下可實(shí)現(xiàn)真正的開(kāi)放式互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因此它是新一代的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；

（3）網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)NCS（NetworkControlSystem）網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)形成的反饋控制系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，被控制對(duì)象與控制器以及控制器與驅(qū)動(dòng)器之間是通過(guò)一個(gè)公共的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)連接的。它是一種空間分布式系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將分布于不同地理位置的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器連接起來(lái)，形成閉環(huán)的一種全分布式實(shí)時(shí)反饋控制系統(tǒng)。它具有信息資源共享、易于擴(kuò)展、連接線(xiàn)數(shù)減少、效率高、易于維護(hù)、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。盡管NCS比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制方式具有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，使數(shù)據(jù)包在傳送的過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生排隊(duì)或碰撞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸延遲，從而使控制系統(tǒng)產(chǎn)生時(shí)滯，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其跟隨性。因此本系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的條件，選擇了基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制方式。某洗煤廠(chǎng)生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。圖1洗煤廠(chǎng)生產(chǎn)工藝流程圖根據(jù)圖1可知，該選煤廠(chǎng)具有車(chē)間分散、設(shè)備分散，生產(chǎn)連續(xù)，各環(huán)相扣，數(shù)據(jù)多，處理量大的工藝流程特點(diǎn)，因而采用了基于光纖環(huán)網(wǎng)冗余的工業(yè)以太網(wǎng)+PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)+ROFINET總線(xiàn)的集中管理、分散控制的新一代分布式控制方式（即FCS）。

2洗煤廠(chǎng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組建

通過(guò)圖1對(duì)洗煤廠(chǎng)生產(chǎn)工藝的研究，統(tǒng)計(jì)出需要控制的系統(tǒng)包括集控樓集控室、動(dòng)篩車(chē)間、洗選車(chē)間、壓濾車(chē)間、篩分車(chē)間、原煤配電室和西泵房等幾個(gè)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用1臺(tái)總配電柜+1臺(tái)工作站+3套西門(mén)子S7-3003152DPPLC主站+3套ET200S分站+PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)+ROFINET總線(xiàn)+工業(yè)以太網(wǎng)控制。考慮數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以及需方的要求采用雙環(huán)自愈型工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式和冗余系統(tǒng)形成選煤廠(chǎng)環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)，系統(tǒng)提供豐富的模塊多樣化設(shè)計(jì)，可支持熱插拔。

2.1現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS

PROFIBUS是一種不依賴(lài)于設(shè)備生產(chǎn)商的國(guó)際化、開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層或工廠(chǎng)自動(dòng)化車(chē)間級(jí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車(chē)間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。PROFIBUS協(xié)議采用ISO/OSI模型的第1層、第2層和第7層（ISO/OSI模型的1～4層是面向網(wǎng)絡(luò)的，5～7層是面向用戶(hù)）。PROFIBUS為用戶(hù)提供了3種通信協(xié)議類(lèi)型，即PROFIBUS－DP（DecentralizedPeriphery該總線(xiàn)成本低，速度高，用于分散式I/O的通信與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)控制）、PROFIBUS－PA（ProcessAutomation該總線(xiàn)具有本征安全規(guī)范，適合于本質(zhì)安全的場(chǎng)合，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線(xiàn)上，為過(guò)程自動(dòng)化而設(shè)計(jì)）、PROFIBUS-FMS（FieldbusMessageSpecification，該總線(xiàn)是一個(gè)令牌實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，用于車(chē)間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)）。PROFIBUS傳送速度可在9.6kbit/s~12Mbit/s任意選擇，因此PROFIBUS可適應(yīng)于不同控制對(duì)象和通信速率等要求，開(kāi)放性好并且技術(shù)成熟，所以在該洗煤廠(chǎng)的車(chē)間級(jí)采用了PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)的分散的I/O通信。根據(jù)要求，在篩分車(chē)間配電室及原煤配電室設(shè)立一個(gè)ET200S遠(yuǎn)程I/O站，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，ET200S是西門(mén)子PLC的遠(yuǎn)程模塊，通過(guò)西門(mén)子的PROFIBUS-DP總線(xiàn)將該ET200S作為子站掛靠在動(dòng)篩車(chē)間PLC控制分站，通過(guò)總線(xiàn)的形式將采集的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制信號(hào)由PLC到ET200S子站上。在硬件組態(tài)中，需要將ET200S掛到DP總線(xiàn)上，同時(shí)定義該ET200下的模塊屬性，包括各模塊的地址以及各種屬性。同樣，在西泵房設(shè)計(jì)一個(gè)ET200M遠(yuǎn)程I/O站，通過(guò)西門(mén)子的PROFIBUS-DP總線(xiàn)接入洗選車(chē)間PLC控制分站。3套S7-300PLC采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口,并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)接入管控中心。

2.2工業(yè)以太網(wǎng)

雖然PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構(gòu)是以ISO/OSI為參考模型，但其3~6層并未出現(xiàn)在PROFIBUS的通信棧中，而且各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之間雖可通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行互換，但設(shè)備和裝置之間的操作性和互換性就幾乎不存在；現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)吞吐能力只適合于底層應(yīng)用層，對(duì)管理層因其對(duì)實(shí)時(shí)性要求非常高，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)滿(mǎn)足不了要求，因此采用功能更強(qiáng)大的工業(yè)以太網(wǎng)將洗煤廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)組成環(huán)形自愈網(wǎng)，提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度及可靠性。所謂工業(yè)以太網(wǎng)就是結(jié)合以太網(wǎng)技術(shù)和TCP/IP技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。洗煤廠(chǎng)的工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)計(jì)如下：（1）基本類(lèi)型按照以太網(wǎng)傳輸速率大致可分為4種：10Mbit/s工業(yè)以太網(wǎng)、100Mbit/s工業(yè)以太網(wǎng)、1Gbit/s工業(yè)以太網(wǎng)、10Gbit/s工業(yè)以太網(wǎng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及需方要求采用1Gbit/s工業(yè)以太網(wǎng)。（2）網(wǎng)絡(luò)硬件①傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)主要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接距離、數(shù)據(jù)安全、傳輸速率來(lái)確定，在工業(yè)以太網(wǎng)中常用的傳輸介質(zhì)有屏蔽雙絞線(xiàn)（TP）、工業(yè)屏蔽雙絞線(xiàn)（ITP）和光纖。因光纖有重量輕、不產(chǎn)生電磁干擾、不受雷電影響、不受電磁干擾、無(wú)屏蔽電流及無(wú)電氣接地問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，因此在本設(shè)計(jì)中采用光纖作為傳輸介質(zhì)；②工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在本系統(tǒng)中由于采用OLM光纖環(huán)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)的檢測(cè)采用載波偵聽(tīng)多路復(fù)用的方式，使系統(tǒng)傳輸延時(shí)，可靠性降低，采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)可有效地改善系統(tǒng)的特性。本設(shè)計(jì)采用了MIER系列的以太網(wǎng)交換機(jī)。MIER-5428系列自愈環(huán)光纖交換機(jī)是由24個(gè)10/100Base–TX或10/100Base-FX/BX端口以及4個(gè)10/100/1000Base-TX或千兆SFP組合端口（1000Base-SX/LX/BX）組成。系統(tǒng)在重新組態(tài)時(shí)冗余倒換時(shí)間小于300ms，另可提供1個(gè)1000M以上聯(lián)口與核心交換機(jī)上聯(lián)。MIER-5428支持MR-Ring自愈環(huán)，適合用作中心端交換機(jī)，最大的特點(diǎn)是支持多組自愈環(huán)網(wǎng)，可由用戶(hù)自行設(shè)定自愈環(huán)的環(huán)路端口，與MIE-5210自愈環(huán)光纖交換機(jī)組成多個(gè)自愈環(huán)網(wǎng)，而4個(gè)千兆口可以將多臺(tái)MIER-5428組成千兆自愈環(huán)，保證多個(gè)中心交換機(jī)之間的千兆鏈路安全；③通信處理器工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器包括用在3臺(tái)S7-300站上的處理器CP343-1、PC機(jī)上的網(wǎng)卡CP1613，它們均提供了ITP、RJ45、AUI等以太網(wǎng)接口，以1000Mbit/s的速度將3臺(tái)PLC和PC連接至工業(yè)以太網(wǎng)上。

2.3PROFINET

PROFIBUS作為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的一種，已經(jīng)在我國(guó)得到認(rèn)可，并廣泛應(yīng)用在各種場(chǎng)所，將TCP/IP技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是西門(mén)子近年來(lái)的成果，這就是PROFINET，它是一種基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，并得到了國(guó)際電子委員會(huì)（IEC）的認(rèn)可。采用PROFINET將集控室和現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了管控一體化。PROFINET的物理層采用快速以太網(wǎng)的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層（IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)），網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層采用IP/TCP/UDP技術(shù)。洗煤廠(chǎng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中既有對(duì)實(shí)時(shí)性沒(méi)有特別要求的過(guò)程參數(shù)設(shè)定值（如PID控制器的KP、KI、KD等參數(shù)設(shè)定），又有必須滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求的過(guò)程采樣值，PROFINET對(duì)不同的應(yīng)用要求使用相應(yīng)的通信方案，解決了在同一個(gè)系統(tǒng)里有不同實(shí)時(shí)通信要求的問(wèn)題。這是因?yàn)镻ROFINET采用IRT技術(shù)解決同步數(shù)據(jù)通信問(wèn)題、采用SRT技術(shù)解決苛求時(shí)間數(shù)據(jù)通信問(wèn)題、采用IP/TCP/UDP技術(shù)解決無(wú)苛求時(shí)間數(shù)據(jù)通信問(wèn)題。

2.4ET200S控制方式

SIMATICET200S是西門(mén)子ET200分布式I/O系統(tǒng)的重要組成部分，它的按位模塊化、高度可擴(kuò)展性的優(yōu)勢(shì)使其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制場(chǎng)合。使用SIMATICS7-400/300控制器和ET200系列遠(yuǎn)程I/O所構(gòu)成的基于PROFIBUS-DP或PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的解決方案，目前已經(jīng)成為眾多工程項(xiàng)目的經(jīng)典選擇。ET200S是一款防護(hù)等級(jí)為IP20，具有豐富的信號(hào)模塊，同時(shí)支持電機(jī)啟動(dòng)器，變頻器，PROFIBUS和PROFINET網(wǎng)絡(luò)的分布式I/O系統(tǒng)。SIMATICET200S同時(shí)支持PROFIBUS和PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)；擁有CPU314功能的集成PROFIBUSDP通訊口的IM151-7CPU和具有3個(gè)PROFINET接口的IM151-8PN/DPCPU接口模塊；可以擴(kuò)展最大7.5kW的電機(jī)啟動(dòng)器和最大4.0kW的變頻器；擁有豐富的診斷功能，包括斷線(xiàn)、短路和通道級(jí)的診斷功能；對(duì)于MODBUSRTU通訊功能，無(wú)需增加任何的選件即可完成；支持帶電熱插拔功能，使得在運(yùn)行情況下也可以輕松完成模塊的更換；同時(shí)提供包括集成光纖接口的PROFIBUS和PROFINET接口模塊；洗煤廠(chǎng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3結(jié)語(yǔ)

分析了洗煤廠(chǎng)的工藝流程，確定了該系統(tǒng)的控制類(lèi)型；并通過(guò)分析工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS、PROFINET的特點(diǎn)，組建了關(guān)于環(huán)形以太網(wǎng)洗煤廠(chǎng)的FCS系統(tǒng)；提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度及系統(tǒng)的穩(wěn)定性，完善了系統(tǒng)的功能，使操作更加方便、透明；為洗煤廠(chǎng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一定的參考。

計(jì)算機(jī)控制論文:P/T數(shù)字轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的必修課。該課程是在自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)，通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展和建立起來(lái)的，它是實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的核心技術(shù)，是一門(mén)綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程［1－2］。

目前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)多數(shù)是以圍繞單片機(jī)或8088微處理器為控制核心的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開(kāi)展的，還有部分設(shè)計(jì)是要求運(yùn)用仿真軟件驗(yàn)證控制算法的正確性。上述要求很可能導(dǎo)致學(xué)生所掌握的知識(shí)與工廠(chǎng)實(shí)際設(shè)備脫節(jié)。由于學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制相關(guān)硬件設(shè)備沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，所以導(dǎo)致學(xué)生經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，還是對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的內(nèi)容不能合理、科學(xué)、自如地運(yùn)用。利用P／T數(shù)字轉(zhuǎn)臺(tái)作為課程設(shè)計(jì)的平臺(tái)，首先，可以使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)有最初的感性認(rèn)識(shí)，其次，由于該設(shè)備采用的是工業(yè)級(jí)運(yùn)動(dòng)控制板卡，學(xué)生在熟悉相關(guān)資料的基礎(chǔ)上能夠進(jìn)一步理解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成原理及計(jì)算機(jī)控制應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，達(dá)到將綜合專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與工程實(shí)際有機(jī)結(jié)合，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。通過(guò)資料搜集、方案分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與報(bào)告撰寫(xiě)的整個(gè)過(guò)程，學(xué)生可以得到科學(xué)研究工作的初步訓(xùn)練。

1P／T數(shù)字轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹

1．1轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)控制系統(tǒng)

轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)控制系統(tǒng)主要由運(yùn)動(dòng)控制器、具有PCI插槽的PC機(jī)、具有增量式編碼器的伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)器電源、原點(diǎn)開(kāi)關(guān)和正／負(fù)限位開(kāi)關(guān)等6個(gè)部分組成控制伺服電機(jī)時(shí)，控制器輸出＋／－10V數(shù)字電壓控制信號(hào)。采用GT系列運(yùn)動(dòng)控制器組成的控制系統(tǒng)典型連接如圖1所示。

1．2運(yùn)動(dòng)控制器

固高公司生產(chǎn)的GT系列運(yùn)動(dòng)控制器，可以同步控制4個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，實(shí)現(xiàn)多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。其核心由AD－SP2181數(shù)字信號(hào)處理器和FPGA組成，可以實(shí)現(xiàn)高性能的控制計(jì)算。它適用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、木工機(jī)械、印刷機(jī)械、裝配生產(chǎn)線(xiàn)、電子加工設(shè)備、激光加工設(shè)備等。GT系列運(yùn)動(dòng)控制器以IBM－PC及其兼容機(jī)為主機(jī)，提供標(biāo)準(zhǔn)的PCI總線(xiàn)產(chǎn)品。運(yùn)動(dòng)控制器提供C語(yǔ)言函數(shù)庫(kù)和Windows動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。用戶(hù)能夠?qū)⑦@些控制函數(shù)與自己控制系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)處理、界面顯示、用戶(hù)接口等應(yīng)用程序模塊集成在一起，建造符合特定應(yīng)用要求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種應(yīng)用領(lǐng)域的要求。

1．3視頻采集

除運(yùn)動(dòng)控制以外，P／T數(shù)字轉(zhuǎn)臺(tái)還配備了Matrox的圖像采集卡和攝像頭，圖像采集卡具有16MB內(nèi)存，支持模擬視頻的實(shí)時(shí)捕捉或JPEG2000壓縮／解壓縮功能。

2P／T數(shù)字轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容

2．1轉(zhuǎn)臺(tái)控制

此部分主要是對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)軸電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制，在對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)控制編程時(shí)首先對(duì)控制卡進(jìn)行初始化，在初始化過(guò)程中完成中斷屏蔽字、限位開(kāi)關(guān)有效狀態(tài)、伺服濾波器零點(diǎn)偏移值、運(yùn)動(dòng)模式等設(shè)置。設(shè)定選定軸為當(dāng)前軸，設(shè)置運(yùn)動(dòng)模式、速度參數(shù)、加速度參數(shù)，然后刷新當(dāng)前參數(shù)，當(dāng)速度參數(shù)發(fā)生變化時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)始動(dòng)作。

2．2圖像獲取及處理

視頻采集部分是以固高科技公司隨轉(zhuǎn)臺(tái)提供的Matrox采集卡、攝像頭為平臺(tái)，通過(guò)編寫(xiě)高級(jí)語(yǔ)言程序可以實(shí)現(xiàn)以下功能：將攝像頭捕獲的圖像顯示出來(lái)、對(duì)圖像進(jìn)行處理、利用處理后圖像像素的不同查找到目標(biāo)物體、求出目標(biāo)物體的質(zhì)心坐標(biāo)［3－6］。當(dāng)目標(biāo)物體移動(dòng)時(shí)，控制轉(zhuǎn)臺(tái)跟隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。

3題目的設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與轉(zhuǎn)臺(tái)的控制、視頻圖像的采集和圖像處理相關(guān)。為學(xué)生提供的參考資料包括固高運(yùn)動(dòng)控制卡使用手冊(cè)、編程手冊(cè)、圖像采集卡使用手冊(cè)以及相關(guān)函數(shù)庫(kù)，要求學(xué)生采用C＋＋或其他高級(jí)語(yǔ)言編制程序。可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，設(shè)計(jì)難易程度不同的題目。“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”在工科院校作為必修課開(kāi)設(shè)，有了這個(gè)基礎(chǔ)，學(xué)生再學(xué)習(xí)C＋＋或其他的高級(jí)語(yǔ)言就能很快掌握。根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求，教師可以有針對(duì)性地對(duì)圖像處理和工業(yè)控制板卡方面的編程方法進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的輔導(dǎo)，要求學(xué)生查閱相關(guān)的書(shū)籍和材料。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下掌握高級(jí)語(yǔ)言的基本知識(shí)和操作，學(xué)會(huì)對(duì)界面和圖像編程，并學(xué)會(huì)程序的編譯、調(diào)試和執(zhí)行。“團(tuán)隊(duì)協(xié)作”也是新時(shí)期對(duì)科技人才素質(zhì)的要求。由于課程設(shè)計(jì)一般在2周之內(nèi)完成，為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，可以將3人分為一個(gè)小組，然后出一些較為復(fù)雜的題目，每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇同一題目下的不同內(nèi)容。組員間進(jìn)行分工協(xié)作，共享知識(shí)信息，共同商討、論證問(wèn)題的解決方案，通過(guò)相互配合、互相幫助，達(dá)到互相促進(jìn)、共同提高的目的［7－10］。例如“目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，要求學(xué)生采用C＋＋或其他高級(jí)語(yǔ)言編制程序，實(shí)現(xiàn)視頻圖像的采集、圖像的簡(jiǎn)單處理、控制轉(zhuǎn)臺(tái)跟蹤預(yù)先確定的目標(biāo)。具體內(nèi)容可以分為3個(gè)部分：第一部分要求完成界面的設(shè)計(jì)，要求界面友好、操作簡(jiǎn)單，達(dá)到工業(yè)控制軟件的基本要求；第二部分要求完成圖像處理功能，要求從采集的視頻圖像中能分離出預(yù)先確定的目標(biāo)；第三部分要求完成轉(zhuǎn)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制，要求加入控制算法和電機(jī)加減速控制。3部分由3個(gè)學(xué)生完成，最后通過(guò)聯(lián)調(diào)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤的功能。

4結(jié)束語(yǔ)

在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓學(xué)生通過(guò)了解工業(yè)控制板卡和圖像采集板卡而激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)工業(yè)控制的方法和實(shí)際應(yīng)用有了一定了解。在強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)也提高了學(xué)生的工程意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為以后的工作和進(jìn)一步的科研打下了良好的基礎(chǔ)，從而取得了良好的教學(xué)效果。