研究计算机控制系统在自动化生产线上的应用

刘樱 戚晓强

摘要：进入到21世纪，计算机技术飞速发展，计算机也被广泛应用于各行各业，尤其是在自动化生产线上，利用计算机控制生产的一整套流程，能够实现生产的精准化、高效化，有效降低企业的生产成本，使企业能够获得更大的市场竞争力。本文主要探讨了计算机控制系统在现代自动化生产线上的具体应用。

关键词：计算机控制系统 自动化生产线 应用

中图分类号：TP399 文献标识码：A？？？？文章编号：1007-9416（2016）05-0000-0

随着社会需求的不断提升，现代实物生产企业迫切需要加大自身产能，一方面满足社会需求，一方面提高企业竞争力，在自动化生产技术不断更新的背景下，传统手工流水生产已经逐渐被企业淘汰，继而积极引进计算机控制系统来实现产品的自动化生产，让企业在降低生产成本的同时，提高企业产能，加大企业市场占有份额，为企业长期稳步发展提供坚实的保障。

1 计算机控制系统

计算机控制技术是现代计算机的核心技术。近几年，随着计算机技术的快速发展，计算机控制系统也在不断更新与完善，并逐渐应用于各行各业中。在计算机控制系统中，现代数控系统提高了自动化生产在人们心中的地位，受到现代生产企业的高度重视与广泛应用，由计算机控制的自动化生产车间，正在逐步优化我国企业生产格局，在节约材料、降低人工操作、提高工作效率、提高生产质量等方面都具备非常大的优势。随着生产企业发展规划加大，生产需求不断提升，数控技术也在逐步完善，传统的操作系统逐渐被计算机数据系统取代，生产的工业设备与操作系统的联系将愈加紧密。

2 自动化生产线

自动化生产线指的是没有人员操作设备，设备能够按照计算机实现设计好的程序与控制指令，自动完成生产任务。在自动化生产线中，原材料、生产、产品输出、包装等一系列过程都是由复杂的机械完成的，由于自动化生产线高度自主的特点，各程序之间连接紧密，因此通常不会出现异常生产事件的发生。从上世纪工业革命开始，自动化生产技术就在不断解放人类生产力，随着计算机控制技术的广泛应用，自动化生产线必将给发展速度日益加快的社会提供充足的保障。

3 计算机控制系统的设计过程

3.1 系统方案的设计

系统方案的设计主要依据厂家提供的自身生产情况及相关的操作任务而制定的详细设计思路。根据实际生产需求，计算机控制系统的设计人员对软硬件进行可行性分析，综合各种分析最终组成一套完善的控制系统。通常而言，计算机控制系统的设计需要花费较长时间，因为这关系到后续生产设备的稳定、高效，在具体设计时，设计人员需要与生产人员进行必要的沟通，深入了解生产的具体过程，主要是为了提高方案的可行性与控制成本的目的。

3.2 控制任务

在设计方案制定并通过审核后，相关人员就需要深入的研究控制系统装置的设计，对其工作流程与控制操作等进行详细的了解，使得设备在使用过程中能够正接收计算机程序提供的数据命令，并对自动化生产的效率进行评估，当系统操作人员对操作系统的运行过程有了深入了解后，才能在设计上保证系统的稳定性，使计算机控制系统真正做到提高生产效率的作用。

3.3 软件设计

软件设计是计算机控制系统中的关键环节，由于自动化生产过程通常比较复杂，要想将整个过程紧密连接起来，确保每个过程高效、正常运作，在软件的设计时，不仅要考虑整个系统的控制衔接得当，还要进行防呆系统的设置，防止生产过程中某一过程生产效果不达标，产生大量的残次品。因此，在软件设计时一定要对整个自动化生产线的功能进行全面分析，在设计时尽可能将整个生产线划分为相应的控制体系，避免全局设计产生混乱的情况，使设计人员思路更清晰，相互衔接也更加紧密。

3.4 现场安装调试

在计算机软硬件系统设计完成后，就需要现场安装人员根据设计要求将系统进行合理的组装，一般而言，如果生产任务比较复杂且规模比较庞大，需要进行全方位的演练操作，通过多次演练得出详细的数据，能够对软硬件的性能进行全面评估，尽可能在安装前优化系统的软硬件功能。现场调试安装演练可以使用现代虚拟仿真技术，为计算机营造最接近真实的仿真模拟环境，便于实验中数据的可靠性，根据模拟分析得出的结果，设计人员能够根据演练过程中存在的不足之处进行改善，消除控制系统中各种不稳定因素，为后续生产提供可靠保证。

3.5 计算机控制系统的合成

计算机控制系统由软件与硬件构成，整个系统组成通常包括控制对象、自动化硬件设备、自动化控制各种软件程序。在生产过程中，由计算机控制系统组成的自动化生产线，使得实际生产中需要人工操作的步骤已经逐步被机器取代，机器不像人一样，会产生疲劳，只要机械设备正常、控制程序稳定、原材料供应充足，自动化生产就会一直持续，满足企业高效产能的需求。

4 计算机控制系统在自动化生产线上的实际应用

4.1 应用详情

某饮料生产企业因为近几年销售额逐年上升，需要提高原有生产线生产产能。在原有生产线上，部分操作依旧使用到大量人力，并且各个流程衔接并不紧密，导致一直以来生产效率较低。该企业为了进一步提高生产效率，需要在已有的生产线上进行改善，基于此，企业委托给计算机控制系统设计企业，要求设计一套完整的饮料自动化生产线，使得原料配比、装瓶、包装等一系列过程能够完全实现无人操作。在操作系统设计完成后，该企业在后续的一段时间生产中，不仅实现了饮料生产量的快速提升，而且还提高了自动化生产线的良品产出率，并获得一定的经济效益。

4.2 应用效果

在自动化生产线经过改善生产流程与控制流程后，由企业技术人员对自动化控制系统进行效益评估，进行理论评估后开始一段时间的实际生产。

在首期生产的六个月中，该企业累积生产5000万瓶饮料，为企业带来了1.8亿的经济收入，对比未设计安装控制系统前的产能，这六个月的实际产量达到以前18个月的实际生产量，即生产效率提升了3倍。原材料的准备时间也大大降低，院线材料准备需要20分钟，改进控制系统后，原材料转只需5分钟就能完成。

改善后的自动化生产线，其生产成本也实现了大幅度下降，除了人工费用的下降外，生产过程中因为各种意外造成的残次品也大大降低，设备的维修也没有以前平凡，引进该系统后，由于系统能自我调节异常生产情况，因此系统的综合故障率下降30%。

该系统还使得企业在人力上的花费大大降低，劳动力的需求也不像以前迫切，例如原材料配比原先至少需要10个人完成，改进操作系统后，只需1人就能完成，饮料后续的检查过程也从原有的12人下降到3人，这些人力的需求下降，不仅降低了成本，还提高了生产线的自动化程度，在企业人员流动较大的现实环境下，现有的自动化生产线有效解决了劳动力流失的问题，减少生产中人员操作失误产生的不确定性，进一步提高产品的生产效率与产品质量，为企业占据更大的市场份额。

5 结语

随着社会主义市场经济的快速发展，科学技术在不断更新，由现代计算机控制系统转变的企业生产模式，在提高产品产量、质量等方面做出了巨大的贡献，在未来，生产企业自动化技术必将成为工业发展的主流，而计算机控制系统也将与自动化生产线实现更紧密的连接，为企业带来更高的经济收益。

参考文献

[1]白刚，贾新强.PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用[J].物联网技术，2015（05），78-79.

[2]孙福成.计算机控制技术在自动化生产线中应用研究[J].计算机光盘软件与应用，2015（01），159-161.

[3]彭辰阳.自动化生产线上计算机控制技术的应用探析[J].科技经济市场，2015（09），10-11.

[4]谢赞忠.计算机控制技术在自动化生产线上的应用[J].电子技术与软件工程，2015（17），139.