探析工业自动化控制中计算机控制技术应用路径

赵帅

关键词：工业自动化；计算机；控制技术

工业是我国经济发展的重要组成部分之一，对我国经济建设以及实现社会主义强国建设目标能够起到积极作用。工业自动化的发展能够直接提高我国工业的质量和效率，对企业实现发展能够起到良好的推动作用，能够实现企业内部精细化管理的目标，同时还能够降低大量的基础人工成本使用，对提高企业的发展前景起到积极效果。

在我国计算机技术以及信息技术发展的背景下，将计算机控制技术应用在工业自动化控制中能够显著提高我国工业自动化控制的应用水平和质量，进而能够推动我国工业向高精尖方向发展，实现降低生产成本和提高生产效率的双向企业发展目标。因此现阶段工业自动化控制发展应该将计算机控制技术应用作为实际的发展方向，以此实现工业生产的转型和升级。

一、工业自动化以及计算机控制技术概述

（一）工业自动化概述

工业自动化技术主要指的是在工业生产领域实现对计算机、电子设备以及相关理论的综合应用。我国的工业领域较为复杂，涉及石化、建材、化工等多行业和领域，因此工业自动化根本上指的是对工业生产制造过程中实现智能化以及动态化的控制和监测。相较于传统工业生产制造，企业会面临资源浪费率高、产品质量不能保证以及人工成本投入过大等问题，对于部分工业产品而言，企业还需要具有丰富生产经验的专业型人才，即便是这种生产方式也不能保证所有产品的质量都能够满足使用的相关要求。但是在工业自动化发展以及应用的背景下，能够实现对工业生产资料的有机配置，同时还能够对生产制造的流程进行优化，既能够保证工业产品的生产质量，同时还能够为工业生产制造的决策提供相探析工业自动化控制中计算机控制技术应用路径关数据，进而能够从根本上提高工业生产制造的管理能力和效率[1]。在工业自动化技术应用的过程中，主要包括三个部分，分别是硬件、软件以及系统技术，硬件主要指的是各种设备和仪器，这些设备是保证工业生产制造的基础要素。软件主要指的是软件系统，也就是管理、控制以及测量等软件。系统技术指的是各種集成技术。这三种元素相互配合，实现工业自动化的相关目标，有利于提高员工的素质和企业的制造能力，进而实现产业结构优化的目标。

（二）计算机控制技术概述

计算机控制技术的核心主要就是计算机技术，通过应用计算机控制技术可以控制和收集各种设备的参数数据，从而实现提高工业自动化技术应用效果的目标。也就是说，计算机控制技术是工业自动化控制系统的核心，只有计算机控制系统能够正常运行，才能够保证工业自动化技术落实在生产管理工作中。计算机控制系统主要由软件、硬件以及操控软件组成，在我国信息技术发展的背景下，系统还增加了智能化系统以及数据收集和分析功能。在传统的计算机控制系统中，最重要的特征就是计算机的计算能力，通过计算机计算，保证各种设备命令的良好执行以及操作，并实现对项目目标的控制，从而降低工业生产过程中出现的各种不良事件。

为了能够实现对工业生产自动化控制的目标，计算机控制系统需要具备相应的辅助操作软件，其中操控软件起到的就是人机交互作用，通过这种方式来实现数据输入和输出，同时进行数据库建设。在工业生产制造的过程中，计算机控制系统能够通过数据来对生产过程进行监测，进而实现对完成生产制造目标流程的优化。

二、计算机控制技术在工业自动化控制中的重要作用

计算机控制技术的基础就是计算机技术，主要就是将控制作为基础来将自动化融入工业生产制造中，在我国计算机技术发展的背景下，我国计算机控制系统也在不断的更新和发展，自动化控制在各个行业中得到了广泛的应用和推广。现阶段的工业生产行业中，生产机械以及设备只是生产的载体，计算机控制技术的应用目标就是实现对这些载体的控制，进而根据实际的企业需要或者是市场供需关系进行生产和制造。这种方式能显著降低生产制造过程中出现的资源浪费现象，能够顺应我国节能减排工作的推进，同时还能够实现降低环境污染的相关目标。可以说将计算机控制技术应用在工业自动化控制中能够显著提高我国工业自动化工作的效果。现阶段我国已经进入了经济发展深化改革的阶段，需要各个行业转型升级，通过这种方式来发现传统行业中的新兴经济增长点。因此将计算机控制技术应用在工业自动化控制中不仅是企业实现发展进步的重要手段，同时也是我国经济发展建设的重要趋势。因为工业在我国经济发展中占据十分重要的地位，工业的良好转型升级能够解放更多的劳动力，对我国社会发展进步能起到推动作用。将计算机控制技术应用在工业自动化控制中能通过数据分析来逐渐对生产制造环节和流程进行优化，例如能够在保证产品质量的基础上实现成本的逐渐减少和生产规模化，进而推动企业实现经济效益的经营目标[2]。将大数据技术应用在计算机控制技术中，能够对企业现有的生产制造方式进行合理的评估，既能够提高工业中机械设备的使用寿命，同时还能逐渐提高工业企业生产制造效率和水平，对帮助企业建立核心竞争优势能够起到积极的推动作用。

三、工业自动化控制中计算机控制技术的应用策略

（一）数字控制技术的应用

数字控制技术是计算机控制技术中极为重要的组成部分，也是最早应用于工业自动化控制中的计算机控制技术之一。数字控制技术的应用原理就是通过数字和符号对工业生产的程序进行编程和控制，因此数字控制技术的应用需要借助计算机设备。对于一些简单的工业生产制造，只需要固定的计算机设备即可，例如机床数控等行业。对于一些技术要求较高的工业生产制造行业，需要使用特定的计算机设备来进行计算，通过数字化形式将操作指令传输给计算机设备，在计算机设备的控制下保证机械能够按照设定好的程序进行运行。这样一旦在生产制造的过程中出现机械故障，计算机设备能够主动停止制造设备的生产和运行，同时向管理人员进行报错和预警，管理人员会根据计算机设备提供的故障位置对生产设备进行维修。目前在我国数字控制技术应用的背景下，计算机设备还能够实现对故障原因和故障严重程度进行判断，通过这种技术的应用能够切实保证工业生产制造过程的稳定性和安全性。

（二）分布式控制系统的应用

分布式控制系统是计算机控制系统中的中型系统，如果在工业生产制造中需要数据收集、数据处理以及数据分析时，能够通过分布式控制系统来实现同步操作，进而实现对工业生产制造的有效控制[3]。分布式控制系统应用的效果并不如专业的数据分析、传感器数据收集等系统，但是其应用的优势是具有很强的可靠性和科学性。因为其主要是通过集散型计算机控制系统对工业自动化生产过程进行控制，所以分布式控制系统的数据分析结果在系统工作中的反馈可靠性能够满足绝大多数的工业生产制造需求。例如在使用分布式控制系统的过程中，能够对数据进行自动控制和自动执行命令，同时也能通过人机交互接口来实现指令的发布和落实，通过网络数据传输系统实现数据传输。分布式控制系统是我国工业自动化控制中应用范围最广的控制技术，能够满足绝大多数工业企业的生产制造要求。同时因为这种系统的使用成本相对较低，所以对企业的经济压力较小，对推动企业实现精细化管理和转型升级发展起到积极的推动作用。

（三）可编程逻辑控制器的应用

可编程逻辑控制器是一种专门为工业生产制造提供服务的控制器，主要的作用就是通过数字运算操作来实现对机械设备的控制，这种逻辑控制器的应用范围不局限在对机械设备进行充分的控制，同时还能够实现对数据传输、储存、分析等控制[4]。例如在对计算机设备进行数据收集控制的过程中，管理人员能通过可编程逻辑控制器来进行程序编写，针对某一类型设备或者是某一设备的数据进行收集和控制，进而对设备在运行过程中出现的相关问题进行及时纠正。数据执行结果能够直接通过可编程逻辑控制器进行输出，操作相对简单，应用效果较好。除此之外，可编程逻辑控制器还具有功能丰富、性价比高、环境限制较少等优势，维修和养护设备也比较方便，更适应工业生产制造的环境。但是在我国计算机技术以及信息技术发展的背景下，计算机控制系统的集成水平越来越高，因此可编程逻辑控制器未来的应用前景较低，只能够在当下较为传统的工业生产制造环境中进行应用。

（四）计算机传感器的应用

在我国科学技术发展的背景下，传感器的应用切实提高了计算机控制技术数据控制的精准度。现阶段传感器主要应用于工业生产制造设备中，通过电流、温度、参数、压力等传感器直接将数据内容传输给计算机控制系统。这样能够降低传统数据传输过程中出现的数据遗漏以及数据失误，进而对提高计算机控制系统的控制效果和水平能够起到积极作用。此外现阶段还出现了智能、数字化的传感器，这种传感器的使用能够降低工业生产制造环境中出现的传统线缆数量，对降低工业自动化控制成本具有积极意义。这些传感器的使用，还能够实现对设备参数的实时控制，进而能够提高生产设备运行的安全性能，同时对提高产品质量和生产效率也能起到积极作用。近年来传感器在研究中朝着精准、安全、可靠等方面进行发展，逐渐低能耗和智能化的传感器应用为计算机控制技术应用在工业自动化控制中提供了重要的发展方向。

（五）智能系统的应用

随着我国信息技术的发展，智能系统也能逐渐应用在我国的工业生产制造行业中，通过智能系统的应用能够逐渐取代传统的计算机控制技术，保留更具应用前景和实效的计算机技术 [5] 。例如在传统计算机控制技术应用的过程中会有一部分技术是进行程序计算。智能系统能够通过机器学习来提取和保存计算所需的相关数据，对程序计算功能进行删除，进而结合相关数据实现智能计算。这样既能减少计算的数据量，又能提高计算机计算的精准性，能够积极推动工业生产制造的发展。此外将智能系统应用在工业生产中能够减少生产制造过程中出现不良现象的概率。例如在航空航天装配行业中，三维立体的智能系统能实现装配方案的基础检查，对于模拟方案中出现的相关问题进行及时报错。通过可视化的智能系统对模拟方案进行调整，能够有效缩短生产制造的研发时间，提高工业生产制造的效率和质量，对工业生产制造实现转型升级能够起到推动作用。智能系统的应用能够降低技术人工成本，通过机器的不断学习减少管理性质的人工数量，通过集成性质的智能系统对整体工业生产制造进行全面管理。

（六）大数据技术的应用

大数据技术是近年来应用在我国各行各业且取得良好应用效果的计算机技术之一，大数据技术应用在工业生产制造以及工业自动化控制中具有明显的优势。因为一般工业生产制造的体量相对较大，所以数据较多，而大数据技术的特点就是数据越多，也能够分析出数据中的隐藏价值。因此将大数据技术应用在工业自动化控制中能切实提高计算机控制技术的应用水平和范围。例如在实际工业生产制造中，计算机控制系统能够通过下发指令来实现对全体工作设备的数据进行收集和分析，大数据技术在指令下会先对海量数据进行分类，比如按照设备类型、数据传送等特点进行分类，再对这些分类好的数据进行分析。这种数据分析方式，除了能够帮助管理人员了解工业生产制造工作中出现的相关问题，同时还能帮助计算机控制系统实现生产环节流程的优化。计算机控制系统能通过同一类型设备的工作状况不同来对设备使用寿命以及使用隐患进行预测，进而在设备出现问题之前对设备进行及时更换和维修。随着时间和数据量的增加，大数据分析结果的准确率会逐渐提高。

（七）在目标系统中的应用

很多工业机械设备在生产中需要移动进行工作，因此自动化控制系统应该能够实现对机械和设备的遥控指挥，保证机械设备能够按照预定程序朝指定方向进行移动。因此计算机控制技术在目标系统中应该建立通用化的通信协议，这样能够保证计算机控制系统应用于绝大多数的工业生产环境，满足各种机械和设备的互通性、开放性等要求，同时具备良好的兼容性保证不会对其他系统出现排斥。这种计算机控制系统的应用还能够实现对生产线自动化作业流程的自动监督、检查和控制。

三、结束语

总而言之，因为工业生产制造过程中会涉及大量的设备以及技术应用，具有十分复杂的特点，控制难度较高。而将计算机控制技术应用在工业自动化控制中能够充分利用计算机设备计算能力高的优势，通过数控技术、分布式控制系统、传感器、智能系统以及大数据技术等应用实现降低工业生产制造成本、提高生产效率的目标。我们应该不断完善以及强化技术研发，推动其更好地服务于工业化生产工作，推動我国工业相关行业实现转型发展，最终为我国的经济发展和社会主义强国建设奠定良好的工业基础。