计算机控制技术在自动化生产线上的应用
摘 要：计算机控制技术凭借其自身的优越性，被广泛应用于现代工业生产工作中，有效的提升了自动化生产线的智能程度，实现了企业的可持续发展。本文首先介绍了自动化生产线和计算机控制技术的相关概念，然后选取现场总线为代表分析了计算机控制技术应用在自动化生产线上的情况。
关键词：计算机控制技术；自动化生产线；现场总线
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.101
1 概述
1.1 计算机控制系统
计算机控制技术是以控制为核心，以强大的自动控制理论和先进的计算机技术为基础，实现自动操作和控制的一门科学技术。计算机控制技术的巨大进步和飞速发展，对工业自动化生产具有重大的革新意义，以前生产使用的自动控制系统是模拟控制系统，现在被计算机这种先进的控制技术取代后，不仅在材料节约、提高工作效率和产品质量上体现出很强的优势，而且使得工业生产的流程更加合理优化，企业效益明显提升，因此，计算机控制技术正引领着工业生产新技术的升级革新。
计算机控制系统是由硬件部分、软件部分和被控对象组成，其中硬件部分指的是计算机、被控制对象和他们之间的交互通道以及其他设备，软件部分主要指各种程序，它可以实现计算机自动控制的操作行为，被控对象包括被操控的对象及其组成部分。目前，计算机控制技术趋近成熟，在自动化和自适应性上广泛应用是其未来的发展趋势，以后也将实现智能化在更复杂系统上的应用，直至实现管理、技术、控制一体化。
1.2 自动化生产线
自动化生产是指在没有人工或极少人工参与的情况下，参与生产的机器和设备按照预设的程序和指令自动完成生产操作和控制的过程。自动化生产线是指生产过程中的全部生产流程，包括原材料的输入、运输、加工、装配、成品输出、产品检验等一系列有序的生产制造过程。自动化生产线具有连贯性的特点，它的各个环节紧密相连，不允许出现差错，否则，就会直接严重影响整个自动化生产流程。流水线自从被福特公司开发出来作为工业生产方式以来，已经被广泛应用于各个工业领域，大大提高了企业的生产效能，切实降低了企业的经营成本，有效的提高了企业在市场上的竞争能力。
2 计算机控制技术在自动化生产线上的应用
2.1 概述
计算机控制技术应用在自动化生产线上，主要是通过有效应用计算机控制系统，完成对自动化生产线的监督、控制和管理工作，减少运行和调试自动化生产线过程中有可能出现的失误，从而带来经济效益的大大提升。计算机控制技术在自动化生产线上的应用目前主要有可编程计算机控制器的应用和现场总线的应用。最近几年，现场总线技术被自动化系统大量采用，正日益发展成为现今乃至以后很长一段时间自动化生产线应用技术的主流。
现场总线是一种应用在工业上的数据总线，可以实现分散安装在制造生产现场不同位置的设备之间，现场的设备与自动控制器之间都能够实现多点数字式串行通信，实际上就是一种控制底层数据的网络。目前，在电力等自动化应用程度比较高的行业中现场总线技术正充分作用发挥着其优势。
现场总线技术是在测量控制用的仪表中放入该技术专用的微处理器，使其负责自动化生产线中的信息测量控制和数字通信转换等功能，采用双绞线等作为总线，把分散于生产控制现场的测量控制设备作为网络节点连接成网络系统，采用统一的通信协议，有效连通单个分散的测量控制设备以及现场测控仪表与部署在远端的计算机控制中心，实现数据交互传输共享，形成满足实际生产需要、适应生产实际的自动化控制系统，从而使企业信息沟通的触角一直延伸到生产现场。现场总线强大的功能和灵活性体现在设备交换、数据显示信息等方面，同时还具有可实现分散配置智能化和网络新技术的显著优点，使得自动化生产的安全性提高，稳定性增强。
2.2 技术特点分析
（1）开放性。现场总线的协议标准统一，对所有用户都是透明的，具有完全开放性。用户可以根据实际生产需要，选择任何适合自己的系统和设备进行组装，不同设备厂家的产品都可以方便的使用现场总线互联，在统一的控制系统内集中控制和操作。
（2） 可操作性和兼容性。可操作性是指现场总线系统内级联的设备之间、设备和系统之间可以通过统一的标准协议进行一对一、一对多的通信。兼容性是指设备系统只要是性能相似，即使来自不同厂家也可以直接替代换新，不会出现不匹配等问题。用户可以从最大性价比考虑，不顾虑兼容性，选择不同企业的产品来组建适合生产实际的自动化系统。
（3） 智能性和功能自治性。现场总线技术可以实现分散于现场的设备直接完成采集数据、计算参数和补偿等功能，随时诊断设备和系统的运行，并进行维护、控制。
（4）适应现场环境的能力。现场总线可适应复杂的现场环境， 10/100M以太网、同轴电缆、光纤、射频等都可以支持，在抗干扰方面表现突出。
2.3 注意事项
使用现场总线需要定期测试系统性能，发现问题并及时予以解决。注意检测分析系统性能是否可以满足需要，时刻注意并总结环境中的数据信息，注意设备的检测结果，电源电压、传感设备和执行设备工作情况以及电磁干扰等生产环节的性能数据。用户需要对设备进行整理并列出清单，提供给设备制造厂家便于提出具体要求，特别注重环境方面的条件限制。
3 小结
随着经济的发展和科学技术的不断进步，计算机控制作为一种有效、有力的现代技术，将成为工业企业提质增效的必然选择，不只是可以解决生产中的实际问题，提高企业生产效能，提升产品质量，更重要的是来自生产一线的实践应用的及时反馈，可以进一步完善更深层次的技术应用问题，使得计算机控制技术更加成熟完善，从而在更多的领域发挥更大的作用。
参考文献：
[1]蔡自兴.智能控制导论[M].北京：中国水电水利出版社，2007.
[2]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.
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