计算机控制系统的应用及发展
计算机控制
计算机控制摘要：伴随着科学技术的迅猛发展，计算机技术发展也极其快速，由最初1946年第一台计算机问世到现如今，经历过近70年变化，且计算机控制技术也获得了合理的高速发展，而且将计算机控制技术合理的应用能够提升各个行业的生产率，促进时代的发展与进步。
关键字：计算机；控制技术；运用1.计算机控制技术的形成及发展计算机控制技术是通过数据计算机对动态性系统开展控制的专业技术，这是伴随着计算机技术发展而产生的。
在计算机的控制系统中，全自动控制里的基本控制机器设备由数据计算机代替，用于调整和控制动态性系统，从而使计算机控制技术完成全局性转型。
数据计算机具有强大的作用，关键具有了收集、传输、存储、解决海量数据能力，使全自动控制开始转型发展趋势，在这个基础上以计算机为基本控制机器设备的一个新环节趁机开启。
在计算机控制系统含有数据收集、数据处理方法、即时控制这三个关键一部分根植于全部控制环节中。
控制系统可实现对被测参数实时监测，解决好其输入到计算机系统的那一部分，同时也要依照早已精心设计的控制规律性精确算出测算控制量，后再传出控制数据信号。
计算机控制技术规定在一定时间内进行信号的功率键入、测算和输出，保证控制的及时性。
除此之外，全部信息处理方式不能反复，严格按照指标值去完成工作任务。
还需要检测好被测参数和机器设备自身存有的出现异常，寻找问题时妥善处理，从源头上确保系统能圆满完成工作中，合乎工作实际的需要。
2.计算机全自动控系统的特征为了能愈来愈平稳、高效率、节能的发展趋势加工行业，计算机关键技术到全自动控制技术已经是时期迫不及待地规定。
计算机技术的应用全自动控制中的运用，主要有以下特性:(1)计算机的强大信息贮存水平。
可以使自动化技术控制完成工作时的灵便实际操作，对不正确便于改动。
(2)计算机强劲的思路运行能力使全自动控制技术具有了管理水平，带来了原来不具备的管理的功能。
(3)计算机测算时的计量检定精准度高、速度更快，节省成本，全自动控制技术降低了经费预算及人力资源项目投资，减少经济效益时限。
计算机控制系统的应用及发展
第一章计算机过程控制系统的应用与开展在石油、化工、冶金、电力、轻工和建材等工业生产中连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制称为生产过程自动化。
生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低本钱、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产平安和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志。
但凡采用模拟或数字控制方式对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制就称为过程控制。
过程控制系统可以分为常规仪表过程控制系统与计算机过程控制系统两大类。
随着工业生产规模走向大型化、复杂化、精细化、批量化，靠仪表控制系统已很难到达生产和管理要求，计算机过程控制系统是近几十年开展起来的以计算机为核心的控制系统。
1.1 计算机过程控制系统的开展回忆世界上第一台电子数字计算机于19461959年世界上第一台过程控制计算机TRW-300回忆工业过程的计算机控制历史，经历了以下几个8寸期：(1)起步时期(20世纪50年代)。
20世纪50年代中期，有人开始研究将计算机用于工业过程控制。
(2)试验时期(20世纪60年代)。
1962年，英国的帝国化学工业公司利用计算机完全代替了原来的模拟控制。
(3)推广时期(20世纪70年代。
随着大规模集成电路(LSI)技术的开展，1972年生产出了微型计算机(mi—erocomputer)。
其最大优点是运算速度快，可靠性高，价格廉价和体积小。
(4)成熟时期(20世纪80年代)。
随着超大规模集成电路(VLSI)技术的飞速开展，使得计算机向着超小型化、软件固定化和控制智能化方向开展。
80年代末，又推出了具有计算机辅助设计(CAD)、专家系统、控N*0管理融为一体的新型集散控制系统。
(5)进一步开展时期(20世纪90年代)。
在计算机控制系统进一步完善应用更加普及，价格不断下降的同时，功能却更加丰富，性能变得更加可靠。
1.2 计算机过程控制系统的分类计算机控制系统的应用领域非常厂泛，计算机可以控制单个电机、阀门，也可以控制管理整个工厂企业；控制方式可以是单回路控制，也可以是复杂的多变量解耦控制、自适应控制、最优控制乃至智能控制。
自动化控制系统中的计算机控制技术
自动化控制系统中的计算机控制技术自动化控制系统是现代工业和生产中不可或缺的一部分。
计算机控制技术作为自动化控制系统的核心，起着至关重要的作用。
本文将讨论自动化控制系统中的计算机控制技术的应用及其相关的重要概念和方法。
一、概述自动化控制系统是一种通过计算机技术实现对生产和工艺过程进行监控和管理的系统。
它的核心是计算机控制技术，通过对输入信号进行处理和分析，输出控制信号，实现对被控对象的控制和调节。
二、计算机控制技术的工作原理计算机控制技术主要依靠计算机的处理能力、存储能力和算法来实现对控制系统的控制。
它通过采集被控对象的输入信号，经过模数转换和数据处理，得到输出的控制信号，实现对被控对象的控制。
三、计算机控制技术的应用领域计算机控制技术广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、农业、医疗、环保等。
在工业生产中，计算机控制技术可以实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和质量。
在交通运输中，计算机控制技术可以实现交通信号的智能控制和车辆调度。
在农业中，计算机控制技术可以实现农业机械的自动化操作和监测。
在医疗中，计算机控制技术可以实现医疗设备的智能控制和患者监测。
在环保中，计算机控制技术可以实现对污染源的监控和治理。
四、计算机控制技术的重要概念和方法1. 控制算法：控制算法是计算机控制技术的核心，它通过对输入信号进行分析和处理，得出对被控对象进行控制的策略和方法。
2. 反馈控制：反馈控制是一种通过对输出信号进行采集和分析，再根据与期望值的差异进行调节的控制方法。
反馈控制可以实现对系统稳定性和精度的控制。
3. PID控制：PID控制是一种常用的控制算法，它通过对误差、积分和微分信号的处理，实现对被控对象的控制。
PID控制具有简单、可靠、易调节等优点，在工业控制中得到广泛应用。
4. 模糊控制：模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它通过对输入信号进行模糊化和模糊规则的匹配，实现对系统的控制。
模糊控制适用于那些难以建立准确数学模型的系统。
计算机控制技术及其应用
计算机控制技术及其应用计算机控制技术及其应用：计算机控制技术，作为现代信息技术的重要组成部分，已经广泛应用于各个领域，深刻影响了人们的生活和工作。
它以计算机为核心，利用电子、通信和控制工程等学科知识，实现对各种设备和过程的自动化控制。
这种技术具有众多优势，如高效、精确、可靠、灵活等特点，具备了强大的应用潜力。
计算机控制技术在工业领域的应用是最为显著的。
传统的生产制造过程中，需要大量的人力参与并进行手动操作，工作效率低下、易出错。
而引入计算机控制技术后，生产设备可以通过计算机指令自动完成各种操作，大大提升了生产效率。
例如，汽车制造业在焊接、喷涂等环节中，广泛采用机器人进行精确和高效的操作。
而在智能制造时代，计算机控制技术更是成为了推动工业4.0发展的重要基础，实现了生产系统的数字化、智能化和灵活化。
除了工业领域，计算机控制技术在交通、能源、医疗、农业等众多领域也有广泛应用。
在交通领域，智能交通系统通过计算机控制技术实现了交通信号的智能化控制、车辆导航等功能，有效提升了交通效率和安全性。
能源领域，计算机控制技术被应用于电力系统的自动化调度和管理，实现对电网的智能监控和优化运行。
在医疗领域，计算机控制技术被应用于医疗设备的自动化操作和精确控制，提升了医疗诊疗的水平。
农业领域，计算机控制技术被应用于智能化的农机械和农业生产系统中，从耕作、种植到收割等环节实现自动化和智能化，提高了农业生产效率和质量。
然而，计算机控制技术的应用也面临一些挑战。
首先是安全性问题，网络攻击、系统漏洞等风险威胁着计算机控制系统的安全运行，因此必须加强系统的安全性设计和防护措施。
其次是人机交互问题，计算机控制系统的用户界面应简洁、直观、易于操作，以提高用户的工作效率和便捷性。
此外，还需要解决多个系统的数据共享和集成，以提高各个行业或领域内的协同效应。
总之，计算机控制技术在各个领域的应用前景广阔。
我们应密切关注相关技术的发展及应用，推动其进一步融入生产、生活和社会的方方面面。
计算机控制系统及发展趋势概述
计算机控制系统及发展趋势概述
计算机控制系统是指利用计算机技术实现对机电设备、工业生产过程、交通运输等系统进行控制的一种自动化系统。
它的出现极大地提高了工业生产效率和产品质量，并且从根本上改变了人们的生产方式和生活方式。
计算机控制系统的发展可以分为五个阶段：机械控制阶段、电气控制阶段、逻辑控制阶段、数字控制阶段和智能控制阶段。
其中，数字控制阶段和智能控制阶段是目前计算机控制系统发展的主要方向。
数字控制系统是指利用数字电路实现对机电设备、工业生产过程等系统进行控制的一种自动化系统。
它具有精度高、稳定性好、误差小、适应性强等优点，能够实现高度自动化的生产控制。
智能控制系统是指利用人工智能技术实现对机电设备、工业生产过程等系统进行控制的一种自动化系统。
它具有自学习、自适应、自优化、自重构等优点，能够实现高度智能化的生产控制。
未来计算机控制系统的发展趋势是融合化和智能化。
融合化是指将各种控制技术、传感技术、网络技术等有机地融合在一起，形成一个统一、高效、可靠的控制系统；智能化是指利用人工智能技术实现对控制系统的自主学习、自适应、自优化、自重构等功能，从而实现高度智能化的生产控制。
未来计算机控制系统的发展将不仅仅是技术的革新，更是对生产方式和生活方式的变革。
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计算机控制系统的发展趋势
计算机控制系统的发展趋势1、计算机控制系统计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。
若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。
【1】计算机控制系统包括硬件组成和软件组成。
在计算机控制系统中，于数字计算机工作特点，为了使计算机接收系统的模拟信号，并能根据要求输出连续的模拟信号，所以，计算机系统中还应该包括A／D转换器和D／A转换器。
【3】2、工作原理计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程：【1】(一) 实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(二) 实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(三) 实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
3、计算机控制系统的发展状况：【2】在60 年代,控制领域中就引入了计算机。
当时计算机是控制调节器的设定点, 具体的控制则由电子调节器来执行, 这种系统称为计算机监控系统。
在60 年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统,简称集中控制系统。
这种控制系统即常说的直接数字控制(DDC)系统。
计算机DDC 控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。
这个控制系统由于只有一台计算机而且没有分层，所以非常有利于集中控制盒运算的集中处理，并且能得到很好的反映，并且，各个控制规律都可以直接实现。
但是，如果生产过程复杂，则该系统的可靠性就很难保证了。
系统的危险性过于集中, 一旦计算机发生故障, 整个系统就会停顿。
70 年代随着电子技术的飞速发展,随着大规模集成电路的出现和发展, 集散控制系统（DCS）出现，之后在此基础上，随着生产发展的需要而产生了一种更新一代的控制系统，即分布式控制系统。
典型的集散控制系统具有两层网络结构,如图1 所示。
下层负责完成各种现场级的控制任务,上层负责完成各种管理、决策和协调任务。
浅谈计算机应用的发展现状和发展趋势
浅谈计算机应用的发展现状和发展趋势随着计算机技术的不断进步和应用范围的不断拓展，计算机已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
从最初的巨型机房到如今的便携式智能手机，计算机已经渗透到了人们的生活和工作中的方方面面。
随着人工智能、大数据、云计算等新技术的不断涌现，计算机应用的发展也呈现出了新的趋势和方向。
本文将就计算机应用的发展现状和发展趋势进行一些浅谈。
我们来看一下计算机应用的发展现状。
当前，计算机在各行各业中的应用已经非常广泛。
在工业领域，计算机控制系统可以实现生产过程的智能化和自动化，提高了生产效率和产品质量；在金融领域，计算机技术可以进行大规模的数据处理和风险管理，为金融机构和个人投资者提供了更加便捷和安全的金融服务；在医疗领域，计算机辅助诊断系统可以帮助医生提高诊断准确性，患者可以通过移动APP随时随地获得健康咨询和医疗服务；在教育领域，计算机辅助教学可以使教学过程更加生动形象、个性化，提高教学效果。
除了传统领域，计算机应用还在不断涌现新的应用场景。
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术正在为游戏、娱乐、教育、医疗等领域带来全新的体验和应用方式；物联网技术使得各种设备和物品都可以进行互联互通，构建起了一个智能化的生活环境；人工智能技术已经被应用于语音识别、图像识别、自然语言处理等领域，为人们的生活带来了更多的便利和乐趣。
虽然计算机应用已经取得了很多成就，但是也面临着一些挑战。
数据安全和隐私保护问题成为了人们关注的焦点；人工智能技术的发展也引发了人们对于就业和社会问题的担忧；随着应用场景的不断拓展，计算机系统的稳定性和可靠性也成为了一个需要重点关注的问题。
在面对这些挑战的计算机应用的发展也呈现出了一些明显的趋势。
移动化和智能化将成为计算机应用的主要方向。
移动互联网的发展使得人们可以随时随地获取信息和服务，而智能手机、智能手表等移动设备也为计算机应用提供了更加便捷的载体。
人工智能技术将会得到更广泛的应用。
浅析计算机控制技术的新发展及应用
国西屋 公司生产 的ＷＤ Ｐ Ｆ Ｉ 型系统 。 集散控制系统 的控制方法主 要 包 括参数预估控 制、 解 藕控 制、 非 线性控制 、 自适应及 自学 习控 制 等。 另一方面的应用是工厂综合 自动化Ｔ Ｆ Ａ。 重点解决办公室 自动 １计 算机 控制 技 术概 述 化 的网络构 成系统 ， 利用同轴 电缆连接 ， 使生 产过程综合 自动化 的 计算机控制技术是在计算机技术和 自动控制技术 的大力发展 动态和静态指标 长期在最佳状态下运行。 此外还有一种新的发展方 基础上形成的 ， 计算机控制的经典控制理论 已经 比较成熟 ， 在农业 向是计算机综合生产 系统Ｃ Ｉ Ｍ。 生产 、 交通运输 等各个领 域中发挥 了重要 的作用 。 计算机控制系统 的核心是实现生产过程 的 自动化控制， 是 以计算机技术为核心的 自 动控制系统。 这种计 算机控制 系统 具有 独特 的科技优势， 可以完成 许多采用常规控制技术无法实现的生产 任务 ， 获得 日常控制技术无 法完成的生产 目标 。 一个 完整 的计算机控 制技术 ， 通常包 括监控 系 统和 过程对象两部分内容 。 计算机控制技术所依赖 的监控系统主要 由软硬件设备组成 ， 硬件有主机 、 通讯设备等 ， 而软件则是应用软件 和系统软件 。 以计算机控制技术所构成的计算机控制系统 ， 通过包括操作指 导型控制系统 、 直接 数字 控制系统、 监督控制系统 、 集散控制系统 、 现场总线控制系统等 内容 。 鉴 于计 算机的特殊特点 ， 计算 机控 制系 统与常规 的调节系统有着 明显的差异 ， 主要表现在三个方面 ： 一是 控制的精度较高 ， 比如计算机可 以通过数值运算 ， 完成 常规调节器 所无法完成 的控制精度 ， 而且这种精度 是具有 较小 的偏差 ， 不存在 零点漂移 、 热噪声及 元件 老化对 控制精度的影响 。 二 是计算机 的分 时控 制能力 ， 比如计算机控制技术依靠计算机的强大存贮能力和判 断能力 ， 可 以根据控制环境 的变化 ， 对各种情 况进行 及时分析 和判 断， 做出最佳 的控制决策 ， 也可 以实现复杂的控制规律 ， 以达到理想 的控 制效果。 最后是 计算 机控 制技术的使用很方便 ， 计算 机控 制技 术依靠系统软件和应用软件来实现主要的控 制 目标 ， 因此可 以通过 改变 软件 的编程 ， 来实现对不 同控制方案的调整 。 还可 以根据生产 环境的变化 ， 对系统软件进行相应 的设计 和调整 ， 来应对各种复杂 多变 的生产环 境 。 但是 ， 不可否认 ， 计算机控 制技术也有它 的局限 性， 比如计算机控制 技术 完成 比较复杂 的控制系统时 比较 困难 ， 尤 其是需要 采用复杂的计算法 ， 而这在实现上就遇到 了相 当的困难 ，
计算机控制技术的应用与发展趋势
计算机控制技术的应用与发展趋势计算机控制技术是指通过计算机系统对各种机械、设备或过程进行控制和调节的一种技术。
随着计算机技术的不断进步和应用领域的拓展，计算机控制技术已经成为现代控制工程的核心内容之一，并在各行各业发挥着重要作用。
本文将从应用情况和发展趋势两个方面来探讨计算机控制技术的特点及其在未来的前景。
一、计算机控制技术的应用情况1. 工业自动化工业生产中的自动化程度越来越高，计算机控制技术在工业领域的应用已经非常广泛。
通过计算机控制技术，可以实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
例如，在汽车制造过程中，计算机控制技术可以实现零件的自动装配、自动焊接等工作，减少了人工操作的错误和成本。
2. 交通运输计算机控制技术在交通运输领域的应用也非常重要。
例如，在城市交通管理中，可以通过计算机控制技术实现交通信号灯的优化调度，提高交通流量的通行能力。
同时，在智能交通系统中，计算机控制技术可以实现对车辆和路况的实时监测与控制，提高交通的安全性和效率。
3. 医疗与健康计算机控制技术在医疗与健康领域的应用也日益增加。
例如，通过计算机控制技术可以实现医疗设备的自动化操作，提高医疗诊断的准确性和治疗效果。
同时，在健康管理方面，计算机控制技术可以实现对健康数据的监测和分析，提供个性化的健康建议。
4. 智能家居随着人们生活水平的提高，智能家居技术也越来越受到关注。
计算机控制技术在智能家居中起到了重要作用。
通过计算机控制技术，可以实现对家居设备的远程监控和控制，提高生活的便利性和舒适度。
例如，可以通过手机控制家中的灯光、空调、电视等设备，实现智能化的家居体验。
5. 人工智能人工智能是计算机技术的重要分支，计算机控制技术在人工智能领域也有广泛应用。
通过计算机控制技术，可以实现对机器人和自动化系统的智能控制和学习，使其能够像人一样思考和行动。
例如，在工业生产中，可以利用计算机控制技术实现机器人对物体的识别和抓取能力，提高生产线的自动化程度和生产效率。
计算机控制技术论文 -精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版浅谈计算机控制技术引言：计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体（包括硬件、软件和网络结构）和受控对象两大部分组成。
随着计算机技术和现代控制理论的快速发展，计算机控制技术诞生并迅速蓬勃发展起来，其应用遍及国防、航空航天、工业、农业、医学等多种领域。
本文将主要针对计算机控制技术的发展历史、当今现状以及计算机控制技术的发展趋势做一介绍，并结合它的具体实例介绍计算机控制技术的一些主要应用领域。
正文：一、计算机控制技术的概述1、计算机控制的定义：计算机控制是自动理论和计算机技术相结合而产生的一门新兴学科，计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。
2、计算机控制的发展历史：计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。
这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。
伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来。
现如今，微型计算机的出现和发展使计算机控制技术又进入了一个崭新的阶段。
二、计算机控制技术的应用领域1、计算机控制技术在农业领域的应用实例在农业日趋机械化及自动化的今天，自动控制技术在农业中的应用也越来越广泛，利用计算机控制技术管理控制农业生产已成为目前研究的一个重点。
农业大棚、智能化养殖场等等都是计算机控制技术在农业生产领域应用的鲜明例子。
智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。
根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。
计算机控制技术的发展趋势
计算机控制技术的网络化、扁平化、智能化和综合化引言计算机控制技术系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体（包括硬件、软件和网络结构）和控制对象两大部分组成。
随着计算机技术和现代控制理论的快速发展，计算机控制技术诞生并迅速蓬勃发展起来，其应用遍及国防、航空航天、工业、农业、医学等多种领域。
网络化现在，计算机技术和网络技术正在以迅猛的速度发展着，与此同时，各种层次的计算机网络在控制系统中的应用也越来越广泛，规模越来越大，控制系统的网络化时代渐渐到来。
除了集散控制系统外，现场总线控制系统也是计算机控制技术网络化下诞生的一个新的系统。
现场总线是顺应智能现场仪表而发展起来的一种开放型的数字通信技术，其发展的初衷是用数字通信代替一对一的I/O连接方式，把数字通信网络延伸到工业过程现场。
根据IEC和美国仪表协会ISA的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。
随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展，这种开放型的工厂底层控制网络构造了新一代的网络集成式全分布计算机控制系统，即现场总线控制系统(简称FCS)。
传统的DCS系统由各种工作站通过局域网络连接而成，操作站和信息管理站完成系统的组态、监控和运行管理，现场测控站则完成生产过程信息的采集和控制。
DCS的主要问题是开放性差，分散不够，需要用大量的电缆传递信号。
FCS则突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统来实现所造成的缺陷，把基于封闭、专用的解决方案变成了基于开放、通用标准化的解决方案，把集散系统结构变成了新型全分布式结构，把DCS控制站中基本且可独立的功能块彻底下放到现场智能仪表中去，从而构成虚拟控制站，更好地体现了DCS思想的精华。
计算机控制的应用领域
3、存储容量大，计算机的存储器能够存储大量的信息。
4、逻辑判断能力强。由于采用了二进制计算机能够进行各种基本的逻辑判断并且根据判断的结果自动决定下一步该做什么有了这种能力计算机才能求解各种复杂的计算任务进行各种过程控制和完成各类数据处理任务。
（三）研究和发展智能控制系统
智能控制是一类无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程，是用机器模拟人类智能的一个重要领域。智能控制包括学习控制系统、分级递阶智能控制系统、专家系统、模糊控制系统和神经网络控制系统等。应用智能控制技术和自动控制理论来实现的先进的计算机控制系统，将有力地推动科学技术进步，并提高工业生产系统的自动化水平。计算机技术的发展加快了智能控制方法的研究。智能控制方法较深浅层次上模拟人类大脑的思维判断过程，通过模拟人类思维判断的各种算法实现控制。计算机控制系统的优势、应用特色及发展前景将随着智能控制系统的发展而发展。
3、过程控制。过程控制又称实时控制它是指计算机实时采集检测到的数据按最佳方法
迅速地对被控制对象进行自动控制或自动调节计算机控制技术对现代化国防和空间技术具有
重大意义导弹人造卫星宇宙飞船等都是采用计算机控制的。
4、辅助工程包括计算机辅助设计CAD 计算机辅助教育CAI 计算机辅助制造CAM 计算机辅助测试CAT 计算机辅助软件工程CASE 等。
（二）采用集散控制系统
集散控制系统是以微机为核心，把微机、工业控制计算机、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出通道、模拟仪表等有机地结合起来的一种计算机控制系统，它为生产的综合自动化创造了条件。若采用先进的控制策略，会使自动化系统向低成本、综合化、高可靠性的方向发展，
计算机控制系统的发展概况
计算机控制系统的发展概况回顾工业过程的计算机控制历史，在20 世纪大致经历了50 年代的起步期、60 年代的试验期、70 年代的推广期、80 年代和90 年代的成熟期及进一步发展期。
世界上第一台数字计算机于1946 年在美国诞生，起初计算机用于科学计算和数据处理，之后，人们开始尝试将计算机用于导弹和飞机的控制。
20 世纪50 年代开始，首先在化工生产中实现了计算机的自动测量和数据处理。
1954 年，人们开始在工厂实现计算机的开环控制。
1959 年3 月，世界上第一套工业过程计算机控制系统应用于美国德州一家炼油厂的聚合反应装置，该系统实现了对26 个流量、72 个温度、3 个压力和 3 个成分的检测及其控制，控制的目标是使反应器的压力最小，确定 5 个反应器进料量的最佳分配，根据催化剂的活性测量结果来控制热水流量以及确定最优循环。
1960 年，在美国的一家合成氨厂实现了计算机监督控制。
1962 年，英国帝国化学工业公司利用计算机代替了原来的模拟控制，该计算机控制系统检测224 个参数变量和控制129 个阀门，因为计算机直接控制过程变量，完全取代了原来的模拟控制，所以称其为直接数字控制，简称DDC。
DDC 是计算机控制技术发展过程的一个重要阶段，此时的计算机已成为闭环控制回路的一个组成部分。
DDC 系统在应用中呈现出的与模拟控制系统相比所具有的优点，使人们看到了DDC 广阔的推广前景，以及它在控制系统中的重要地位，从而对计算机控制理论的研究与发展起到了推动作用。
随着大规模集成电路技术在20 世纪70 年代的发展，1972 年生产出了微型计算机，过程计算机控制技术随之进入了崭新的发展阶段，出现了各种类型的计算机和计算机控制系统。
另外，现代工业的复杂性，生产过程的高度连续化、大型化的特点，使得局部范围的单变量控制难以提高整个系统的控制品质，必须采用先进控制结构和优化控制等来解决。
这就导致了计算机控制系统的结构发生变化，从传统的集中控制为主的系统逐渐转变为集散型控制系统（DCS）。
计算机控制系统的发展综述
计算机控制系统的发展综述【摘要】在工程和科学领域，自动控制担负着重要的角色。
自动控制理论和技术的不断发展，为人们提供了获得动态系统最佳性能的方法，提高了生产效率，并使人们从繁重的体力劳动和大量重复性的手工操作中解放出来，本文讨论了计算机控制系统在工业控制上的应用及其发展趋势，加深了对计算机控制系统的理解。
【关键词】计算机控制系统;自动控制;发展趋势一、计算机控制系统的工作原理随着科学技术的进步，人们越来越多地用计算机来实现控制系统，因此，充分理解计算机控制系统是十分重要的。
我们可以把计算机控制系统看作是模拟控制系统的一种近似，但这种看法是相当贫乏的，因为它没有充分发挥计算机控制的潜力，最多只能获得与采用模拟控制时一样的控制效果。
计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。
在计算机控制系统中，由于工业控制机的输入和输出是数字信号，因此需要有A/D和D/A转换器。
因此，从本质上看，计算机控制系统的工作原理可以归纳为3个步骤：①实时数据采集②实时控制决策③实时控制输出以上过程不断重复，使得整个系统按照一定的品质指标进行工作，并对被控量和设备本身的异常现象即使做出处理二、计算机控制系统的组成计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。
工业控制机指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。
生产过程包括被控对象和测量变送、执行机构、电气开关等装置，这些装置都有各种类型的标准产品，在设计计算机控制系统时，根据需要合理地选型即可。
三、计算机控制系统的发展概况1.开创时期（1955-1962）早期的计算机使用电子管，体积庞大，价格昂贵，可靠性差，只能从事一些操作指导和设定值控制。
2.直接数字控制时期（1962-1967）在这个时期，就是那件直接控制过程变量，完全取代了原来的模拟控制，因而称这样的控制为直接数字控制（DDC）。
计算机控制的应用领域
计算机控制的应用领域计算机技术的广泛应用已经渗透到了各个领域，其在现代科技发展中起着举足轻重的作用。
本文将从工业控制、交通运输、医疗保健、农业以及教育等方面，探讨计算机控制在各个应用领域的具体作用与优势。
工业控制方面，计算机控制系统的应用是提高生产效率和产品质量的重要手段之一。
通过计算机控制，可以实现生产过程的自动化和智能化。
例如，通过传感器采集的数据可以被计算机实时分析，从而实现对生产设备的远程监控和控制。
此外，计算机控制系统还可以通过编程，实现生产工艺的调整和优化，大大提高了工业生产的灵活性和效率。
在交通运输领域，计算机控制技术的广泛应用使得交通更为便捷、高效和安全。
交通信号灯的智能控制系统可以通过计算机实时调整交通信号的时间和灯光，从而减少交通拥堵和事故的发生。
计算机控制的智能导航系统可以通过GPS定位和地图数据，为驾驶员提供最优的行驶路线和交通状况提示，使得驾车更为便利和安全。
医疗保健方面，计算机控制技术的应用大大提高了医疗机构的服务质量和效率。
计算机控制的医疗设备可以帮助医生对患者进行精确诊断和治疗。
例如，在手术中，计算机控制的机器人系统可以完成微创手术，提高手术的安全性和精确度。
在电子病历管理方面，计算机控制的系统可以实现病历的电子化存储和管理，方便医生和病人进行信息的查阅和交流。
农业方面，计算机控制技术的应用使得农业生产更为智能化和高效化。
通过计算机控制的温室控制系统，可以实时监测和控制温室的温度、湿度和光照等参数，为植物的生长提供最适宜的环境条件。
农业机械化方面，计算机控制的农机系统可以实现对农机的智能化操作和远程控制，提高农机的作业效率和减少对土地的损害。
在教育领域，计算机控制技术为教学和学习方式提供了全新的可能。
通过计算机控制的多媒体教学系统，教师可以利用图像、音频和视频等多媒体技术，更加生动和直观地向学生传授知识。
在线学习平台的智能化系统可以根据学生的学习情况和特点，为其提供个性化的学习资源和学习建议，提高学习效果和学习兴趣。
计算机控制系统及发展趋势概述
计算机控制系统及发展趋势概述
计算机控制系统是指利用计算机技术和其它相关技术，对工业自动化过程进行控制和管理的系统。
计算机控制系统具有高度的自动化、灵活性和可靠性，广泛应用于各个领域。
随着计算机技术的不断发展，计算机控制系统也在不断改进和完善。
目前，计算机控制系统主要分为三类：PLC控制系统、DCS控制
系统和SCADA控制系统。
PLC控制系统主要用于工业自动化控制领域，DCS控制系统主要用于过程控制领域，SCADA控制系统则主要用于监
控和数据采集领域。
未来，计算机控制系统的发展趋势将会更加智能化、网络化和集成化。
智能化指的是系统将会具备更强的自适应性和自学习能力，能够更好地应对不同场景和复杂环境。
网络化则是指系统将会更加重视互联互通，实现资源共享和信息交互。
集成化则是指系统将会更加注重模块化设计和整体优化，实现各个模块之间的无缝衔接和协同工作。
总之，计算机控制系统是一个不断进步和发展的领域，未来将会发展出更多具有创新性和实用性的新技术和新应用。
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计算机控制系统的发展趋势？
计算机控制系统的发展趋势计算机控制系统随着计算机科学、自动控制理论、网络技术、检测技术的发展，在工业4.0 以及中国制造2025 计划的推动下，其发展趋势大致如下。
随着计算机技术和网络技术的不断发展，各种层次的计算机网络在控制系统中得到了广泛应用。
计算机控制系统的规模越来越大，其结构也发生了变化，经历了计算机集中控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统，向着网络控制系统（Network Control System，NCS）发展。
网络控制系统的结构示意图如图所示。
在工业自动化向智能化的发展进程中，通信已成为关键问题之一，但由于多种类型现场总线标准并存，不同类型的现场总线设备均配有专用的通信协议，互相之间不能兼容，无法实现互操作和协同工作，无法实现信息的无缝集成。
使用者迫切需要统一的通信协议和网络。
因此，基于TCP/IP 的以太网进入工业控制领域并且得到了快速发展。
比如，惠普公司应用IEEE 1451.2 标准，生产的嵌入式以太网控制器具有10-Base 以太网接口，运行FTP/HTTP/TCP/UDP，应用于传感器、驱动器等现场设备。
再如，FF 提出的IEC 61158 标准中类型 e 所定义的HSE（High Speed Ethernet）协议，用高速以太网作为H2 的一种替代方案，选用100Mbit/s 速率的以太网的物理层、数据链路层协议，可以使用低价位的以太网芯片、支持电路、集线器、中继器和电缆。
国内浙大中控也推出了基于EPC（Ethernet for Process Control）的分布式网络控制系统，将Ethernet 直接应用于变送器、执行机构、现场控制器等现场设备间的通信。
网络化控制系统就是将控制系统的传感器、执行器和控制器等单元通过网络连接起来。
其中的网络是一个广义的范畴，包含了局域网、现场总线网、工业以太网、无线通信网络、Internet 等。
随着物联网概念的提出以及控制系统发展的需求，以无线通信模式为新特征的物联网控制系统，必将成为计算机控制系统的重要发展方向。
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目录
第一章计算机过程控制系统的应用与发展 (2)
1.1 计算机过程控制系统的发展回顾 (2)
1.2 计算机过程控制系统的分类 (2)
1.3 计算机过程控制系统国内外应用状况 (6)
1.4 计算机过程控制系统的发展趋势 (7)
第二章国内油田计算机控制系统应用软件现状及发展趋势 (8)
2.1 基于PC总线的控制系统应用软件 (8)
2.2 基于各种PLC控制系统的应用软件 (8)
2.3 中小规模的DCS控制系统组态软件 (9)
2.4 计算机控制系统应用软件的发展趋势 (9)
第一章计算机过程控制系统的应用与发展
在石油、化工、冶金、电力、轻工和建材等工业生产中连续的或按一定程序周期进行的生产过程的自动控制称为生产过程自动化。
生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志。
凡是采用模拟或数字控制方式对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制就称为过程控制。
过程控制系统可以分为常规仪表过程控制系统与计算机过程控制系统两大类。
随着工业生产规模走向大型化、复杂化、精细化、批量化，靠仪表控制系统已很难达到生产和管理要求，计算机过程控制系统是近几十年发展起来的以计算机为核心的控制系统。
1.1 计算机过程控制系统的发展回顾
世界上第一台电子数字计算机于1946年在美国问世。
经历了十多年的研究，1959年世界上第一台过程控制计算机TRW-300在美国德克萨斯的一个炼油厂正式投入运行。
这项开创性工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术获得了迅速的发展。
回顾工业过程的计算机控制历史，经历了以下几个8寸期：
(1)起步时期(20世纪50年代)。
20世纪50年代中期，有人开始研究将计算机用于工业过程控制。
(2)试验时期(20世纪60年代)。
1962年，英国的帝国化学工业公司利用计算机完全代替了原来的模拟控制。
(3)推广时期(20世纪70年代。
随着大规模集成电路(LSI)技术的发展，1972年生产出了微型计算机(mi—erocomputer)。
其最大优点是运算速度快，可靠性高，价格便宜和体积小。
(4)成熟时期(20世纪80年代)。
随着超大规模集成电路(VLSI)技术的飞速发展，使得计算机向着超小型化、软件固定化和控制智能化方向发展。
80年代末，又推出了具有计算机辅助设计(CAD)、专家系统、控N*0管理融为一体的新型集散控制系统。
(5)进一步发展时期(20世纪90年代)。
在计算机控制系统进一步完善应用更加普及，价格不断下降的同时，功能却更加丰富，性能变得更加可靠。
1.2 计算机过程控制系统的分类
计算机控制系统的应用领域非常厂泛，计算机可以控制单个电机、阀门，也可以控制管理整个工厂企业；控制方式可以是单回路控制，也可以是复杂的多变量解耦控制、自适应控制、最优控制乃至智能控制。
因而，它的分类方法也是多样的，可以按照被控参数、设定值的形式进行分类，也可以按照控制装置结构类型、被控对象的特点和要求及控制功能的类型进行分类，还可以按照系统功能、控制规律和控制方式进行分类。
常用的是按照系统功能分类。
分为以下几类：
（1）基于PC总线的板卡与工控机的计算机控制系统：是一个典型的DDC控制系统
（2）基于数字调节器的计算机控制系统：
数字调节器是一种数字化的过程控制仪表，其外表类似于一般的盘装仪表，而其内部由微处理器、RAM、ROM、模拟量和数字量I/O通道、电源等部分构成的一个微型计算机系统。
一般有单回路、2回路、4回路或8回路的调节器，控制方式除一般PID之外，还可组成串级控制、前馈控制等。
（3）基于PLC的计算机控制系统：
PLC是微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物,是一种进行
数字运算的电子系统，是能直接应用于工业环境下的特殊计算机。
它具有丰富的输入/输出接口，并具有较强的驱动能力，能够较好地解决工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。
（4）基于嵌入式系统的计算机控制系统
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统及用户应用程序等四部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
应用嵌入式系统，要求针对特定应用、特定功能开发特定系统，即要求系统与所嵌入的应用环境成为一个统一的整体，具有紧凑、高可靠性、实时性好、低功耗等技术特点，因此就必须研究它的独特的设计方法和开发技术，这是嵌入式系统成为一个相对独立的计算机研究领域的原因。
（5）集散控制系统（DCS）
为满足大型工业生产要求，以微型计算机为基础，从综合自动化的角度，按分散控制、集中操作、综合管理和分而自治的设计原则而设计的一种集散型综合控制系统，广泛用于模拟量回路控制较多的行业，尽量将控制所造成的危险性分散，而将管理和显示功能集中。
先进的分散型控制系统将以CIMS/CIPS为目标，以新的控制方法、现场总线智能化仪表、专家系统、局域网络等新技术，为用户实现过程控制自动化相结合的管控一体化的综合集成系统。
（6）现场总线控制系统（FCS）
FCS（Fieldbus Control System）是一种以现场总线为基础的分布式网络自动化系统，它既是现场通信网络系统，也是现场自动化系统。
作为一种现场通信网络系统，FCS具有开放式数字通信功能，可与各种通信网络互连；作为一种现场自动化系统，FCS把安装于生产现场的具有信号输入、输出、运算、控制和通信功能的各种现场仪表或现场设备作为现场总线的节点，并直接在现场总线上构成分散的控制回路。
（7）计算机集成制造/过程系统（CIMS/CIPS）
CIMS是基于1973年美国Dr.Joseph Harrington《Computer Integrated Manufacturing》博士论文中提出的CIM概念而构成的一种现代制造系统。
1）企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动，彼此是紧密连接的，是一个不可分割的整体，应该在企业整体框架下统一考虑各个环节的生产活动；
2）整个生产过程的实质是一个数据的采集、传递和加工处理的过程，最终形成的产品可以看作是“数据”的物质表现。
它是以数据库为核心，任何终端都需通过企业内的控制局域网络和管理局域网络与数据库交换数据、信息、知识。
数据库由实时数据库和关系数据库组成，实时数据库用来存储工业现场数据、系统运行状况信息、先进控制和过程优化指令等；关系数据库用于企业ERP层的支持，并可存放实时数据库中的永久性数据。
管理局域网络对内与关系数据库连接，对外与Internet 连接，是企业管理信息化的物理载体。
1.3 计算机过程控制系统国内外应用状况
近十几年，过程控制系统发展非常迅速，由于集散控制系统是这一领域的主导发展方向，各国厂商都在这一市场不断推陈出新。
美国和日本的产品代表两个主要的发展方向：美国厂商重点推出开放型集散系统，加速研制现场总线产品，推广应用智能变送器；日本厂商则着重发展高功能集散系统，从软件开发入手，挖掘软件工作的潜力，强调控制功能和管理功能的结合。
20世纪80年代，比较著名的大型集散控制系统新产品有：美国Honeywell公司的TDC一3000，Foxboro公司的VAS，Bailey公司的INn一9o，日本横河公司的CENTRUM— XL，英国Oxford Automation公司的SYSTEM一86，德国Siemens公司的TELEPERM系统等等。
这些都属于第三代DCS，控制点可达到一万点以上，系统结构接近标准化，采用局域网技术。
它的主要改变是在局域网络方面，采用了符合国际标准化组织ISO的OSI开放系统互连的参考模型。
因此，在符合开放系统的各制造厂商产品间可以互相连接、互相通讯和进行数据交换，第三方的应用软件也能在系统中应用，从而使集散控制系统进入了更高的阶段。
在2o世纪9o年代初，随着对控制和管理要求的不断提高，第四代集散控制系统以管控一体化的形式出现。
它在硬件上采用了开放的工作站，使用mSc替代CISC，采用了客户机／服务器(Client／Server)的结构。
在网络结构上增加了工厂信息网(Intranet)，并可与国际信息网(In．temeO 联网。
在软件上则采用UNIX系统和X—Windows的图形用户界面，系统的软件更丰富。
同时，在制造业，计算机集成制造系统(CIMS)得到了应用，使人们看到了应用信息管理系统的经济效益。
随着现场总线技术的出现，在世界上引起了广泛重视，各大仪表制造厂商纷纷在自己的DCS系统中融7、现场总线技术，推出现场总线控制系统及相应的现场总线仪表装置。
第四代集散控制系统的典型产品有Honeywell公司的TPS控制系统，横河公司CENTE R— CS 控制系统，Foxboro公司l／AS 50／51系列控制系统，ABB公司Advant系列OCS开放控制系统等。
这—代集散控制系统主要是为解决DCS系统的集中管理而研制，它们在信息的管理、通讯等方面提供了综合的解决方案。