计算机控制技术

浅谈计算机控制技术

中南大学信息科学与工程学院电气工程及其自动化1105班0909112615 俞盼盼目前，计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中已经得到了广泛的应用。不管是微型系统还是大型系统，都越来越离不开计算机控制技术，其作用和地位日益凸显。伴随着计算机技术的快速发展和微型计算机的日益普及，各种微型控制器逐渐出现，不仅性能优良，而且价格也低廉，适用范围也比较广泛，同时也促进了计算机控制器成本的降低，更好的推动了计算机控制技术的运用和发展。此外，通过各种软件编程，还能够实现复杂的、灵活的控制算法，使得计算机控制技术在工农业生产、交通运输、国防建设等众多领域得到了运用，并取得了良好的效果。随着控制理论的发展和计算机技术的进步，更为先进的计算机控制技术将会出现，其控制效果必将更为可靠，适用范围也必将更为广阔，将为国民经济发展做好发挥更大的作用。

在农业林业工业等等中都有着广泛的应用。

在农业中，一个很典型的应用就是种子的筛选。例如，奥凯公司经过多年的研究。开发研制了计算机控制的种子精选加工成套系统该系统主要用于生产线中各主机的风量、振频的调节，阀门的转换，流量的控制，电机的监控。

系统结构分析

1，计算机与可编程控制器 ( P L C) 问的通信通过RS一232C标准串行接口．根据具体要求编制通信软件。可将PLC与计算机的各自特长结合起来，用软件传递有关数据能把PLC的各种工作状态在计算机上显示并实施控制。

PLC与计算机的通信是通过通信线路将PLC的RS一232C串行接口与计算机的串行接口相连接来实现的PLC的RS一232C为 9针插口。其主要通信线中插脚2为发送数据。插脚3为接收数据。所以只要将PLC的R S一2 3 2 C口与计算机的RS一232C口按图示方法相连就可以实现数据的通信。

2 ，计算机的初始化计算机用作通信的 R S - 2

3 2 C 接口是一个8 2 5 0 芯片．用上面的几个寄存器来完成不同功能的设置。本系统采用串行口 C O M 2 ，传输速率为 9 6 0 0 b p s 。( 1 ) 传递接收寄存器地址为2 F 8 H ；( 2 ) 线控制寄存器地址为 2 F B H ： ( 3 ) 写入 MO D E M控制寄存器的地址为 2 F C H 。

3 冲板流量计、变频器与计算机间的通信本系统的最大特点是物料的喂人量和三大主机的振动频率、风量都可在计算机上直接进行动态控制．并在模拟屏上实时显示出来物料喂入量的控制物料喂入量的控制采用冲板流量计进行数据的采集。电磁振动给料器进行流量的调节。利用一个压阻传感器．根据物料落到面板上的多少．导致面板的冲压力不同．从而引起面板下面的压阻材料发生变化．电阻也随着改变．在电压定的情况下．电流也改变，变化中的电流信号经过物料后进入计算机．经过计算得物料流量的瞬间值和单位时间内的平均值．再同额定值相比较．根据情况不同调解冲板流量计．得到所需的设定值变频器调节随着变频技术的发展和成熟．变频器调速逐渐成为工业界首选的电机调速技术．发挥越来越重要的作用该系统三大主机的振动频率和风量调节都是通过变频器来实现的．变频器都设有D C

4 —2 0 m A的模拟信号给定端子．通过调节输入电流的大小来控制频率。而通过计算机控制模块的相应程序可以控制P 6 1 3 0模人模出接口卡的输出电流在D C 0 —2 0 m A 的范围内变化，并输人变频器就可起到控作用。同时，变频器本身具有过载、过压、瞬间掉电、以及故障记录等保护功能三通阀的转换种子加工生产线在生产过程中由于生产工的不同，需用三通转换阀使物料提起后进人不同的主机。原先三通阀的转换是采用手工拉绳索的方法，本次改进利用计量

称上的空压机作为动力．用气动元件进行远程。

自动控制在林业中也有着广泛的应用。

l、过程监测与控制计算机监测包括现场数据的采集与保存，监测对象是试验或牛产过程中所需要的数据；计算机控制系统的过程摔制，是指用计算机对工艺过程的湿度、温度、电压、水压、浓度、重量等物理量和化学量进行控制。

2、森林资源管理森林资源管理是林业当前乃至今后重中之重的工作，如采用计算机控制技术对其进行管理可大大提高管理工作的高效性和准确性。

3、林业绘图以往，人们所看到的林业用图都足通过手工绘制的，绘制过程复杂、强度大不说，其标准化、规范化、精准度等都难以保证，而且检验和修改都相当不便。随着计算机技术在林业中的广泛应用，以计算机和有关图形图像输出设备为工具，充分运用遥感技术、GIS技术和全球定位系统技术与计算机辅助设计应用软件进行林业绘图，使林业绘图生产工艺发生了巨大的变革，彻底抛弃了以往手工绘图的缺点，使绘图的标准化、规范化、准确性都有较大的提高，且容易修改。

4、林业灾害的控制

森林瓷源在自身发展过程中，不可避免地受到土地荒漠化、水土流失、水资源减少、洪涝灾害、物种消失、森林火灾、病虫害等诸多灾害的影响，在这些危害森林发展，且与森林锐减密切相关的因素中，又以火灾和病虫害产生的危害最为严重。通过地理系统、遥感技术、全球定位技术、数据库技术、数码技术、网络传输、无线通信等高科技手段的综合运用，将其对森林资源进行检测，有助于实现防范、预测、预报、方位判定、通讯联络等数据处理的高效、信息传递的快捷。

当然，计算机控制技术在工业中有着极其广泛的应用。例如，计算机控制技术在洗煤领域中的应用。1洗煤厂计算机控制技术系统介绍为提高生产效率、增加产量，越来越多的洗煤厂都引进了计算机控制技术系统，通过数字运算操作的可编程逻辑控制器系统，工控机电机的启动和停止进行控制，由工控机到PLC，再到变频器，电流信号为4—20 mA。例如，变频器控制四台符合相关丁艺要求的泵，同时还有355 kW变频器和132 kW变频器各两台。在对设备进行调试时，包括4台变频器控制的4台电机在内的电机出现了自动停机现象。主要原因有监

视系统屏幕有花点、PLC误动作以及显示图象抖动较大。通过相关检测，得知变频器谐波电流严重超标，变频器传导干扰导致PLC误动作，辐射干扰监视系统。

存在问题

当然，在计算机控制技术得到广泛应用的同时，计算机控制技术也存在一定问题。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,有些时候无法满足系统的运行要求

未来的发展方向

本文对计算机控制技术新发展的阐述主要有三个方向, 一是分

析集散控制系统(DCS)的新发展,二是总结可编程序控制器(PLC)的新发展,三是展望计算机控制系统的新趋势,具体内容阐述如下。

1 集散控制系统(DCS)的新发展

集散控制系统是以单片微机技术为载体, 全面运用了数据通信、图像显示、计算机技术和过程控制等高科技技术, 主要使用了分布式控制思路, 重点解决了信息集中管理和生产过程分散控制的有机整合问题。在提高产量、保障质量、降低能耗和控制成本等方面发挥了重要的作用。国外许多大型综合控制系统都用了DCS,比如美国西屋公司生产的WDPFI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TFA。重点解决办公室自动化的网络构成系统,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向是计算机综合生产系统CIM。

2 可编程序控制器(PLC)的新发展

可编程序控制器的核心是微处理器, 是主要用于过程控制的专用微机系统,同时作为一种自动化装置,也可以用于生产过程控制。可编程序控制器在一定程度上替代了传统继电器来实现开关量的控制,比如有输入和输出,定时及计数等控制。所使用的控制信号既可以是按钮、无触点开关、行程开关或其它敏感元件等, 也可以用于驱动电磁闷、步进电机等各种执行机构。由于CIM、工程自动化、过程控制等大系统和复杂系统的应用要求,可编程序控制器(PLC)的新发展主要有以下几个特点,一是大容量、高速度、高功能;二是网络化和具有