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計算機控制技術論文:計算機控制技術課程教學改革論文
1課程教學中的問題
《計算機控制技術》這門課程在不同高校的課程設置有很大的不同。有的高校側重于以計算機為主線，著重討論直接數字控制系統、以及現場總線控制系統等計算機控制系統。有的高校側重于硬件系統的設計和仿真，而對軟件卻是一帶而過。有的高校針對的是計算機控制技術的數學描述及控制算法。應該說各個高校在教材的選取和教學環節的進行中都有自己的獨到之處，但是對于針對本校學生的實際情況，這些是遠遠不夠的。在經歷了若干個環節的教學和實踐中，我對計算機控制技術這門課程的教學改革的方法和實踐有自己的一些認識。
2課程教學改革的方法和實踐
2.1教學環節突出側重點
針對本校學生的實際水平，在教學環節中突出側重點。由于本課程的及時部分主要涉及計算機控制的基礎知識、數學模型及控制原理和分析方法。這一部分內容在前期的自動控制原理、復變函數中都有所講述，那么在本課程的學習中主要是針對課程內容進行復習和總結，而不作為重點內容進行講授。而第二部分中，講述的是計算機控制技術的算法和應用以及系統仿真的算法。該部分是眾多學科實踐與應用的理論支撐，包括了經典控制算法如PID控制算法及其改進等，復雜控制算法如最少拍控制及達林算法等以及數字濾波等數據處理方法，同時包括了系統仿真算法。這一部分作為重點內容講授。而第三部分是控制系統的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。該部分需要學生動手實踐來完成，實際應用也很廣泛，在講授中同樣以舉例的方式讓學生能親身體會到軟件方面的使用。
2.2教學與教材有機結合
針對《計算機控制技術》這門課程的特點，現有的高校教材可謂是形形色色，各有各的特點，那么如何使學生更好的學習課程內容而又不依賴于教材呢？或者說如何使學生更好的理解教材內容而更深入的學習課程知識呢？這就要求將教學與教材有機的結合起來。針對本校學生特點，不能拘泥于一本教材來學習本課程，因此，在教學過程中，及時部分內容也就是前期的計算機控制技術基礎知識和數學模型等內容，主要針對學生現有教材以及自動控制原理等教材進行講解，第二部分內容主要是計算機控制技術的算法和應用以及系統仿真的算法。該部分的內容想對比較難，計算量大，因此既應用現有教材，還參考于海生等編著的《計算機控制技術》以及湯楠等編著的《計算機控制技術》等教材，針對算法的部分，結合不同教材的例題，使學生更好的理解算法的來源。第三部分即控制系統的MATLAB仿真和SIMULINK仿真，該部分更多的需要學生自己動手操作，那么在上課的過程中針對例題給學生通過多媒體演示的方法，引入知識點來提高學生學習的積極性。
2.3有效利用實驗環節
《計算機控制技術》這門課程不但有獨立的理論和方法，而且有相當強的實踐性和應用性。因此，要學好這門課程，必須有效的充分的利用實驗環節。本門課程安排在第六學期開設，該課程的實驗的設置充分結合課堂內容，考慮以實際應用為主，主要安排了數字濾波器、數字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并為了提高學生的學習興趣以及拓展學生的知識面，還安排了選做的步進電機控制、溫度控制系統等現實中廣泛應用的實驗環節。
2.4重視教學中的考核方式
考核是評價學生學習、了解教師教學效果的一個重要杠桿。而僅僅通過期末考試的方法來對學生進行考核的話，有可能使學生平時不注重學習，期末搞突擊，考后知識還給老師。我們把考核分為了4種：
①課堂作業。每次作業計10分，按照作業次數折合成滿分10分的平時成績。
②課堂表現。針對學生的課堂狀態以及回答問題的正確率和積極性，計10分平時成績。
③實驗環節。針對各個實驗中學生的預習情況、實驗過程中的參與情況，實驗結果的度來評價，滿分計10分。
④期末考試。期末考試成績折合成70%，再加上以上3項的成績即為學生的總體考核成績。這樣分配更加合理，也充分調動了學生的積極性。
3結語
我在從事《計算機控制技術》這門課程的教學過程中，也深深的被該課程的魅力所吸引，同時也深感學生是蘊藏著極大的學習熱情和潛能的，關鍵是要靠教師去挖掘。通過我對該課程的教學改革的一些方法進行了實踐后，學生對該課程的掌握和實際應用能力均有了很大的提高，并且在課堂中，也明顯感覺學生有了活力和動力。那么在今后的教學中，我將投入更大的精力在該課程的教學改革中，希望能用我的微薄之力使該課程的教學能更上一層樓。
作者：馬智慧 田振宇 單位：沈陽工業大學
計算機控制技術論文:計算機控制技術互聯網論文
1集中控制與集散控制的分析
計算機控制技術發展初期，是以集中控制的工作方式進行計算機系統控制的。集中控制系統會建立統一的控制中心，由控制中心負責信息的收集、處理、加工等工作。如果集中控制系統出現了任何問題都能夠及時發現，有助于企業及時制定科學合理的解決方案，系統的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技術主要是將信息的輸入或輸出作為控制主體的，主要包括信號采集、信號運算、信息處理及信息反饋、狀態顯示等工作內容，以上工作內容主要是通過IPC（一種工業控制計算機）控制完成的。IPC會收集溫度、PH值、壓力等相關數據，并通過接口卡來接受經過處理而得到的信號。集中控制技術具有一定的缺陷，一旦出現控制失誤的情況就會使整個系統的運行都會受到某種程度的影響。而且，隨著控制系統的日益復雜化，一臺計算機已經無法負責控制多種信號的處理工作。為解決以上缺陷問題，以集散控制工作方式為主的計算機控制技術隨之發展起來，集散控制又被稱為分布式控制系統，根據功能的不同，集散控制又被分成了上位機與下位機，集散控制系統將通信作為系統的核心。整個系統的集中監視工作主要由上位機負責，而下位機則負責控制分布在各現場的用于分布控制的個體，集散控制系統的上、下位機通過通訊互聯網進行信息傳遞，保持信息通暢。集散控制系統具有較高的安全性、有效性及可拓展性。但許多廠家為實現經營壟斷常常采用封閉形式的集散控制系統，阻礙了集散控制系統的推廣和發展。
2封閉集散控制系統到工業現場中線的發展分析
封閉式的集散控制系統缺乏較好的兼容性和開發性，系統存在無法共享信息的局限。為增強集散控制系統的兼容性和開發性，在構建系統過程中必須采用標準化、網絡化的網絡協議，工業現場中線技術隨之發展起來。由該技術構建的工業現場總線控制系統可以確保工業現場中智能化儀器、控制器、執行機構設備之間保持信息通暢。整個控制系統按照總線方式有條不紊的運行著。工業現場總線控制系統采用的是開放式的現場總線協議，以該協議方式進行現場所有支線工作的協調工作，不僅可以降低投資成本、維護資金，該系統還具有操作簡單、經濟實用、工作效率高的顯著優勢，用戶的功能需求也可以得到更好地滿足。工業現場總線控制系統是一種開放的、互聯的分布式系統。該系統將工業現場作為中線，通過收集中線中的信號或信息，并根據所收集的信息對其進行有效控制，將分散控制管理與集中控制管理進行了有效結合，將系統危險分散開來，實現控制分離。
3現場控制到企業自動化控制發展分析
以太網工業協議作為一種開放式的網絡協議，實現了多方位的自動化控制。在計算機控制技術中引入互聯網，有助于提升產品的安全系數和適用性。但目前，企業化基于以太網的自動化控制中存在著一個問題就是不穩定的網絡信號，無法確保系統時刻保持在穩定的工作信號下。信息化工廠的提出是為了解決以太網不穩定問題。基于該技術下，系統將大量的數據進行轉移，使信息的采集、傳輸和處理都能處于良好的環境中，最終實現信息的自動化控制，并提高控制效率。
4總結
基于互聯網的計算機控制技術先后經歷了集中控制到集散控制、封閉集散控制系統到工業現場總線控制系統、現場控制到企業自動化的幾個過程，其技術越來越成熟、高效，計算機控制技術的自動化、智能化程度越來越高，為提高企業的生產效率、生產安全、產品質量提供了有力保障。
作者：黨杰 單位：西安醫學院
計算機控制技術論文:脈沖功率裝置能源計算機控制技術
摘要 介紹一種多分布傳式MARX發生器能源計算機監控系統．詳細敘述了系統的硬件構成,計算機與各能源系統之間的通訊原理和通訊協議,以及系統的軟件實現，同時簡要說明了系統抗干擾解決辦法。
關鍵詞 MARX發生器 程控電源 RS485總線 Visual Basic
1 引言
脈沖能源裝置在加速器、自由電子激光研究、X光閃光照相和粒子聚變等脈沖功率技術研究領域廣泛使用，通常使用數量較多，分布較廣，同時周圍電磁干擾較強，控制操作和參數測量都比較復雜，同時也需要較多的人力來維護。
隨著計算機技術的發展，當今世界上基于PC的自動化方案已成為主流，PC在自動化領域的應用正迅速增長，通過將所有的功能集成于這個統一開放的平臺上，通過人機界面可以使復雜的控制和數據處理變得更加簡單化。
2控制系統硬件構成
整個系統有多臺Marx需要控制，每臺發生器由充電控制和觸發兩部分組成，需要控制的量有充電電壓的起停控制、電壓檢測、接地裝置的通斷控制、觸發以及開關上的氣壓檢測等，通過一條總線將將系統中的各個被控量連接在一起，構成一分布式控制系統，這里采用工業上廣泛使用的RS485總線，RS485總線是美國電子工業協會（EIA）制定的平衡發送、平衡接收的標準異步串行總線，具有傳輸距離遠、通訊速率高，抗干擾能力強，軟硬件支持豐富與現場儀表接口簡單，易于實現和擴展等特點，接口總線上可連接32個設備，加中繼器后最多可達255個設備，因此滿足該能源控制要求。控制系統框圖如下：
圖1 控制系統結構圖
該系統由一臺主控上位機PC和一系列MARX發生器充電電源設備構成，由于環境電磁干擾較為嚴重，在選擇通信介質時可優先采用光纖通信方式，通訊速率57.6kB/s，通訊距離可達1.2km，通過上位機（PC）發送參數及控制命令，給電容器充電到事先設定的電壓值（0到100kV之間任意值）。在以上各子設備中，經常要用程控電源去控制MARX發生器的充電電壓、充電速度。通過一臺工控PC機靈活地控制多臺充電電源，以達到控制各MARX發生器充電的目的。針對這一需要，采用帶有RS485通信接口的具有線性升壓功能的可編程交流電源，該電源內部自帶單片機系統和看門狗定時器，每個電源賦予各自獨立的地址碼用以識別身份，同時它屬于正弦波調壓，可有效避免采用傳統的采用可控硅調壓方式時屢次損壞高壓變壓器的情況，使操作者能夠方便靈活地對其進行控制。
每路Marx發生器充電部分包括程控電源、雙極性高壓變壓器，分壓器和接地裝置等三部分，見圖2 所示，程控電源給高壓變壓器初級提供緩慢上升的電壓，變壓器高壓側經整流后給MARX發生器充電，電壓檢測是通過10000：1的高壓分壓器將分壓后的信號送給程控電源內部A/D轉換，經內部單片機處理，并與設定的電壓值進行比較，比較后的結果用來實現自停控制，這樣可有效防止通訊故障所造成失控現象。
圖2 Marx發生器能源部分線路圖
3 MARX發生器能源制過程
① 程控電源接通供電電源時的輸出為0伏，開關量輸出為假（開路）。
②首先上位機發出各種設置參數到指定地址程控電源。如,上升時間、上升速度、保持時間、充電電壓等。
③程控電源收到電壓回傳命令后，將兩路模擬量的值傳送到上位機。
④上位機發出啟動指令后，指定地址程控電源的輸出開始從0伏慢慢線性上升到設定值，保持到指定的時間后關斷輸出。當上位機發出所有電源都啟動指令后，所有程控電源都啟動。
⑤上位機發出立即停止指令后，指定地址程控電源的輸出立即停止上升，保持到指定的時間后關斷輸出，當上位機發出所有電源都停止指令時，所有程控電源都立即停止。
⑥上位機發出接地打開指令后，指定地址程控電源的開關量輸出為1，電磁鐵吸合，當上位機發出所有程控電源的接地都斷開命令時，所有程控電源的接地電磁鐵都吸合。
⑦上位機發出接地指令后，指定地址程控電源的開關量輸出為0，電磁鐵釋放，當上位機發出所有程控電源都接地時，所有程控電源的接地電磁鐵都釋放。
4 監控軟件設計
軟件采用Visual Basic6.0編程，作出十分直觀的人機界面，采用RS-485通信標準和上述的問答方式進行數據通信，通過上位機向串口讀寫數據，并通過光纖485總線將各種控制信息傳送到現場的每路MARX充電子系統，上位機就可以監控網絡上任何一臺MARX能源了，予置數值可以分別顯示在PC機軟件窗口和單片機系統的予置數字表頭上。同時，現場實測電壓信號也可以實時顯示在PC機的界面上。此設計界面直觀，而且利于對現場信號進行實時監測。因此，采用本系統，大大提高了現場信號予置精度，對實驗操作人員來說人機界面良好，簡單易懂。
根據系統功能的要求，上位機需發送2種類型的命令：（1）同期命令，它由定時器觸發引起，每隔一個定時周期發送1次，例如發往各充電單元的數據和狀態回傳命令；（2）非周期性命令，它由操作者按動相應命令按鈕引起，非周期性發送。所有命令均采用ASCII碼方式傳送，為了防止通訊錯誤，各子機正確收到上位機發來的命令后返回相應的確認字符。
在VB6.0中使用了MSCOMM控件，用來實現串行通信。MSComm控件有很多屬性，其中最基本的有以下幾個：
Commport屬性 設置并返回通信端口號，用于指定使用PC機的哪一個串行端口。
Setting屬性 以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數據位和停止位。
Portopen屬性 設置并返回通信端口的狀態，用于打開或關閉端口。
Output屬性 用于發送數據，可以是文本數據或二進制數據。
Input屬性 從接收緩沖區返回和刪除字符，用于接收數據。
本系統VB程序初始化上位機通信程序如下：
mPort=2 ；選串行端口2
MSComm1.Settings=“57600，n，8，1” ' 設置通信參數
MSComm1.OutBufferSize=512 ' 設置發送緩沖區大小
MSComm1.OutBufferCount=0 ' 清除輸出緩沖區
Mscomm1.Inputlen=0 ' 讀入接收緩沖區全部字符
MSComm1.PortOpen=True ' 打開串行端口
由于數據是動態接收，所以數據的處理也是動態進行,程序中使用了一個Timer控件，其命令發出與數據的接收均在Timer控件的定時期間進行，在Timer控件的定時期間依次調用模擬量和狀態量返回子過程，同時監視是否有命令按鈕按下，當按下某操作命令按鈕時調用命令處理子過程，部分程序如下：
Private Sub Timer1_Timer()
IF CmdPress=True Then Call SendCmd ' 當按下某操作命 令按鈕時轉入命令處理子過程
UpdateAI 更新各模擬量數據的顯示
UpdateDI更新各狀態量
End Sub
Private Sub sendCmd()
UpdateDO (Cmd) ' 輸出控制開關量
………
End Sub
5 系統抗干擾問題
監控系統在工業中的應用越來越多，由于現場的電氣環境比較復雜，容易形成各種干擾源，特別是在大電流、強脈沖實驗環境中，因此研究解決系統抗干擾問題對確保系統的穩定運行有著非常的意義。
該系統中使用RS485總線，RS485總線是采用差分平衡電氣接口，本身具有較強的抗電磁干擾能力，但在實際當中仍然會現一些問題，為此應注意以下幾個方面：
（1）與遠距離上位機通訊采用光纖傳輸，子機之間不方便采用用光纖傳輸時，應選擇合理的網絡拓撲結構。
（2）采用雙絞線作為RS485傳輸線時，雖然對電磁感應噪聲有較強的抑制能力，但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差，因此應選用帶屏蔽的雙絞線，同時雙絞線的屏蔽層要正確接地。
（3）通過在總線兩端加入匹配電阻的方法，解決信號反射問題
（4）系統的供電方式有兩種：一種是集中供電方式，即電源都引自同一處，另一種是分布式供電，各子設備在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，應選擇集中供電方式，這樣可基本消除各處參考電位不等的情況。
6 結束語
本文提出的主從分布式多機通信系統硬件電路簡單，控制靈活。與其他語言相比，用VB語言實現上位機數據傳送的優點是可方便地控制通信對象的選擇，具有較大的靈活性，且編程容易。此外，由于RS485總線的通訊方式仍屬于串行通訊方式，在通訊速度上有些偏低，在操作上表現為數據刷新時間稍微偏長，當系統子設備較多時，其控制的實時性不很理想，此時需對控制系統作進一步的改進。
計算機控制技術論文:計算機控制技術在自動化生產線上的應用
計算機控制就是用計算機對一個設備動向全程操控。在電腦操控體系中,用計算數據系統替代傳統的操作系統,他是替代常規的生產系統的一個新方向,它改變了人們對自動化的認識,是一種革新。
一、計算機控制系統的設計過程
計算機控制體系的軟件和硬件的組織構造是根據它聯系的設備不一樣,有所改變的,他們的組織結構大致是一樣地,可以涉及到系統設計,控制任務,軟件設計等。
(一)系統方案設計
我們依據體系設計任務書進行總體方案設計,對體系的軟件,硬件它們的構造再考察它的要求,推算出合適它的的系統,組成一個新的系統。再時間很緊張的時候可以拿現場的配件組合,再設計費用不到位的時候工作人員可以組織自己設計的模式,但是要注意化風好軟件和硬件的價格及時間,控制體系結構它的概括微型的處理器、存儲器、選擇好接線口、傳感器、硬件的設計與調試的基本內容。
(二)控制任務
我們要對超控設備進行調研,研究,了解工作程序是再體系設計1前應該做好的事,只有理解了它的要求,理解了它要接收的任務,涵蓋體系的終極目標,數據流量還有度,現場的要求,時間的控制,我們要嚴格按照計劃說明操控,實現整個系統操作。
(三)軟件設計
計算機軟件的設計要依據體系規劃的總意見,確定體系下所要完成的各種功能及完成這些系統性能的推理和時差序關系,并用合理組成部件表格畫出來。他們是根據體系組成表格不同的功能,分別規劃出相應的控制體系所需要的軟件。例如仿真的量輸入和仿真量輸出及數據處理還有互聯和打字版處理格式等。每一種表格都可以單獨進行實驗調試,各種表格分別實驗調試好以后,再按工作路線圖推理和時間順序關系將他們正確組合、互相連接、實驗和調試。
(四)現場安裝調試
首先要按設計計劃合理組裝裝,對體系結構進行大體的演練和比較的演練,結合演練的結構數據重置體系的置和儲存數據進行軟硬件的調試,他們的構件組成都可以在演練數據下用對演練數據進行試研的辦法同時進行,同時他們要進行統一的實驗及推理,仿真物體是這個體系驗證的最基本要求,而好的體系的數據調整實試要在現場進行。
(五)計算機的控制系統
計算機的操作控制體系的合成是有軟硬兩個部件合成的。而一個非常合理的計算機的操做控制體系應分好幾個部分構成:被操作控制的物體及它的重要組成部件及圖的外圍裝備和全自動的儀器和軟件體系。
二、自動化生產線上應用與分析
工業機器手臂的自動化的沖壓生產線運行循環路線可以簡單概括為:上下料機構板材沖壓。鋼板物料的傳送、線頭板料清洗涂油、鋼板板物料料位置校正、及時臺壓床沖壓、下料機器手臂提取物料、壓床再次沖壓、依設計流程傳到下一個工序、機器人收取物料并裁剪、把它輸送到下一臺壓床、下一臺機器人接著提取物料、把物料放到輸送裝置上,工人開始按規定型號堆積板材。用工業機器人的自動化的生產線,會更加符合現再經濟發展的需求及技術方面的創新。機器人手自動的化生產線適用于現在大規模的生產的各個行業,也適合已有生產線實現全自動的業再次更新,工程機器人自動的生產線通過改變不同的軟件,它可應用于很多車型生產,它的可控制性能很好,工業機器人體系組成包括上下料結構、清洗涂油機體系對各種型號的沖床兼上下料體系、物料輸送體系。各個分體系連接間的電氣化操控是按照統一操做控制和刪減控制的原則,他們再不同附件的操控系統中,他們是應用了機械與構建操控的很有代表性的一個組成,他們每個級別都應用不一樣的互聯網工程和軟硬件控制,以達到不同的設計效果實現自動化。各部分操控體系采用具有現場總線形式的PtC操控方法,他有獨立操控和智能操控的特點。為確保控制體系正常運轉,我們在車間總的線路全部采用西門子Proflbus總線及dj數字化的局域計算機網絡的分布式包交換技術體系。每個監督控制結構的PiC之間及PiC與上一個機械間的聯系全部采用了現代化的集成板的局域電腦互聯網的分布式包交換技術,供監控體系相互聯系時應用。沖床機的運動中樞應連接Ethetnet csrd與機器人的操控體系聯網,操控體系與工業機器人的聯系方式是通過Proflbus-DP的總路線連接的他們實現了信息的互換和連接。連接體系采用了HMI SIEMENS的觸摸技術,在每一個可操控的部件上都放置一個顯示屏,它應用了Proflbus 的數據連接。各個部件都安裝了信息指示燈和緊急開關,屏幕可看到系統信息及顯示錯誤出現在那里,與這個設備有聯系的的 i\O 信號在HMi上顯示,他們以紅燈和黃燈區分。系統如果發現哪里有情況,將會鳴笛警報,顯示屏上將會出現問題出現在那里,以便維修人員查找。這個體系還有演練數字場景的能力,在磨擬演練中,它的壓力和轉動速度可能會影響到生產還有可能會發生操作控制與機械運轉不同步的可能,體系是通過機器人的離線程序控制的機器人的運行路線,來減少生產現場的實驗休整周期。
機器人沖壓設備再生產中使用面很廣,他改變了傳統的勞動模式,改善了勞動條件及強度,確保了生產的安全,提高生產的進度及產品的合格率,它不但材料的生產流程還減少了浪費,節約了時間,縮小了生產成本,隨著生產線的制作、調試設備的周期設計時間不斷提前,機器人自動化生產線越來越為汽車主機廠所接受,成為沖壓自動化生產線的主流。
總之,隨著計算機軟件技術的逐漸發展,計算機的操作控制正逐步的進入到生產的各個領域。所以我們要不斷創新改革,創作出一個更好的控制體系是非常有意義的。計算機的操作控制體系包括硬件還軟件和控制算法三個方面,一個完整的設計還需要考慮系統的抗干擾性能,使系統能長期有效地運行,給以后控制系統進入各個行業實現生產自動化打下良好的基礎。
計算機控制技術論文:談計算機控制技術在自動化生產線上的應用
計算機控制就是用計算機對一個設備動向全程操控。在電腦操控體系中,用計算數據系統替代傳統的操作系統,他是替代常規的生產系統的一個新方向,它改變了人們對自動化的認識,是一種革新。
一、計算機控制系統的設計過程
計算機控制體系的軟件和硬件的組織構造是根據它聯系的設備不一樣,有所改變的,他們的組織結構大致是一樣地,可以涉及到系統設計,控制任務,軟件設計等。
(一)系統方案設計
我們依據體系設計任務書進行總體方案設計,對體系的軟件,硬件它們的構造再考察它的要求,推算出合適它的的系統,組成一個新的系統。再時間很緊張的時候可以拿現場的配件組合,再設計費用不到位的時候工作人員可以組織自己設計的模式,但是要注意化風好軟件和硬件的價格及時間,控制體系結構它的概括微型的處理器、存儲器、選擇好接線口、傳感器、硬件的設計與調試的基本內容。
(二)控制任務
我們要對超控設備進行調研,研究,了解工作程序是再體系設計1前應該做好的事,只有理解了它的要求,理解了它要接收的任務,涵蓋體系的終極目標,數據流量還有度,現場的要求,時間的控制,我們要嚴格按照計劃說明操控,實現整個系統操作。
(三)軟件設計
計算機軟件的設計要依據體系規劃的總意見,確定體系下所要完成的各種功能及完成這些系統性能的推理和時差序關系,并用合理組成部件表格畫出來。他們是根據體系組成表格不同的功能,分別規劃出相應的控制體系所需要的軟件。例如仿真的量輸入和仿真量輸出及數據處理還有互聯和打字版處理格式等。每一種表格都可以單獨進行實驗調試,各種表格分別實驗調試好以后,再按工作路線圖推理和時間順序關系將他們正確組合、互相連接、實驗和調試。
(四)現場安裝調試
首先要按設計計劃合理組裝裝,對體系結構進行大體的演練和比較的演練,結合演練的結構數據重置體系的置和儲存數據進行軟硬件的調試,他們的構件組成都可以在演練數據下用對演練數據進行試研的辦法同時進行,同時他們要進行統一的實驗及推理,仿真物體是這個體系驗證的最基本要求,而好的體系的數據調整實試要在現場進行。
(五)計算機的控制系統
計算機的操作控制體系的合成是有軟硬兩個部件合成的。而一個非常合理的計算機的操做控制體系應分好幾個部分構成:被操作控制的物體及它的重要組成部件及圖的外圍裝備和全自動的儀器和軟件體系。
二、自動化生產線上應用與分析
工業機器手臂的自動化的沖壓生產線運行循環路線可以簡單概括為:上下料機構板材沖壓。鋼板物料的傳送、線頭板料清洗涂油、鋼板板物料料位置校正、及時臺壓床沖壓、下料機器手臂提取物料、壓床再次沖壓、依設計流程傳到下一個工序、機器人收取物料并裁剪、把它輸送到下一臺壓床、下一臺機器人接著提取物料、把物料放到輸送裝置上,工人開始按規定型號堆積板材。用工業機器人的自動化的生產線,會更加符合現再經濟發展的需求及技術方面的創新。機器人手自動的化生產線適用于現在大規模的生產的各個行業,也適合已有生產線實現全自動的業再次更新,工程機器人自動的生產線通過改變不同的軟件,它可應用于很多車型生產,它的可控制性能很好,工業機器人體系組成包括上下料結構、清洗涂油機體系對各種型號的沖床兼上下料體系、物料輸送體系。各個分體系連接間的電氣化操控是按照統一操做控制和刪減控制的原則,他們再不同附件的操控系統中,他們是應用了機械與構建操控的很有代表性的一個組成,他們每個級別都應用不一樣的互聯網工程和軟硬件控制,以達到不同的設計效果實現自動化。各部分操控體系采用具有現場總線形式的PtC操控方法,他有獨立操控和智能操控的特點。為確保控制體系正常運轉,我們在車間總的線路全部采用西門子Proflbus總線及dj數字化的局域計算機網絡的分布式包交換技術體系。每個監督控制結構的PiC之間及PiC與上一個機械間的聯系全部采用了現代化的集成板的局域電腦互聯網的分布式包交換技術,供監控體系相互聯系時應用。沖床機的運動中樞應連接Ethetnet csrd與機器人的操控體系聯網,操控體系與工業機器人的聯系方式是通過Proflbus-DP的總路線連接的他們實現了信息的互換和連接。連接體系采用了HMI SIEMENS的觸摸技術,在每一個可操控的部件上都放置一個顯示屏,它應用了Proflbus 的數據連接。各個部件都安裝了信息指示燈和緊急開關,屏幕可看到系統信息及顯示錯誤出現在那里,與這個設備有聯系的的 i\O 信號在HMi上顯示,他們以紅燈和黃燈區分。系統如果發現哪里有情況,將會鳴笛警報,顯示屏上將會出現問題出現在那里,以便維修人員查找。這個體系還有演練數字場景的能力,在磨擬演練中,它的壓力和轉動速度可能會影響到生產還有可能會發生操作控制與機械運轉不同步的可能,體系是通過機器人的離線程序控制的機器人的運行路線,來減少生產現場的實驗休整周期。
機器人沖壓設備再生產中使用面很廣,他改變了傳統的勞動模式,改善了勞動條件及強度,確保了生產的安全,提高生產的進度及產品的合格率,它不但材料的生產流程還減少了浪費,節約了時間,縮小了生產成本,隨著生產線的制作、調試設備的周期設計時間不斷提前,機器人自動化生產線越來越為汽車主機廠所接受,成為沖壓自動化生產線的主流。
總之,隨著計算機軟件技術的逐漸發展,計算機的操作控制正逐步的進入到生產的各個領域。所以我們要不斷創新改革,創作出一個更好的控制體系是非常有意義的。計算機的操作控制體系包括硬件還軟件和控制算法三個方面,一個完整的設計還需要考慮系統的抗干擾性能,使系統能長期有效地運行,給以后控制系統進入各個行業實現生產自動化打下良好的基礎。
計算機控制技術論文:一種變頻泵站節約能耗的計算機控制技術
摘要：怎樣合理使用變頻調速設備才節能，是本文討論的問題。 重點討論了并聯泵合理搭配運行和調速策略的控制原理及實現控制的數學方法；采用力控組態軟件+PLC+變頻調速控制技術，確定泵站節能經濟運行的量化問題。
關鍵詞：組態軟件 PLC 虛擬水泵
給水行業的配水、增壓泵站進行變頻調速節能技術改造后，經過運行，普遍發現在使用過程中存在以下問題：
1、 在滿足用戶的需水量及保障供水壓力的情況下，開并聯泵組時，水泵節電很少甚至不節電；一臺調速泵運行時，節電很少或不節電。
2、當工況點、管網參數等情況發生變化后，且在泵站系統滿足工況條件下，調速系統經常出現運行不穩定現象，從而造成節能效果不能保持低的單位電耗值。
針對供水行業的使用情況，許多人盲目的把變頻調速設備當作節能設備來看待，實際上對變頻技術根本不清楚，也沒有確切衡量節電效果的尺度。對此，本文討論在并聯泵組中，機組如何合理搭配運行以及使用調速方式，采用力控組態軟件+PLC控制技術，解決對泵站節能經濟運行的量化問題。
一、能耗最小的并聯泵組合理運行搭配及調速方式的控制理論
1 、控制原理
在泵站系統的工藝參數（流量、壓力）、設備參數（水泵、電機、調速裝置）等確定的情況下，采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數關系，運用并聯泵組特性曲線擬合法，自動找出一套耗能最小的運行搭配和調速方式，即優化泵組合方案（運行搭配合理的泵組工況點穩定運行在高效區間內）。當然，該優化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到，在這里是指一個泵站內水泵優化組合后的總體效果，可以形象的說把整個泵站內已優化組合后的每一泵組合方案看作一臺水泵，我們把泵組合方案稱為虛擬水泵，而這一臺虛擬水泵在一定壓力和流量下，用最小二乘法理論計算出虛擬水泵的特性方程和特性曲線為標準，找出虛擬水泵高效區的范圍。當“虛擬水泵”的工況點不在高效區內運行時，控制系統可根據水泵調速的相似定理和等效率原理，通過設定參數自動調整變頻泵的運行工況點，使動態運行虛擬水泵的工況點處在高效區內，此時單位流量耗能最小（控制原理 示意見圖1）。
欲使調速后的“虛擬水泵”方案工況點運行在高效區內，可根據相似定理和等效率原理，使“虛擬水泵”調速后的特性曲線經過設定的（流量、壓力）參數點，此點就是“虛擬水泵”的工況點。
二、技術設計與實現
1、泵站的工藝流程及控制流程
1.1泵站的工藝流程
我公司董莊配水泵站采用直抽方式對一條DN800管道進行配水，最終配水流量為2100m3/h，出站壓力為0.39MPa。主要設備有： 2臺日本MITSUTISHI F系列變頻器；4臺離心式送水泵，每臺送水泵配一臺出水電動閥、一個吊水電磁閥；2臺立式潛水泵(排水用)；2臺真空泵(送水泵真空吊水用)。此外，設備還有與系統相關的自動化儀表等。從節能降耗的目標出發，配水泵站最終的泵組優化搭配及調速方案（表1）。
配水水泵在清水池水位有效水深1.8米以上時，為自灌式；1.8米以下需進行真空吊水。水泵開停臺數，根據清水池的水位、服務壓力和流量的參數自動優化組合，并把機泵的運行狀態通過PLC 的I/O接口及時傳送給力控組態軟件實時數據庫，使值班人員隨時監控各機泵運行情況；排水泵根據集水坑水位、真空泵根據真空吊水要求自動確定開、停泵。在電氣回路中，高、低壓開關柜倒閘均為人工操作，電量和儀表數據記錄自動傳輸，值班人員可從顯示屏上及時看到每一臺虛擬水泵的單位流量電耗值和其它參數。
1.2泵站的控制流程
泵站內的機泵控制，可采用現場手動控制方式、半自動控制方式、全自動控制方式，運行機泵出現故障時，備用機泵自動開啟。
設定“虛擬水泵”的參數（流量、壓力），顯示屏上同時顯示“虛擬水泵”的理論H-Q特性曲線和管網特性曲線(見圖2)。根據每一臺“虛擬水泵”對應的理論單位流量電耗值，選擇“虛擬水泵”方案，并輸出所選的方案。在機泵啟動前，系統自動檢測清水池水位狀態、泵停止狀態、泵非故障狀態、泵運行狀態、變頻器非故障狀態、閥門的位置狀態信號是否正常，若不正常，停止開泵；若信號正常，依次啟動調速泵、定速泵，自動打開對應出水閥門，“虛擬水泵”運行正常后，可從顯示屏上監控“虛擬水泵”理論特性曲線與該“虛擬水泵”實際疊加后動態特性曲線的擬合情況，值班人員很快能知道“虛擬水泵”工況點是否運行在高效區，若“虛擬水泵”的實時單位流量電耗值超過理論單位流量電耗值，系統則發出聲、光報警信號，及時通知值班人員，用本地控制方式由值班人員手動控制調節，使“虛擬水泵”的工況點運行在高效區內。若以上有任一信號不正確，管網壓力和流量即使滿足要求，也不能開泵，同時，發出報警信號。另外，每一臺機泵的運行實時電流超過本身正常的額定電流，且延時8秒時，發出故障報警信號，并緊急停泵。水泵若未能按程序操作，則報警。每臺水泵電機發生故障，都可以自動關閉對應閥門，并發出故障報警信號，同時備用泵自行投入運行。PLC接到關泵指令，先關閉對應出水閥門，水泵再停止運轉。排水泵的控制邏輯和高、低壓配電的監控參數由PLC單獨控制。
2、軟件的設計與實現
根據泵組合理運行搭配及調速理論、控制流程、，程序監控流程圖（圖3）為：
三、應用效果
2000年6月經過實測的數據統計分析，我們發現單獨采用自控變頻控制技術后，在并聯泵組運行時，節能較少，跟沒有使用變頻設備差不多。2002年4月經過用組態軟件+PLC+變頻調速控制技術改造后，泵站系統在滿足工況條件下，自動變頻系統運行穩定，節能效果長期保持低的單位電耗值，比原來用變頻設備改造后節約30%左右（見表2）。
四、結語
綜上所述，在供水行業內，使用自控變頻設備是否節能，經過實踐，我們認為只有對應用環境、控制對象以及經理論測算有多大的節能潛力，然后采用什么樣的自動控制方案改造節能潛力較大，且系統穩定，節能效果保持長期穩定，才是我們真正要達到的用當前信息工程技術改造傳統控制過程的目的。
計算機控制技術論文:大型結構整體安裝計算機控制技術
摘要：上海市機械施工公司是從事高層及大型結構吊裝、隧道工程、公路工程、橋梁工程、給排水及污水處理工程、樁基及地下深基礎、地下連續墻，以及建筑安裝和市政工程總承包的國有大中型機械化施工企業，隸屬于上海建工集團。公司現有職工1600余人，其中有職稱的技術、管理人員300余人，4級以上技工1000余人，擁有固定資產原值1.46億元，人均技術裝備6.37萬元，年施工產值4～5億元。
關鍵詞：整體安裝 現場施工
一、 概述
鋼結構安裝是公司的主要業務之一。針對近年來高、重、大、特殊鋼結構的不斷涌現，傳統的結構安裝施工工藝與設備往往難以勝任，公司通過反復研究與實踐，采用計算機、信息處理、自動控制、液壓控制等高新技術與結構吊裝技術相結合，自行開發了大型結構整體安裝計算機控制技術，自行研制了大型結構整體安裝計算機控制系統，完成了一系列重大工程，取得較好的經濟效益和社會效益。同時也發展了我國鋼結構施工技術，并使企業在國內大型、特殊鋼結構施工領域保持了經驗豐富地位。
二、 技術原理
大型結構整體安裝計算機控制技術的原理是“鋼鉸線承載、計算機控制、液壓千斤頂集群作業”。
1. 液壓千斤頂集群作業
以液壓千斤頂作為施工作業的動力設備。由于液壓千斤頂可以靈活布置與組合，可以根據大型結構的特點和施工現場的條件，構成受力合理、動力足夠的施工作業系統，因此可以用于各種大型、特殊、復雜的結構安裝工程。
根據各作業點提升力的要求，將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群，大型結構整體提升時稱為液壓提升器，大型結構整體移位時稱為液壓牽引器。一般是1個作業點配置1套液壓提升器或牽引器。液壓千斤頂集群在計算機控制下同步作業，使提升或移位過程中大型結構的姿態平穩、負荷均衡，從而順利安裝到位。
2. 鋼絞線承載
液壓千斤頂通過集束的鋼絞線提升或牽引大型結構。
3. 計算機控制
施工作業由計算機通過傳感器和信息傳輸電路進行智能化的閉環控制。
計算機控制主要是3項作用，首先是控制液壓千斤頂集群的同步作業，其次是控制施工偏差，再次是對整個作業進行監控，實現信息化施工。計算機控制具有智能化功能，可以在施工過程中自動對施工系統進行自適應調整，進行故障的自動檢測與診斷，并能模仿與代替操作人員的部分工作，提高施工的安全性和自動化程度。
三、 控制系統
1. 系統功能
系統的主要作用是以液壓作業方式進行大型結構的整體提升、整體移位等，并始終保持大型結構的合理姿態，使施工負載、穩定性、各項參數和偏差均符合設計要求。
控制系統的主要功能有千斤頂集群控制、作業流程控制、施工偏差控制、負載均衡控制、操作臺實時監控，以及單點微調控制等。
2. 系統構成
大型結構整體安裝計算機控制系統由控制和執行兩部分組成。
a) 控制部分
控制部分包括計算機子系統和電氣控制子系統。控制部分的核心是計算機控制，外層是電氣控制。計算機子系統通過電氣子系統驅動液壓執行系統，并通過電氣子系統采集液壓系統狀態和作業點工作數據，作為控制調節的依據。電氣子系統還要負責整個施工作業系統的啟動、停車、安全聯鎖，以及供配電管理。
計算機子系統由下列模塊組成：
⑴ 順序控制：進行千斤頂集群動作控制和施工作業流程控制。
⑵ 偏差控制：進行結構姿態(高度、水平度、垂直度)偏差控制和施工負載均衡控制。
⑶ 操作臺控制：對施工作業進行操作和監控，并完成工作數據的采集、存儲、打印輸出等。
⑷ 自適應控制：對施工作業系統進行自適應控制、故障診斷與檢測等。
電氣控制子系統由總控臺、電液控制臺、總電氣柜、作業點控制柜、泵站控制箱，以及傳感檢測電路、液壓驅動電路等組成。
b) 執行部分
執行部分包括液壓子系統和支承導向子系統。
液壓子系統由下列部分組成：
⑴ 液壓千斤頂集群：布置在各作業點，根據作業點要求，由若干臺液壓千斤頂、液壓控制閥組構成。
⑵ 液壓泵站：為液壓千斤頂提供動力，一般1個或幾個作業點配置1臺液壓泵站。
⑶ 鋼鉸線：采用高強度低松馳鋼鉸線。
支承導向子系統用于大型結構整體安裝過程中的支承、導向或加固、穩定作用，例如整體提升中的提升柱、整體移位中的滑道、導軌，以及結構的臨時加固設施等。
3. 系統的性能
a) 作業能力：施工作業系統的規模根據工程需要確定，通過組合液壓千斤頂集群，作業能力可滿足超大型工程的需要。已應用的工程中較大起重荷載3200噸，較大起重力6600噸，共使用86個液壓千斤頂。
b) 作業點數：標準配置的系統最多可控制30個作業點(一般工程作業點為4～8個，迄今為止較大的工程中作業點為26個)。超過30個作業點時可以增設額外的控制模塊來擴容。
c) 作業對象規模：原則上只受工程結構和施工現場條件限制。已應用的工程中，較大結構尺寸為150×90×20米，提升高度29米。
d) 控制策略：可同時控制作業對象的姿態偏差、速度偏差、壓力(提升力或牽引力)偏差，并可根據各個工程的不同特點和要求，確定不同的多因素控制策略。
e) 控制精度：各作業點與基準點的高度或位移偏差可控制在2～3毫米以內。
f) 液壓系統工作方式：液壓千斤頂間歇伸缸和連續伸缸兩種方式。前者用于垂直提升；后者用于水平牽引，優點是作業穩定性好、作業速度快，但是液壓千斤頂的配置數量較大。
g) 操作方式：具有自動作業、半自動作業、單點調整、手動作業等多種操作方式。
h) 性、適應性：可以承受一般建筑施工現場的露天日曬、小雨、5級風、連續作業、電磁干擾、電網波動等工況。
四、 應用實例與效益
1. 東方航空公司雙機位機庫3200噸鋼屋蓋整體提升工程
鋼屋蓋網架的跨度150米，縱深90米，高18米，重量3200噸。采用“地面拼裝、整體提升”的施工工藝，即在地面上將網架拼裝好，然后整體提升到25高的砼柱頂上。不設臨時的提升承載柱，利用機庫26根長期結構柱的柱頂，設置液壓千斤頂集群進行提升。由于機庫東、西、北三面有柱，南面無柱，屋蓋南端總量又占總重量三分之二，因此提升點分布和負載分布極不均勻，對網架變形控制和結構柱承載控制很不利，提升控制難度很大
1996年6月下旬，經過4天共32小時的提升作業，將3200噸的鋼屋蓋網架從地面整體提升25米，順利完成安裝工程。
在提升過程中做到了：⑴ 各吊點與基準點的高度差不超過5毫米，確保了網架的變形小于設計限定值；⑵ 各吊點動載始終保持均衡(靜載懸殊達20倍)，確保了被用作提升承載柱的機庫結構柱的荷載安全值；⑶ 屋架定位偏差小于2毫米，施工質量優良。
該工程節約施工費用710萬元，并且創造了兩項國內記錄：⑴ 一次提升跨度較大：150米；⑵ 超大型屋蓋整體提升不設輔助的提升承載柱。
2. 浦東國際機場航站樓鋼屋蓋區段整體移位施工
鋼屋蓋為連續三跨，跨度分別為80、42和48米，長度為412米，高30～39米，總重1.6萬余噸。在鋼屋蓋安裝之前，航站樓的現澆混凝土框架結構已先期完成，因而起重機無法進入跨內施工，難以用常規方法吊裝，故采用“屋架節間地面拼裝、柱梁屋蓋跨端組合，區段整體縱向移位”的施工方案，即在地面拼裝屋架，再將屋架和柱、梁等吊到砼結構樓面的邊端組合成屋蓋區段，然后應用本系統將區段向樓面中央水平移位到安裝位置。
1998年2-8月鋼屋蓋安裝完成，其中鋼屋蓋區段移位14次(每次距離50-200m，重量1200-1400噸)，累計移位重量2萬余噸，累計移位距離2200m，累計移位時間400小時。
在牽引過程中做到了：⑴ 屋蓋滑移速度控制良好，加速度值小于設計限定值；⑵ 各牽引點與基準點的位移差不超過10毫米，確保了屋蓋滑移中的正確姿態，杜絕了“卡軌”可能性。
由于采用以屋蓋水平滑移為主要特點的新工藝，鋼屋蓋的安裝工程節約了建設投資1000萬元。
3. 南陽鴨河口電廠干煤棚網架整體展開提升工程
網架橫向跨度108米、縱向深度90米，高度約39米，重量505噸，提升高度約29米。該網架結構分為鉸接的5塊，地面拼裝后呈折疊狀，通過整體提升，使它展開為無柱拱形網架。這種結構與施工方法在國內尚無先例，是一項重大創新。它首先由設計單位提出，得到業主和施工總包單位的支持，并由我公司采用本系統予以實施。2001年5～6月經過5天共40小時的提升，順利地將網架提升到位。提升過程中各提升點高度差控制在3毫米以內，施工偏差控制和安裝定位質量均符合設計要求，在國內空間結構和鋼結構行業有效大影響。
計算機控制技術論文:脈沖功率裝置能源計算機控制技術
摘要 介紹一種多分布傳式MARX發生器能源計算機監控系統．詳細敘述了系統的硬件構成,計算機與各能源系統之間的通訊原理和通訊協議,以及系統的軟件實現，同時簡要說明了系統抗干擾解決辦法。
關鍵詞 MARX發生器 程控電源 RS485總線 Visual Basic
1 引言
脈沖能源裝置在加速器、自由電子激光研究、X光閃光照相和粒子聚變等脈沖功率技術研究領域廣泛使用，通常使用數量較多，分布較廣，同時周圍電磁干擾較強，控制操作和參數測量都比較復雜，同時也需要較多的人力來維護。
隨著計算機技術的發展，當今世界上基于PC的自動化方案已成為主流，PC在自動化領域的應用正迅速增長，通過將所有的功能集成于這個統一開放的平臺上，通過人機界面可以使復雜的控制和數據處理變得更加簡單化。
2控制系統硬件構成
整個系統有多臺Marx需要控制，每臺發生器由充電控制和觸發兩部分組成，需要控制的量有充電電壓的起停控制、電壓檢測、接地裝置的通斷控制、觸發以及開關上的氣壓檢測等，通過一條總線將將系統中的各個被控量連接在一起，構成一分布式控制系統，這里采用工業上廣泛使用的RS485總線，RS485總線是美國電子工業協會（EIA）制定的平衡發送、平衡接收的標準異步串行總線，具有傳輸距離遠、通訊速率高，抗干擾能力強，軟硬件支持豐富與現場儀表接口簡單，易于實現和擴展等特點，接口總線上可連接32個設備，加中繼器后最多可達255個設備，因此滿足該能源控制要求。控制系統框圖如下：
圖1 控制系統結構圖
該系統由一臺主控上位機PC和一系列MARX發生器充電電源設備構成，由于環境電磁干擾較為嚴重，在選擇通信介質時可優先采用光纖通信方式，通訊速率57.6kB/s，通訊距離可達1.2km，通過上位機（PC）發送參數及控制命令，給電容器充電到事先設定的電壓值（0到100kV之間任意值）。在以上各子設備中，經常要用程控電源去控制MARX發生器的充電電壓、充電速度。通過一臺工控PC機靈活地控制多臺充電電源，以達到控制各MARX發生器充電的目的。針對這一需要，采用帶有RS485通信接口的具有線性升壓功能的可編程交流電源，該電源內部自帶單片機系統和看門狗定時器，每個電源賦予各自獨立的地址碼用以識別身份，同時它屬于正弦波調壓，可有效避免采用傳統的采用可控硅調壓方式時屢次損壞高壓變壓器的情況，使操作者能夠方便靈活地對其進行控制。
每路Marx發生器充電部分包括程控電源、雙極性高壓變壓器，分壓器和接地裝置等三部分，見圖2 所示，程控電源給高壓變壓器初級提供緩慢上升的電壓，變壓器高壓側經整流后給MARX發生器充電，電壓檢測是通過10000：1的高壓分壓器將分壓后的信號送給程控電源內部A/D轉換，經內部單片機處理，并與設定的電壓值進行比較，比較后的結果用來實現自停控制，這樣可有效防止通訊故障所造成失控現象。
圖2 Marx發生器能源部分線路圖
3 MARX發生器能源制過程
① 程控電源接通供電電源時的輸出為0伏，開關量輸出為假（開路）。
②首先上位機發出各種設置參數到指定地址程控電源。如,上升時間、上升速度、保持時間、充電電壓等。
③程控電源收到電壓回傳命令后，將兩路模擬量的值傳送到上位機。
④上位機發出啟動指令后，指定地址程控電源的輸出開始從0伏慢慢線性上升到設定值，保持到指定的時間后關斷輸出。當上位機發出所有電源都啟動指令后，所有程控電源都啟動。
⑤上位機發出立即停止指令后，指定地址程控電源的輸出立即停止上升，保持到指定的時間后關斷輸出，當上位機發出所有電源都停止指令時，所有程控電源都立即停止。
⑥上位機發出接地打開指令后，指定地址程控電源的開關量輸出為1，電磁鐵吸合，當上位機發出所有程控電源的接地都斷開命令時，所有程控電源的接地電磁鐵都吸合。
⑦上位機發出接地指令后，指定地址程控電源的開關量輸出為0，電磁鐵釋放，當上位機發出所有程控電源都接地時，所有程控電源的接地電磁鐵都釋放。
4 監控軟件設計
軟件采用Visual Basic6.0編程，作出十分直觀的人機界面，采用RS-485通信標準和上述的問答方式進行數據通信，通過上位機向串口讀寫數據，并通過光纖485總線將各種控制信息傳送到現場的每路MARX充電子系統，上位機就可以監控網絡上任何一臺MARX能源了，予置數值可以分別顯示在PC機軟件窗口和單片機系統的予置數字表頭上。同時，現場實測電壓信號也可以實時顯示在PC機的界面上。此設計界面直觀，而且利于對現場信號進行實時監測。因此，采用本系統，大大提高了現場信號予置精度，對實驗操作人員來說人機界面良好，簡單易懂。
根據系統功能的要求，上位機需發送2種類型的命令：（1）同期命令，它由定時器觸發引起，每隔一個定時周期發送1次，例如發往各充電單元的數據和狀態回傳命令；（2）非周期性命令，它由操作者按動相應命令按鈕引起，非周期性發送。所有命令均采用ASCII碼方式傳送，為了防止通訊錯誤，各子機正確收到上位機發來的命令后返回相應的確認字符。
在VB6.0中使用了MSCOMM控件，用來實現串行通信。MSComm控件有很多屬性，其中最基本的有以下幾個：
Commport屬性 設置并返回通信端口號，用于指定使用PC機的哪一個串行端口。
Setting屬性 以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數據位和停止位。
Portopen屬性 設置并返回通信端口的狀態，用于打開或關閉端口。
Output屬性 用于發送數據，可以是文本數據或二進制數據。
Input屬性 從接收緩沖區返回和刪除字符，用于接收數據。
本系統VB程序初始化上位機通信程序如下：
mPort=2 ；選串行端口2
MSComm1.Settings=“57600，n，8，1” ' 設置通信參數
MSComm1.OutBufferSize=512 ' 設置發送緩沖區大小
MSComm1.OutBufferCount=0 ' 清除輸出緩沖區
Mscomm1.Inputlen=0 ' 讀入接收緩沖區全部字符
MSComm1.PortOpen=True ' 打開串行端口
由于數據是動態接收，所以數據的處理也是動態進行,程序中使用了一個Timer控件，其命令發出與數據的接收均在Timer控件的定時期間進行，在Timer控件的定時期間依次調用模擬量和狀態量返回子過程，同時監視是否有命令按鈕按下，當按下某操作命令按鈕時調用命令處理子過程，部分程序如下：
Private Sub Timer1_Timer()
IF CmdPress=True Then Call SendCmd ' 當按下某操作命令按鈕時轉入命令處理子過程
UpdateAI 更新各模擬量數據的顯示
UpdateDI更新各狀態量
End Sub
Private Sub sendCmd()
UpdateDO (Cmd) ' 輸出控制開關量
………
End Sub
5 系統抗干擾問題
監控系統在工業中的應用越來越多，由于現場的電氣環境比較復雜，容易形成各種干擾源，特別是在大電流、強脈沖實驗環境中，因此研究解決系統抗干擾問題對確保系統的穩定運行有著非常的意義。
該系統中使用RS485總線，RS485總線是采用差分平衡電氣接口，本身具有較強的抗電磁干擾能力，但在實際當中仍然會現一些問題，為此應注意以下幾個方面：
（1）與遠距離上位機通訊采用光纖傳輸，子機之間不方便采用用光纖傳輸時，應選擇合理的網絡拓撲結構。
（2）采用雙絞線作為RS485傳輸線時，雖然對電磁感應噪聲有較強的抑制能力，但對靜電感應引起噪聲的抑制能力較差，因此應選用帶屏蔽的雙絞線，同時雙絞線的屏蔽層要正確接地。
（3）通過在總線兩端加入匹配電阻的方法，解決信號反射問題
（4）系統的供電方式有兩種：一種是集中供電方式，即電源都引自同一處，另一種是分布式供電，各子設備在安裝位置附近取電源，從抗干擾效果的角度講，應選擇集中供電方式，這樣可基本消除各處參考電位不等的情況。
6 結束語
本文提出的主從分布式多機通信系統硬件電路簡單，控制靈活。與其他語言相比，用VB語言實現上位機數據傳送的優點是可方便地控制通信對象的選擇，具有較大的靈活性，且編程容易。此外，由于RS485總線的通訊方式仍屬于串行通訊方式，在通訊速度上有些偏低，在操作上表現為數據刷新時間稍微偏長，當系統子設備較多時，其控制的實時性不很理想，此時需對控制系統作進一步的改進。
7 參考文獻
1. 曾偉民、鄧勇剛等 Visual Basic 6.0高級實用教程 電子工業出版社1999.10
2. 蔡祥榮. RS-485總線應用中的幾個問題. 力源電子工程，2001
計算機控制技術論文:一種變頻泵站節約能耗的計算機控制技術
摘要：怎樣合理使用變頻調速設備才節能，是本文討論的問題。 重點討論了并聯泵合理搭配運行和調速策略的控制原理及實現控制的數學方法；采用力控組態軟件+PLC+變頻調速控制技術，確定泵站節能經濟運行的量化問題。
關鍵詞：組態軟件 PLC 虛擬水泵
給水行業的配水、增壓泵站進行變頻調速節能技術改造后，經過運行，普遍發現在使用過程中存在以下問題：
1、 在滿足用戶的需水量及保障供水壓力的情況下，開并聯泵組時，水泵節電很少甚至不節電；一臺調速泵運行時，節電很少或不節電。
2、當工況點、管網參數等情況發生變化后，且在泵站系統滿足工況條件下，調速系統經常出現運行不穩定現象，從而造成節能效果不能保持低的單位電耗值。
針對供水行業的使用情況，許多人盲目的把變頻調速設備當作節能設備來看待，實際上對變頻技術根本不清楚，也沒有確切衡量節電效果的尺度。對此，本文討論在并聯泵組中，機組如何合理搭配運行以及使用調速方式，采用力控組態軟件+PLC控制技術，解決對泵站節能經濟運行的量化問題。
一、能耗最小的并聯泵組合理運行搭配及調速方式的控制理論
1 、控制原理
在泵站系統的工藝參數（流量、壓力）、設備參數（水泵、電機、調速裝置）等確定的情況下，采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數關系，運用并聯泵組特性曲線擬合法，自動找出一套耗能最小的運行搭配和調速方式，即優化泵組合方案（運行搭配合理的泵組工況點穩定運行在高效區間內）。當然，該優化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到，在這里是指一個泵站內水泵優化組合后的總體效果，可以形象的說把整個泵站內已優化組合后的每一泵組合方案看作一臺水泵，我們把泵組合方案稱為虛擬水泵，而這一臺虛擬水泵在一定壓力和流量下，用最小二乘法理論計算出虛擬水泵的特性方程和特性曲線為標準，找出虛擬水泵高效區的范圍。當“虛擬水泵”的工況點不在高效區內運行時，控制系統可根據水泵調速的相似定理和等效率原理，通過設定參數自動調整變頻泵的運行工況點，使動態運行虛擬水泵的工況點處在高效區內，此時單位流量耗能最小（控制原理 示意見圖1）。
欲使調速后的“虛擬水泵”方案工況點運行在高效區內，可根據相似定理和等效率原理，使“虛擬水泵”調速后的特性曲線經過設定的（流量、壓力）參數點，此點就是“虛擬水泵”的工況點。
二、技術設計與實現
1、泵站的工藝流程及控制流程
1.1泵站的工藝流程
我公司董莊配水泵站采用直抽方式對一條DN800管道進行配水，最終配水流量為2100m3/h，出站壓力為0.39MPa。主要設備有： 2臺日本MITSUTISHI F系列變頻器；4臺離心式送水泵，每臺送水泵配一臺出水電動閥、一個吊水電磁閥；2臺立式潛水泵(排水用)；2臺真空泵(送水泵真空吊水用)。此外，設備還有與系統相關的自動化儀表等。從節能降耗的目標出發，配水泵站最終的泵組優化搭配及調速方案（表1）。
配水水泵在清水池水位有效水深1.8米以上時，為自灌式；1.8米以下需進行真空吊水。水泵開停臺數，根據清水池的水位、服務壓力和流量的參數自動優化組合，并把機泵的運行狀態通過PLC 的I/O接口及時傳送給力控組態軟件實時數據庫，使值班人員隨時監控各機泵運行情況；排水泵根據集水坑水位、真空泵根據真空吊水要求自動確定開、停泵。在電氣回路中，高、低壓開關柜倒閘均為人工操作，電量和儀表數據記錄自動傳輸，值班人員可從顯示屏上及時看到每一臺虛擬水泵的單位流量電耗值和其它參數。
1.2泵站的控制流程
泵站內的機泵控制，可采用現場手動控制方式、半自動控制方式、全自動控制方式，運行機泵出現故障時，備用機泵自動開啟。
設定“虛擬水泵”的參數（流量、壓力），顯示屏上同時顯示“虛擬水泵”的理論H-Q特性曲線和管網特性曲線(見圖2)。根據每一臺“虛擬水泵”對應的理論單位流量電耗值，選擇“虛擬水泵”方案，并輸出所選的方案。在機泵啟動前，系統自動檢測清水池水位狀態、泵停止狀態、泵非故障狀態、泵運行狀態、變頻器非故障狀態、閥門的位置狀態信號是否正常，若不正常，停止開泵；若信號正常，依次啟動調速泵、定速泵，自動打開對應出水閥門，“虛擬水泵”運行正常后，可從顯示屏上監控“虛擬水泵”理論特性曲線與該“虛擬水泵”實際疊加后動態特性曲線的擬合情況，值班人員很快能知道“虛擬水泵”工況點是否運行在高效區，若“虛擬水泵”的實時單位流量電耗值超過理論單位流量電耗值，系統則發出聲、光報警信號，及時通知值班人員，用本地控制方式由值班人員手動控制調節，使“虛擬水泵”的工況點運行在高效區內。若以上有任一信號不正確，管網壓力和流量即使滿足要求，也不能開泵，同時，發出報警信號。另外，每一臺機泵的運行實時電流超過本身正常的額定電流，且延時8秒時，發出故障報警信號，并緊急停泵。水泵若未能按程序操作，則報警。每臺水泵電機發生故障，都可以自動關閉對應閥門，并發出故障報警信號，同時備用泵自行投入運行。PLC接到關泵指令，先關閉對應出水閥門，水泵再停止運轉。排水泵的控制邏輯和高、低壓配電的監控參數由PLC單獨控制。
2、軟件的設計與實現
根據泵組合理運行搭配及調速理論、控制流程、，程序監控流程圖（圖3）為：
三、應用效果
2000年6月經過實測的數據統計分析，我們發現單獨采用自控變頻控制技術后，在并聯泵組運行時，節能較少，跟沒有使用變頻設備差不多。2002年4月經過用組態軟件+PLC+變頻調速控制技術改造后，泵站系統在滿足工況條件下，自動變頻系統運行穩定，節能效果長期保持低的單位電耗值，比原來用變頻設備改造后節約30%左右（見表2）。
四、結語
綜上所述，在供水行業內，使用自控變頻設備是否節能，經過實踐，我們認為只有對應用環境、控制對象以及經理論測算有多大的節能潛力，然后采用什么樣的自動控制方案改造節能潛力較大，且系統穩定，節能效果保持長期穩定，才是我們真正要達到的用當前信息工程技術改造傳統控制過程的目的。
計算機控制技術論文:大型結構整體安裝計算機控制技術
摘要：上海市機械施工公司是從事高層及大型結構吊裝、隧道工程、公路工程、橋梁工程、給排水及污水處理工程、樁基及地下深基礎、地下連續墻，以及建筑安裝和市政工程總承包的國有大中型機械化施工企業，隸屬于上海建工集團。公司現有職工1600余人，其中有職稱的技術、管理人員300余人，4級以上技工1000余人，擁有固定資產原值1.46億元，人均技術裝備6.37萬元，年施工產值4～5億元。
關鍵詞：整體安裝 現場施工
一、 概述
鋼結構安裝是公司的主要業務之一。針對近年來高、重、大、特殊鋼結構的不斷涌現，傳統的結構安裝施工工藝與設備往往難以勝任，公司通過反復研究與實踐，采用計算機、信息處理、自動控制、液壓控制等高新技術與結構吊裝技術相結合，自行開發了大型結構整體安裝計算機控制技術，自行研制了大型結構整體安裝計算機控制系統，完成了一系列重大工程，取得較好的經濟效益和社會效益。同時也發展了我國鋼結構施工技術，并使企業在國內大型、特殊鋼結構施工領域保持了經驗豐富地位。
二、 技術原理
大型結構整體安裝計算機控制技術的原理是“鋼鉸線承載、計算機控制、液壓千斤頂集群作業”。
1. 液壓千斤頂集群作業
以液壓千斤頂作為施工作業的動力設備。由于液壓千斤頂可以靈活布置與組合，可以根據大型結構的特點和施工現場的條件，構成受力合理、動力足夠的施工作業系統，因此可以用于各種大型、特殊、復雜的結構安裝工程。
根據各作業點提升力的要求，將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群，大型結構整體提升時稱為液壓提升器，大型結構整體移位時稱為液壓牽引器。一般是1個作業點配置1套液壓提升器或牽引器。液壓千斤頂集群在計算機控制下同步作業，使提升或移位過程中大型結構的姿態平穩、負荷均衡，從而順利安裝到位。
2. 鋼絞線承載
液壓千斤頂通過集束的鋼絞線提升或牽引大型結構。
3. 計算機控制
施工作業由計算機通過傳感器和信息傳輸電路進行智能化的閉環控制。
計算機控制主要是3項作用，首先是控制液壓千斤頂集群的同步作業，其次是控制施工偏差，再次是對整個作業進行監控，實現信息化施工。計算機控制具有智能化功能，可以在施工過程中自動對施工系統進行自適應調整，進行故障的自動檢測與診斷，并能模仿與代替操作人員的部分工作，提高施工的安全性和自動化程度。
三、 控制系統
1. 系統功能
系統的主要作用是以液壓作業方式進行大型結構的整體提升、整體移位等，并始終保持大型結構的合理姿態，使施工負載、穩定性、各項參數和偏差均符合設計要求。
控制系統的主要功能有千斤頂集群控制、作業流程控制、施工偏差控制、負載均衡控制、操作臺實時監控，以及單點微調控制等。
2. 系統構成
大型結構整體安裝計算機控制系統由控制和執行兩部分組成。
a) 控制部分
控制部分包括計算機子系統和電氣控制子系統。控制部分的核心是計算機控制，外層是電氣控制。計算機子系統通過電氣子系統驅動液壓執行系統，并通過電氣子系統采集液壓系統狀態和作業點工作數據，作為控制調節的依據。電氣子系統還要負責整個施工作業系統的啟動、停車、安全聯鎖，以及供配電管理。
計算機子系統由下列模塊組成：
⑴ 順序控制：進行千斤頂集群動作控制和施工作業流程控制。
⑵ 偏差控制：進行結構姿態(高度、水平度、垂直度)偏差控制和施工負載均衡控制。
⑶ 操作臺控制：對施工作業進行操作和監控，并完成工作數據的采集、存儲、打印輸出等。
⑷ 自適應控制：對施工作業系統進行自適應控制、故障診斷與檢測等。
電氣控制子系統由總控臺、電液控制臺、總電氣柜、作業點控制柜、泵站控制箱，以及傳感檢測電路、液壓驅動電路等組成。
b) 執行部分
執行部分包括液壓子系統和支承導向子系統。
液壓子系統由下列部分組成：
⑴ 液壓千斤頂集群：布置在各作業點，根據作業點要求，由若干臺液壓千斤頂、液壓控制閥組構成。
⑵ 液壓泵站：為液壓千斤頂提供動力，一般1個或幾個作業點配置1臺液壓泵站。
⑶ 鋼鉸線：采用高強度低松馳鋼鉸線。
支承導向子系統用于大型結構整體安裝過程中的支承、導向或加固、穩定作用，例如整體提升中的提升柱、整體移位中的滑道、導軌，以及結構的臨時加固設施等。
3. 系統的性能
a) 作業能力：施工作業系統的規模根據工程需要確定，通過組合液壓千斤頂集群，作業能力可滿足超大型工程的需要。已應用的工程中較大起重荷載3200噸，較大起重力6600噸，共使用86個液壓千斤頂。
b) 作業點數：標準配置的系統最多可控制30個作業點(一般工程作業點為4～8個，迄今為止較大的工程中作業點為26個)。超過30個作業點時可以增設額外的控制模塊來擴容。
c) 作業對象規模：原則上只受工程結構和施工現場條件限制。已應用的工程中，較大結構尺寸為150×90×20米，提升高度29米。
d) 控制策略：可同時控制作業對象的姿態偏差、速度偏差、壓力(提升力或牽引力)偏差，并可根據各個工程的不同特點和要求，確定不同的多因素控制策略。
e) 控制精度：各作業點與基準點的高度或位移偏差可控制在2～3毫米以內。
f) 液壓系統工作方式：液壓千斤頂間歇伸缸和連續伸缸兩種方式。前者用于垂直提升；后者用于水平牽引，優點是作業穩定性好、作業速度快，但是液壓千斤頂的配置數量較大。
g) 操作方式：具有自動作業、半自動作業、單點調整、手動作業等多種操作方式。
h) 性、適應性：可以承受一般建筑施工現場的露天日曬、小雨、5級風、連續作業、電磁干擾、電網波動等工況。
四、 應用實例與效益
1. 東方航空公司雙機位機庫3200噸鋼屋蓋整體提升工程
鋼屋蓋網架的跨度150米，縱深90米，高18米，重量3200噸。采用“地面拼裝、整體提升”的施工工藝，即在地面上將網架拼裝好，然后整體提升到25高的砼柱頂上。不設臨時的提升承載柱，利用機庫26根長期結構柱的柱頂，設置液壓千斤頂集群進行提升。由于機庫東、西、北三面有柱，南面無柱，屋蓋南端總量又占總重量三分之二，因此提升點分布和負載分布極不均勻，對網架變形控制和結構柱承載控制很不利，提升控制難度很大
1996年6月下旬，經過4天共32小時的提升作業，將3200噸的鋼屋蓋網架從地面整體提升25米，順利完成安裝工程。
在提升過程中做到了：⑴ 各吊點與基準點的高度差不超過5毫米，確保了網架的變形小于設計限定值；⑵ 各吊點動載始終保持均衡(靜載懸殊達20倍)，確保了被用作提升承載柱的機庫結構柱的荷載安全值；⑶ 屋架定位偏差小于2毫米，施工質量優良。
該工程節約施工費用710萬元，并且創造了兩項國內記錄：⑴ 一次提升跨度較大：150米；⑵ 超大型屋蓋整體提升不設輔助的提升承載柱。
2. 浦東國際機場航站樓鋼屋蓋區段整體移位施工
鋼屋蓋為連續三跨，跨度分別為80、42和48米，長度為412米，高30～39米，總重1.6萬余噸。在鋼屋蓋安裝之前，航站樓的現澆混凝土框架結構已先期完成，因而起重機無法進入跨內施工，難以用常規方法吊裝，故采用“屋架節間地面拼裝、柱梁屋蓋跨端組合，區段整體縱向移位”的施工方案，即在地面拼裝屋架，再將屋架和柱、梁等吊到砼結構樓面的邊端組合成屋蓋區段，然后應用本系統將區段向樓面中央水平移位到安裝位置。
1998年2-8月鋼屋蓋安裝完成，其中鋼屋蓋區段移位14次(每次距離50-200m，重量1200-1400噸)，累計移位重量2萬余噸，累計移位距離2200m，累計移位時間400小時。
在牽引過程中做到了：⑴ 屋蓋滑移速度控制良好，加速度值小于設計限定值；⑵ 各牽引點與基準點的位移差不超過10毫米，確保了屋蓋滑移中的正確姿態，杜絕了“卡軌”可能性。
由于采用以屋蓋水平滑移為主要特點的新工藝，鋼屋蓋的安裝工程節約了建設投資1000萬元。
3. 南陽鴨河口電廠干煤棚網架整體展開提升工程
網架橫向跨度108米、縱向深度90米，高度約39米，重量505噸，提升高度約29米。該網架結構分為鉸接的5塊，地面拼裝后呈折疊狀，通過整體提升，使它展開為無柱拱形網架。這種結構與施工方法在國內尚無先例，是一項重大創新。它首先由設計單位提出，得到業主和施工總包單位的支持，并由我公司采用本系統予以實施。2001年5～6月經過5天共40小時的提升，順利地將網架提升到位。提升過程中各提升點高度差控制在3毫米以內，施工偏差控制和安裝定位質量均符合設計要求，在國內空間結構和鋼結構行業有效大影響。
計算機控制技術論文:計算機控制技術在智能建筑自動化的作用
摘要：智能建筑物可以解釋為把計算機應用技術同控制技術配合網絡技術以及建筑藝術緊密結合在一起的科學成果。目前智能建筑是發展一個國家，一個地區科學技術與經濟水平有力整體體現智能建筑水平是城市現代化發展水平的重要標志之一。計算機控制技術在該領域起到協調各個子系統，檢測、協調、控制其它智能設備的作用。
關鍵詞：智能建筑物；控制技術；自動化；計算機
智能建筑是“將計算機技術”“控制技術和網絡技術”和“建筑藝術”等綜合技術的產物，目前智能建筑的規模，已經是一個國家或者是一個地區科學技術以及經濟水平的良好體現，智能建筑的發展水平是城市現代化水平的最顯著標志之一。伴隨著信息時代的來臨和信息產業的勃勃興起跟隨著人們對生活環境，居住條件要求地不斷提高。建筑智能化的理念現己深入到了建筑物的靈魂中，并成為了衡量現代科技價值的“金標準”。建筑物的智能化成為了提高居民生活條件。是城市未來發展的主流方向。現今“物聯網時代”已經到來，智能建筑的每個“子系統”將向著大規模、分散控制以及集中管理等方向發展。一般，智能化建筑中大多包括有多個子系統以及諸多設備的互聯。于是就要通過對信息的綜合和資源的利用，以便來統一協調監視“智能建筑”的狀況便顯得非常重要。通常一般情況下，每個分系統大多都選自不同的生產廠家所提供的；在“數據類型”“接口種類”和“信息儲存方式”等諸多方面都很難答到共通。因此可能會嚴重影響了子系統在物理層面上以及功能上的互操作性以及開放性，為整棟智能樓宇的綜合信息采集造成了非常大的困難。網絡技術的不斷進步，對建筑物內的信息監測的方式也不斷更新，先已在經不再單純是客戶與服務器之間的資料信息共享。現在可以對系統監控或遠程控制監測等諸多方式也日漸成熟。并且已經成為了系統當中非常必要組成部分。
1智能建筑的功能
一個可以被有效控制利用各種資源的建筑才能成為智能建筑，還需要具備有關的系統運營環境。同時生態系統上應滿足能源與服務還有排污的綜合需求，實現各個層面的協同運行和有機的結合。智能建筑的‘計算機控制技術’在建設設計最初時，應考慮到4個其最基本的功能：
1.1能源的管理
通過使用設計能源監控與管理的方式來達到有效節約能源的目標，減少其建筑物在周期內的資源消耗與浪費同時提高了建筑物的利用率。
1.2空間的管理
優化控制空間結構，掌握了解空間的使用等情況，合理分配不同應用空間提高空間使用率。
1.3設施的管理
掌握控制建筑物內各不同功能，不同類型設備運行的情況，并可以實施有效的管理利用，有效的延長設施使用周期。
1.4服務的管理
建筑的智能化應尊徐恩這以人為本的原則并不斷地為住戶提供具有一定個性化的品質服務服務，從而達到滿足提升不同用戶對生活的感受。但也不許考慮到降低用戶的使用成本。
2供電
建筑在只能化的過程當中需要使用很多不同的應用設備來為其提供具有一定相當的針對性、個性化的智能服務。所以，為其提供保障的自動化裝置與自動化辦公設備以及通訊等，都會給供其共電保障、用電提出了難題。因此進行智能的建筑物內的供電設計時，必須應該要對供電系統中安全性與性及穩定性還有靈活性加打重視。由于智能建筑物中的用電設備較多，用電負也荷比較大，進行設計時需要對其負荷進行分析評估，并對負荷的級別，進行合理劃分。必要時可以根據設備需要的用電情況，個性化的具體選擇所供電的系統，較大限度的避免造成浪費。同時應要考慮到供電的性以及電源質量的要求，根據用電負荷，動態的確定其針對性個性化的供電方式。
3照明
照明系統的智能能化，不但可以保障建筑物內使用者的安全，也既要滿足其基本生活。又要能應該具備或者達到其環保與外觀的需要。智能化的照明系統應用原則為“安全與經濟和適用與美觀”的并存。安全是任何系統的必要最基本的條件。要通過正確選擇燈具的種類、安裝的位置安裝數量與燈具功率還有照度控制等方面。進行合理設計，提供生活與工作舒適的光度。一方面，要通過采取先進的采光技術，從而發揮照明系統地實際效益。在保障照明效果基礎上減少費用開支。另一方面，要從我國實際電力供應與設備生產的水平出發，選擇合理照明設備，來提升智能建筑中的照明系統的經濟性。體現建筑內的空間立體感與裝飾表現感，要注意色彩的協調，同時要避免出現眩光，根據工作與學習和生活的需要給予合理布置照明的亮度。
4計算機輔助系統集成化
4.1集成化服務程序
主要的功用是把，自動化的各種不同用途種類的辦公設備互通互用的問題，實現信息共享。它主要負責完成，從每子系統應用的服務器上采集相關數據且同時向子系統下達相關控制指令，且實現與各個子系統之間的聯動和控制功能。因此，此部分是，‘計算機控制技術’在‘建筑自動化應用’智能化的過程中的系統中關鍵所在。
4.2Web應用程序
大多采用B／S模式設計為主，主要是為了實現信息集成化，方便管理以及應用和在開發。Web服務器使用“Windows2003Server”操作系統，開發維護工具采用“MicrosoftVisualStudio2005”；以“C語言”為開發維護語言，配合數據采集與設備監控和故障診斷還有趨勢曲線以及綜合智能判斷等，圖文一體顯示的人機交互功能。智能建筑是將“建筑技術”與“計算機應用技術”“網絡通信技術”“和“計算機（控制\監控）技術”等多種技術集成的載體。，必須重視各個自動化設備之間地集成配合。自動化設備的集成化的是為了：搭建建設智能化的應用管理，通過對自動化化設備的自動控制把“信道通信技術”、“安全防范技術”以及“多媒體技術”等進行整合，從而達到實現智能化的目的。
5總結
智能建筑在計算機控制管理系統是把在不改變原來的自動化設備基礎之上，將建筑內個各種不同應用設備網絡控制與構建網絡的每個應用程序。對獨立的應用設備高度集成。進而形成更高的自動化綜合監控與智能化的管理系統，從而就為建筑內得用戶搭建了更高級的服務平臺。“計算機控制技術”在智能建筑自動化應用系統的核心就是要實現不同應用設備的綜合運用。必須要解決各個層面的設備、數據互訪，改變各個層面設備的獨立運行狀況。實現自動化設備系統之間的聯動控制。提高其運行的效率；在信息共享中心將數據分析后進行診斷，最終達到能源的化和維護設備安全平穩運行的重要目的。
作者：鄒平吉 單位：蘭州職業技術學院人事處
計算機控制技術論文:工業自動化控制中計算機控制技術的運用
摘要：伴隨著時代的進步和科技的發展，工業生產已經逐漸擺脫了以人力、機器為主力的生產方式，實現了自動化和智能化產，減少了人力的工作量，也減少了生產成本，提高了生產效益。計算機技術和網絡技術是實現現代化工業生產的技術保障，它在有效提高業生產效率的同時，也為工業的自動化和智能化發展奠定了基礎。該文在簡單概述自動化技術和計算機控制技術的基礎上，分析了計算機控制系統的工作原理以及運用的特點，并重點論述了工業自動化控制中計算機控制技術的運用。
關鍵詞：工業自動化控制；計算機控制技術；應用路徑；網絡技術
作者簡介：吳高杰（1991,4—）,男，江蘇江陰人，本科，學員，研究方向：計算機控制其他機器工作
在市場經濟快速發展的今天，工業企業面臨著巨大的市場競爭，因此，對于工業制造企業而言，如何在確保產品質量的基礎上，較大限度提高企業生產效率，已經逐漸成為了工業制造企業所普遍面臨的難題。工業自化已經成為了行業發展的趨勢，而計算機控制技術則在其中發揮著重要的作用，NC、PLC等先進技術的使用成為了計算機控制系統在工業自動化控制中應用的鍵，其自身的發展也逐漸向著精密化、靈活化、開放化的方向發展。
1工業自動化技術概述
石油、石化、建材、冶金等都屬于工業生產，它所涵蓋的范圍廣泛，可以是指一臺生產的設備或是一條生產線，也可以指一間廠或是一家企業。在工業制造行業中，工業自動化技術指的是一項綜合性技術，它強調的是在綜合利用計算機技術、電子設備、控制理論以及相關的儀器儀表的基礎上，實現對工業生產制造全過程的動態化、智能化監測和控制。在這個過程中，實現對生產工藝的優化、生產資料的合理配置，并為決策者的決策行動提供參考，其最終目的是提高產品質量和生產效率，降低生產消耗和成本，減少對環境的污染。總體而言，工業自動化技術包含了三個部分，分別是硬件系統、軟件系統和系統技術。硬件系統中包含了各項控制設備和儀器，以及執行命令的執行器等。系統技術則包含了各項集成技術，具體包括硬件集成技術、軟件集成技術、軟件和硬件集成技術等。而各類軟件則屬于軟件系統，在工業自動化系統中，包括了管理軟件、控制軟件和測量軟件等。這三個部分的內司其職，又相互配合，共同實現了工業的自動化生產和控制。將自動化技術應用于工業生產制造行業，對提高企業員工素質、提高企業生產制造能力具有重要意義，同時，這也是優化工業行業產業結構，避免“三高”的重要舉措。
2計算機控制技術概述
計算機控制技術質是以計算機技術為核心的一項技術，其主要的目標是采集和控制生產過程中的各項參數，并以計算機硬件系統為依托，利用相應的控制軟件，實現對工業生產過程的自動化控制。換而言之，工業自動化控制系統的實現需要以計算機控制系統為基礎。計算機控制系統由軟件控制算法、硬件系統和上位機操控軟件三個部分構成。在這個系統中，計算機擁有高速的計算能力和數據處理能力，因此被運用于各項命令的執行，通過對被控對象的控制，達到工業自動化控制的目的。事實上，從很大程度上來說，對計算機的控制也需要借助一些輔助部件。上位機操控軟件的主要作用是現人機的交互，其較大的作用在于實現程序和數據的輸入和輸出，同時承擔數據庫構建的任務，以便于實現對工業生產過程的控制，在發現異常狀況時能夠發出警報。在輔助工業控制系統運行過程中，計算機控制系統需要進行經常性的信息交互，通常情況下，信息交互能夠采用有線通訊和無線通訊兩種方式。總而言之，計算機控制系統的要目的一方面在于實現對運動過程的控制；另一方面是實現被操控對象的優化。
3計算機控制系統的工作原理
硬件系統和軟件系統是計算機控制系統兩個重要組成部分，要想實現計算機控制系統的控制功能，需要采取專門的數字、模擬轉換設備。在實際工業自動化控制過程中，通常會采用實時控制方式，大多數控制過程計算機運行的性要求較高，但是對其運算速度并無硬性要求，只強調其必須能夠響應及時。計算機控制系統實現工業自動化控制的工作原理主要分為三個步驟：及時，數據采集。通過對被控制目標的瞬時值進行檢測，實現對相關數據的收集，隨后將相關數據傳輸至工業自動化控制計算機中。第二，實時決策。通過計算機中的特定軟件，對所采集到的數據的狀態進行計算和分析，根據預定的控制規則，執行下一步控制計劃。第三，完成控制任務。計算機所做出的決策會發送給控制系統，控制系統以控制信號為依據，對相關任務進行分配，并執行相關的控制動作，完成自動化控制的任務。在實際控制工作中，三個控制過程不斷重復循環，確保系統能夠按照相應的要求進行工作，且能夠處理一些設備自身和控制對象的異常情況。
4工業自動化控制中計算機控制技術的運用
工業生產過程中，計算機控制技術在自動化控制系統中的應用路徑可從數字控制、可編程邏輯控制器、分布式控制系統、計算機傳感器等五個方面進行分析。
4.1數字控制
數字控制（NC）是自動化方法的一種，指的是借助符號和數字等對工業生產過程進行編程控制，因此，也簡稱為“數控”。要實現數字控制，需借助專門的計算機設備，將操作命令以數字的狀態發送給設備，使得設備能夠依據原先設計好的程序運行。在數字控制系統中軟件技術是核心和關鍵所在，對設備的自動化控制具有重要影響，良好的數字控制技術是提高設備自動化運行能力的重點。在診斷設備故障和設備維修的過程中，數字控制能夠診斷出AI故障，運用計算機網絡技術，還可實現遠程診斷和遠程監控。另外，通過已建立的數據庫功能，還可對系統進行檢修和維護，修復相關故障，并在漏洞擴大之前實現零件的更換，較大限度提高數控系統的安全性、性和穩定性。
4.2可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器（PLC）從本質上而言是一臺計算機，其主要是為工業生產而專門研發的。數字運算操作是其基礎性工作，而編程存儲器則是其核心，模型和數字是其輸入或輸出的主要方式，通過這種數字或模型的輸入和輸出實現對工業生產過程和機械設備的自動化控制。可編程邏輯控制器在被運用于工業生產制造后，其工作內容也被分為個部分，主要是數據采集和輸入、命令程序的執行、結果的輸出和刷新，這三部分的工作內容共同形成了一個掃描周期。可編程邏輯控制器工業自動化控制中的使用較為廣泛，歸根結底是因為其自身在性能方面擁有諸多優勢。首先，它具有使用便捷、操作簡單的特點。其次，它的功能較為強大，設施設備齊全，表現出良好的性價比。再次，它的運行性高，能夠適應各種不同的生產制造環境，且抗干擾能力強。，它具有維護和檢修方便的特點，能夠實現相關程序的在線修改。
4.3分布式控制系統
工業自動化控制系統中分布式控制系統從本質和功能上來講，就是一個中型的計算機控制系統。這個分布式的控制系統，能夠通過計算機技術實現對生產過程中相關數據的收集、處理和分析，進而實現對生產過程的控制。這種多級計算機控制系統的運用是以計算機運行速度的提高和微型計算機的使用為基礎的，它的出現使得自動化技術中計算機控制技術的使用更加科學，其出現和發展與計算機技術的發展有著密不可分的聯系。集散型計算機控制系統的主要工作則是實現對自動化生產工程中相關數據的分析，并將分析所得信息反饋給計算機，在這個分析和反饋的過程中，中央計算機只負責系統的集中管理和分散控制工作，使得工業自動化控制系統工作的性大大增強。場控器是分布式控制系統的基礎，通常情況下場控器中包含了I/0部件，通過該部件分布式控制系統可實現對數據的采集和控制、執行，再經由人機接口，實現執行命令的，再通過網絡通訊設備，實現對數據信息的傳遞。在現場控制器中，又包含了控制回路等，回路控制中的相關算法預先存儲于運行內存中，在實際操作中，能夠依據自動控制需求，進行組態。
4.4計算機傳感器
在工業自動化控制中計算機控制技術的運用和實現需要依賴于網絡通信技術、軟件技術和傳感設備的支持，在這其中傳感設備發揮了至關重要的作用，它是實現工業自動化控制中自動化監測的重要條件。傳感設備具有數字化、智能化、系統化和精密化的特點，其相關性能從某種程度上來說決定著工業企業自動化生產的產品的品質。計算機控制系統通過傳感器的使用，實現對相關數據信息的收集和整理，進而獲取設備運行的狀態信息，實現對設備各項參數的動態化監測和控制，確保自動化控制設備運行狀態安全，最終達到提高工業產品質量的目的。現階段，計算機傳感器的使用正處于發展階段，在未來的發展過程中，其運行的性和性都將得到有效的提高，最終向著更高級的智能化和更低的能源消耗方向發展，其綜合性能將得到大大提升。
4.5自動化生產中的現場總線應用
現場總線指的是數字化通信的檢測和控制系統，其被廣泛運用于工業自動化制造行業中。現場總線擁有專門的處理器，將這個處理器與測量控制器連接后，可實現計算和通信的能力。它使用雙絞線作為通信的媒介，能夠實現計算機網絡與測量控制器的多個對等連接，自動化生產的現場總線能夠將分散的測量控制器變成網絡探測的節點，實現聯機式的自動控制。現場總線的使用為自動控制設備和系統之間的信息交互和數據分析提供了保障，再通過計算機網絡的作用，能夠及時時間發現設備運行的異常狀況，并實現異常狀況的及時排除，使得工業企業的自動化生產過程中信息溝通更加便捷。現場總線在信息交互、數據更新和信息顯示等方面都表現出了強大的優勢，因此，在自動化技術未來的發展中，現場總線技術的使用是其必然的發展趨勢。
5計算機控制系統的應用特點
計算機控制技術在工業生產領域使用廣泛，其運用涉及到網絡通訊技術、傳感技術、控制軟件、自動控制技術等。近些年來，伴隨著計算機技術和工業產業的發展，工業自動化控制中計算機控制技術的應用水平越來越高，其科技含量也越來越高，有效加快了企業的現代化進程，其應用的優勢主要表現在以下幾個方面：
（1）開放性特點。相對而言計算機自動化控制系統具有公開性和開放性的特點，其開放性特點主要表現在能夠實現所有設備和系統的連接，確保各項設備正常運轉。在實際操作中，工業企業可根據自身的實際需求，選擇接入的系統和設備，表現出極大的靈活性和便捷性。
（2）交互性和可操作性特點。計算機控制系統中的各項設備能夠相互連接，共同構成一個數據傳遞的系統，因此，在這個系統中各項設備是可以相互替換和代替的。
（3）智能化特點。計算機控制下的自動化系統的總線具有智能化的特點，現場總線通過傳感設備，能夠實現對現場各設備的分析和監控，并在此基礎上，實現對設備的自動化控制，確保其能夠實時監測設備運行狀態，及時處理系統故障。
（4）性高。相對于一般調節器而言，計算機控制系統具有超強的數值運算能力，能夠較大限度縮小和控制偏差，確保其控制精度不會受到元件老化、噪音等因素的影響。
6結語
總之，工業企業的自動化生產是一個復雜的過程，尤其是在這其中還摻雜了許多大型設備和先進技術的使用，大大增加了自動控制的難度。計算機技術在工業自動化控制中的使用，為其提供了強有力的技術支持，為其進步和發展奠定了基礎，也為企業進一步降低生產成本，提高生產效率提供了可能。在未來的發展過程中，必須加強對計算機控制技術的研究，除了不斷完善現有的技術之外，還應該加強對新技術的研發，使計算機控制技術能夠更好地服務于工業自動化控制技術，促使我國工業產業健康、穩定、可持續發展。
作者：吳高杰 單位：裝甲兵工程學院
計算機控制技術論文:互聯網時代的計算機控制技術
摘要：互聯網技術的迅猛發展不僅在信息傳播方面改變了世界，也在計算機控制技術領域帶來了革命性的變化；工業現場總線與工業以太網的結合將個工業控制帶入了網絡信息化控制時代。本文將分析工業現場總線與工業以太網技術為代表的計算機控制技術的應用。
關鍵詞：工業現場總線；工業以太網
隨著現代工業技術的發展，特別是微處理器應用技術、網絡技術的發展，計算機控制技術已經從最開始的單機控制向著自動化生產線控制、自動化生產車間控制與智能化工廠系統控制的方向發展。本文將分析歸納在這一技術進程中計算機控制技術的發展狀況，并給出作為一名自動化工程師今后在這個領域將要從事的工作。
一、從集中控制發展為集散控制
最早的計算機控制采用集中控制方式工作，所有的信號采集、分析運算、反饋實時控制、運行狀態顯示等任務都由一臺工業控制計算機（IPC Industrial PC）完成。圖（1）給出了某水處理裝置的控制系統圖，IPC通過模擬數據采集卡采集系統壓力、溫度、流量、pH值等各類參數，通過I/O接口卡接收各種開關信號并輸出各種控制信號。隨著控制系統復雜程度的迅速提高，一臺計算機已經無法勝任對多路信號的采集與處理，于是出現了以集中管理、分散控制為核心思想的分布式控制系統（Distributed Control System DCS），也稱為集散控制系統。在集散控制系統中，根據每臺計算機完成的功能分為上位機與下位機。上位機用于集中監視管理，多臺下位機分散到現場實現分布式控制功能，上下位機之間通過一定的通訊互聯實現信息傳遞。
集散式控制系統的關鍵是通訊，作為DCS的神經系統，數據通路的拓撲結構、傳輸介質決定了DCS系統的有效性、安全性、靈活性和可擴展性。DCS在早期發展過程中所遇到的較大問題是系統的開放性不夠。一些DCS廠家出于壟斷經營的目的而對其控制通訊網絡采用專用的封閉形式，不同廠家的DCS系統之間難以實現網絡互聯和信息共享，造成了DCS系統的局限性。
二、從封閉系統發展為工業現場總線
為了使DCS系統具有開放性與兼容性，就必須將DCS系統的通訊網絡協議標準化、公開化，為此在自動化控制領域引入了工業現場總線技術。工業現場總線控制系統FCS（Filedbus control system），將數據的傳輸從“點到點”發展為采用“總線”方式，整個控制系統就像是一臺巨大的“計算機”按總線方式運行，所有的設備作為一個“總線單元”平行地掛在總線上，按照公開、規范的通訊協議在智能設備與遠程計算機之間實現數據傳輸和信息交換，從而實現控制與管理一體化的綜合自動控制系統。與DCS系統相比，FCS系統順應了用戶要求，采用了開放的現場總線協議將現場的各種控制器和儀表設備相互連接，一種設備，只要支持相應的現場總線協議就可以接入該系統，降低了系統成本和維護費用。因此FCS系統實質上是一種開放的、可以互連的分布式控制系統。圖（1）給出了現場總線系統組成結構圖。
圖（1）.FCS系統組成結構示意圖
現場總線技術實現了“分散控制，集中管理”，目的是使“危險分散，控制分散”。在系統中，現場的智能儀表完成諸如數據采集、數據處理、控制運算和數據輸出大部分現場功能，上位機只完成一些現場儀表無法完成的高級控制功能。
現場總線技術從上世紀80年代開始發展，在發展過程中現場總線標準一直是世界上各大工業國家與大廠商爭奪的焦點。目前，在中國自動控制領域具有影響的總線標準是Profibus與CAN。PROFIBUS標準1996年進入我國，經過10多年的推廣應用，在我國工業領域有了廣泛應用。2006年國家標準化技術委員會了“GB/Z20540-2006 PROFIBUS規范”，使PROFIBUS成為個現場總線技術國家標準。目前在制造業自動化與過程自動化領域，PROFIBUS總線應用廣泛，配套的智能設備、智能儀表、總線橋產品種類齊全，是自動化系統集成的，是車間級總線標準。與此同時，CAN總線則在機電設備控制系統得到了廣泛應用，在汽車電子、工業機械手控制、高速印刷機控制系統中CAN已經成為設備級總線標準。可以說，Profibus是自動化工程師的，CAN則是電子工程師的。
三、從現場控制發展為企業自動化
EtherNet/IP是基于以太網傳輸的協議標準，全稱為“以太網工業協議”。現在這個協議受到三大組織的支持：ControlNet International（CI），the Industrial Ethernet Association（IEA），the Open DeviceNet Vender Association（ODVA）。這個協議旨在應用層建立一個開放的網絡協議，以構建開放式的工業控制網絡。工業以太網是指技術上與商用以太網（即IEEE802.3標準）兼容，但在產品設計時，在器件的選用、產品的性、適應性與實時性、抗干擾性等方面提高品質以滿足工業現場的需要。
工業控制網絡必須滿足控制作用對實時性的要求，即信號傳輸要足夠快并滿足信號的確定性，實時控制要求對變量的數據定時刷新。傳統以太網采用CSMA/CD碰撞檢測方式，在網絡負荷較大時網絡傳輸的不確定性不能滿足工業控制的實時要求。而工業以太網是快速以太網并采用了新的以太網交換技術，解決了普通以太網的非確定性問題。例如EtherNet目前的傳輸速率已經達到1000M、10G，這就意味著網絡傳輸延時減少，網絡阻塞幾率下降。在網絡拓撲結構上采用雙工星形網絡拓撲結構和EtherNet交換技術保障了通訊的實時性與確定性。
工業以太網技術的意義在于實現了“信息化工廠”，信息化工廠是指在工廠的生產、管理、經營過程中，通過現代信息基礎設施，采用現代信息處理的手段，實現信息的采集（傳感器及儀器儀表）、信息的傳輸（通信）、信息的處理（計算機）以及信息的綜合應用（自動化、管理、經營等功能）等。工業以太網絡就是生產中自動化控制的神經網絡，負責工業現場與管理、經營層之間的數據傳輸。
在“信息化工廠”模式下，可以使企業內部信息暢通，起到減少內耗、增加活力，提高對市場的反應能力，提高工作效率的作用。所以工業以太網已經逐漸成為現代企業企業管理、經營、生產不可缺少的部分。
圖（2）是一個典型的工業以太網在企業中的應用，從圖中可以看到現場控制器通過設備級網絡（如Profibus）采集現場檢測信號并控制執行元件，然后現場控制器通過以太網接入企業信息化管理網絡，從而實現所謂的“總工程師直接了解現場”、“數據庫直接存儲運行狀態”的全新的控制方式。
EtherNet/IP控制網絡基本性能包括：決定性控制、具有應用需要的性能、故障容錯和故障措施、遠程配置、數據收集和診斷、低成本器械連接、總線支持設備、內部安全（針對某些應用）和開放式網絡標準等。其價值在于：對于商業企業整合簡單，把生產規劃和控制、質量控制、可追蹤性、維持系統等融為一體；它是高速度、高帶寬網絡，便于實現網絡融合，駁接區域更廣的連接設備；通過現成專家服務、遠程專家診斷、部署低成本通用硬件等手段實現應用的經濟與便捷；通過無線、智能供配電、TCP/IP應用等推進技術持續發展。
目前很多現場設備都開始支持EtherNet/IP協議，因此EtherNet/IP可以直接連接下層設備，變頻器、分布式IO都可以掛到EtherNet/IP上，中間采用工業以太網交換機相連接，構成與普通數據網可以實現信息交互的系統，因此有人說工業以太網是“總工程師讀傳感器數據的網”。與現場總線相比，工業以太網具有與普通數據網無縫對接的優勢。通過國際互聯網，工程師可以遠在千里之外直接控制掛接在工業以太網上的設備。
綜述：計算機工業控制技術從集中控制發展為分布式控制，從封閉式的企業自定的通訊協議發展為通用的現場總線標準，從控制現場自動化發展為企業自動化，代表了計算機控制技術的發展方向。應用層面的核心技術是工業現場總線與工業以太網應用技術，這兩項技術的應用將是自動化工程師的主要工作方向。
