導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.107

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中屬于應(yīng)用十分廣泛的一種現(xiàn)代化控制系統(tǒng)，可使工業(yè)生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量得以有效提升。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，越來(lái)越多的現(xiàn)代化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更多功能，而計(jì)算機(jī)技術(shù)就是其中一種。因此，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，從而使自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行效率得以提升，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展。

1 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

首先，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有交互性及可操作性特點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，可使系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)相互連接，從而可使數(shù)據(jù)傳遞系統(tǒng)得以構(gòu)成。所以，在整個(gè)系統(tǒng)中不同設(shè)備之間可實(shí)現(xiàn)相互代替以及替換。

其次，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具備開(kāi)放性特點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，可使其具備開(kāi)放性及公開(kāi)性特點(diǎn)，其中對(duì)于開(kāi)放性特點(diǎn)而言，其表現(xiàn)主要為能夠使全部設(shè)備與系統(tǒng)連接，從而使各個(gè)相關(guān)設(shè)備均能夠保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常。在實(shí)際操作過(guò)程中，相關(guān)工作人員可依據(jù)實(shí)際工作需求，對(duì)接入設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行合理選擇，具有較強(qiáng)靈活性及便捷性。

第三，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有智能化特點(diǎn)。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可使系統(tǒng)總線具備智能化特點(diǎn)，在實(shí)際工作過(guò)程中，在利用傳感設(shè)備的基礎(chǔ)上，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)相關(guān)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)總線可進(jìn)行分析及監(jiān)控，同時(shí)在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制設(shè)備，從而可對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)故障可及時(shí)進(jìn)行處理。

第四，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可使自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有較高精確性。相比于普通調(diào)節(jié)器而言，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，由于計(jì)算機(jī)具有較強(qiáng)數(shù)值運(yùn)算能力，可對(duì)偏差最大程度地進(jìn)行縮小及控制，從而保證在元件老化及噪音等因素不會(huì)對(duì)控制精度產(chǎn)生影響，可使系統(tǒng)精確性得到較好保證[1]。

2 在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 可編程邏輯控制器應(yīng)用

對(duì)于可編程邏輯控制器而言，其屬于通過(guò)數(shù)字運(yùn)算進(jìn)行操作的一種電子系統(tǒng)，其基礎(chǔ)為可編程存儲(chǔ)器，其主要在系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)程序中進(jìn)行運(yùn)用，從而可實(shí)現(xiàn)控制及運(yùn)算，同時(shí)還能夠以數(shù)字以及模擬模式對(duì)不同機(jī)械以及各種生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)行控制。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可編程邏輯控制器能夠得到廣泛應(yīng)用與其特點(diǎn)以及功能之間具有十分密切的關(guān)系，其所具備優(yōu)勢(shì)主要就是具備較高可靠性，并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)相關(guān)配套設(shè)施也比較齊全，具有比較完善的功能，具有較強(qiáng)適用性，另外系統(tǒng)設(shè)計(jì)及構(gòu)建相對(duì)均比較方便，工作量相對(duì)較小，在后期維護(hù)方面相對(duì)也比較方便，比較容易對(duì)其進(jìn)行改造。除此之外，可編程邏輯控制器重量比較輕，體積比較小，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生能耗比較低，比較容易使用，因而在自動(dòng)化系統(tǒng)中具有十分廣泛的應(yīng)用。

2.2 數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字控制技術(shù)屬于比較常見(jiàn)的一種自動(dòng)化技術(shù)，其所指的就是通過(guò)對(duì)數(shù)字及符號(hào)進(jìn)行利用，從而在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程過(guò)程實(shí)行編程控制。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，為能夠使數(shù)字控制技術(shù)得以較好應(yīng)用，需要對(duì)專門計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行利用，以數(shù)字狀態(tài)向相關(guān)設(shè)備發(fā)送操作命令，從而使設(shè)備能夠依據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)程度執(zhí)行工作。在數(shù)字控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，軟件技術(shù)屬于核心內(nèi)容，同時(shí)也是關(guān)鍵部分，會(huì)在很大程度上影響自動(dòng)化控制，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中通過(guò)對(duì)數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，可使系統(tǒng)運(yùn)行能力得以有效提升。另外，在對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行診斷以及對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修過(guò)程中，利用數(shù)字控制技術(shù)可將AI故障診斷出來(lái)，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，可使遠(yuǎn)程診斷以及遠(yuǎn)程監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)。另外，利用所建立數(shù)據(jù)庫(kù)，還能夠檢修以及維護(hù)系統(tǒng)，對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行修復(fù)，并且能夠在漏洞進(jìn)一步擴(kuò)大之前將零件更換，使系統(tǒng)可靠性、安全性及穩(wěn)定性得以最大程度保證。

2.3 分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

分散控制系統(tǒng)屬于多級(jí)的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用途徑就是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)。分散控制系統(tǒng)的組成主要包括兩個(gè)部分內(nèi)容，即過(guò)程監(jiān)控級(jí)與過(guò)程控制級(jí)，對(duì)控制、通訊以及計(jì)算機(jī)與顯示等四種技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用。在分散控制系統(tǒng)中，通信網(wǎng)絡(luò)屬于核心內(nèi)容，系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為工程師站，其功能主要為對(duì)分散控制系統(tǒng)實(shí)行組態(tài)，從而保證分散控制系統(tǒng)始終均能以最佳狀態(tài)進(jìn)行工作。另外，對(duì)于分散控制系統(tǒng)而言，其具備比較全面的控制功能，可依據(jù)實(shí)際需求利用網(wǎng)絡(luò)與性能較高計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)連接，在此基礎(chǔ)上使高級(jí)控制能夠得以較好實(shí)現(xiàn)，保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)^好運(yùn)行[2-3]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到越來(lái)越快發(fā)展，在社會(huì)上很多領(lǐng)域內(nèi)均得到十分廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，為能夠保證系統(tǒng)得以更好運(yùn)行，使系統(tǒng)功能得以更好實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，從而保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮更大作用，促進(jìn)其得以更好l展。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧慶芳.論計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2016（05）.

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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);控制技術(shù);自動(dòng)化生產(chǎn)線

在“互聯(lián)網(wǎng)+”及信息技術(shù)不斷成熟發(fā)展的背景下，智能化時(shí)代的大局已經(jīng)初步形成，而智能化的初期表現(xiàn)就是生產(chǎn)自動(dòng)化。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)的共同作用下，自動(dòng)化生產(chǎn)線早已成為了現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)如今，自動(dòng)化生產(chǎn)線面臨著新一輪的技術(shù)革新，其必須與最新的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，形成更為智能化的發(fā)展。

一、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與自動(dòng)化生產(chǎn)線概述

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)編程而實(shí)現(xiàn)的電子控制技術(shù)，其采用電子控制元件與計(jì)算機(jī)后臺(tái)控制模塊相對(duì)接，電子元器件就可按照計(jì)算機(jī)內(nèi)置編程來(lái)完成相應(yīng)的工作任務(wù)。與此同時(shí)，工廠中必須安裝相應(yīng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線，自動(dòng)化生產(chǎn)線上集成了生產(chǎn)某種類產(chǎn)品所必需的各類機(jī)器設(shè)備，這些機(jī)器設(shè)備中都安裝了電子控制元部件，自動(dòng)化生產(chǎn)線上的流程實(shí)現(xiàn)了對(duì)接，在第一個(gè)流程開(kāi)始工作之后，后面的流程就會(huì)形成相應(yīng)的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要安裝很多電子元器件，這些元件有的是感應(yīng)運(yùn)作，有的是按照編好的程序運(yùn)作，最終實(shí)現(xiàn)個(gè)流程的相互配合。而在智能自動(dòng)化生產(chǎn)線中，其不僅可以按照既定的流程完成生產(chǎn)任務(wù)，還可以根有很多功能上的拓展，比如智能化的識(shí)別、調(diào)整、修復(fù)、挑揀、標(biāo)注等功能，甚至是智能化的設(shè)計(jì)、改造功能。

二、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用

(一)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的計(jì)算機(jī)控制設(shè)備結(jié)構(gòu)及優(yōu)化計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)際上也是依托計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備而實(shí)現(xiàn)的，所以在自動(dòng)化生產(chǎn)線中需要相應(yīng)的計(jì)算機(jī)總控后臺(tái)及相應(yīng)設(shè)備。在計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、電路連接器、電子控制元件以及各類擴(kuò)展單元。一般小型的自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制元件不會(huì)太多，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制設(shè)備也比較簡(jiǎn)單，但是大型的自動(dòng)化生產(chǎn)線都有計(jì)算機(jī)總控后臺(tái)，計(jì)算機(jī)總控后臺(tái)也是專業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，并不是一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)就能夠直接進(jìn)行應(yīng)用的。而在自動(dòng)化生產(chǎn)線的不斷優(yōu)化發(fā)展中，計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及所使用的配件也是在不斷優(yōu)化的。僅僅是從計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的CPU來(lái)看，其就在不斷更新?lián)Q代，以提高計(jì)算機(jī)控制的效率。在智能化生產(chǎn)線的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)控制設(shè)備也必須是智能化的構(gòu)成，其可以進(jìn)行更為強(qiáng)大的內(nèi)部信息和程序處理，并能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問(wèn)題作出自動(dòng)化的分析和處理。

(二)自動(dòng)化生產(chǎn)線中計(jì)算機(jī)控制器程序設(shè)計(jì)及優(yōu)化在由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線中可以按照既定的功能編程來(lái)完成每一步的生產(chǎn)任務(wù)，同時(shí)完成各類檢測(cè)要求，現(xiàn)如今的自動(dòng)化生產(chǎn)線執(zhí)行效率高，出錯(cuò)率低。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)，除了在機(jī)械設(shè)備上做出了相應(yīng)的協(xié)調(diào)配合設(shè)計(jì)之外，最主要依賴的還是計(jì)算機(jī)總控設(shè)備，也就是計(jì)算機(jī)控制器，其所具備的程序設(shè)計(jì)功能是支持和保障機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)作的關(guān)鍵。在自動(dòng)化生產(chǎn)線中所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)控制器是可以進(jìn)行編程的，其一般在出廠時(shí)就內(nèi)置了各種生產(chǎn)程序，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，其所具備的程序設(shè)計(jì)擴(kuò)展功能可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線功能的進(jìn)一步拓展。而且現(xiàn)如今所使用的機(jī)械編程比計(jì)算機(jī)編程要簡(jiǎn)單一些，其有一些已經(jīng)合成的編程控制模塊，可以拿來(lái)直接應(yīng)用，不需要再?gòu)念^進(jìn)行原始編程操作。對(duì)計(jì)算機(jī)控制器程序進(jìn)行優(yōu)化可以從企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的工藝和功能要求方面來(lái)進(jìn)行分析，從而提高生產(chǎn)效率。

(三)自動(dòng)化生產(chǎn)線中控制總線的應(yīng)用及優(yōu)化計(jì)算機(jī)控制下的自動(dòng)化生產(chǎn)線中需要由控制總線來(lái)進(jìn)行連接，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)信息無(wú)法直接傳輸給機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行識(shí)別，必須要通過(guò)控制總線來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息和模擬信息之間的轉(zhuǎn)換，從而讓機(jī)械設(shè)備可以根據(jù)接收到的指令來(lái)完成相應(yīng)的工作。一般在自動(dòng)化生產(chǎn)線中總線從計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中接出之后，連接到智能化遠(yuǎn)程的處理器以及變頻器中，相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備上的控制器就可以完成相應(yīng)的操作。具體在總線應(yīng)用中需要采用節(jié)約總線并提高數(shù)據(jù)傳輸效率的方案，從而提高總線控制的運(yùn)行效率，中間配置上相應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備以及測(cè)量控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類機(jī)械設(shè)備的控制。

(四)自動(dòng)化生產(chǎn)線中智能調(diào)試及自我修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線在發(fā)展過(guò)程中可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的智能調(diào)試以及自我修復(fù)，比如某些時(shí)候自動(dòng)化生產(chǎn)線也可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以找出問(wèn)題點(diǎn)所在，并分析得出相應(yīng)的故障碼，如果是程序問(wèn)題，那么計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)程序的修復(fù)，但是如果是機(jī)械設(shè)備的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)控制后臺(tái)將會(huì)提出人工修復(fù)的解決方案，這種智能化的生產(chǎn)線會(huì)在未來(lái)發(fā)揮更大的作用。而且，計(jì)算機(jī)控制器的相應(yīng)程序可以發(fā)揮出最大的作用，其在運(yùn)行過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自我“學(xué)習(xí)”，即不斷地更新自己的程序系統(tǒng)。由于不同生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)用的編程模塊以及編程要求有區(qū)別，所以計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)所學(xué)習(xí)的“內(nèi)容”是輸入性的內(nèi)容，這樣可以保證計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制；工業(yè)生產(chǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)；稱重控制；傳感器；條碼；上位機(jī)

一、引言

近年來(lái)，在各個(gè)大中型企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，現(xiàn)已廣泛采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量、確保安全、提高生產(chǎn)率的目的?？刂评碚?、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù)的應(yīng)用，極大地推進(jìn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。自動(dòng)控制理論與計(jì)算機(jī)信息科學(xué)的緊密結(jié)合，給工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)了新的技術(shù)革新。

在各個(gè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用十分活躍。計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)可以應(yīng)用于幾乎所有的工廠、生產(chǎn)車間、生產(chǎn)線上。比如發(fā)動(dòng)機(jī)廠、汽車制造廠、發(fā)電廠、鋼鐵廠、印鈔廠等等。

但是，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不同于事業(yè)單位的辦公室或其他場(chǎng)所，那里一般環(huán)境比較惡劣，有著強(qiáng)磁場(chǎng)、幾千伏高壓電、粉塵以及強(qiáng)烈的噪音等，這就要求工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有更好的性能，更強(qiáng)的抗干擾能力。而且由于在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)常涉及到價(jià)值幾十萬(wàn)到幾千萬(wàn)的設(shè)備，這就要求整套計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)有不同于辦公室電腦的高可靠性(如連續(xù)無(wú)故障工作20000小時(shí))，否則會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

由此工業(yè)控制技術(shù)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，這是一種特殊的更適合于在工業(yè)環(huán)境中工作，有許多模擬量和開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入和輸出，并完成類似數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)控制等功能的，具有高可靠性、高抗干擾能力、高精度的集成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

本文以自己在省計(jì)算機(jī)公司工作時(shí)參加的兩個(gè)工業(yè)控制項(xiàng)目為例，分析計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制

在高速發(fā)動(dòng)機(jī)制造工業(yè)中，設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)出一款具有高生產(chǎn)力、能夠自動(dòng)獲得數(shù)據(jù)的試驗(yàn)?zāi)芰Α⒏咄ㄓ眯缘牟裼突蚱桶l(fā)動(dòng)機(jī)，成為了一個(gè)十分重要的問(wèn)題。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控的試驗(yàn)控制器，就是特意為這種目的而發(fā)展起來(lái)的一個(gè)最新控制裝置。基本上這種控制器規(guī)定安裝在靠近測(cè)試網(wǎng)或熱機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的地方，監(jiān)督熱機(jī)工作。當(dāng)要試驗(yàn)多臺(tái)不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，中心計(jì)算機(jī)可與幾臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)連接，以取得發(fā)動(dòng)機(jī)的特性和收集有關(guān)的數(shù)據(jù)資料。

試驗(yàn)控制器的主要部件是一臺(tái)(或幾臺(tái))微型計(jì)算機(jī)，配有幾個(gè)印制板電路用于收集輸入信號(hào)和輸出控制，它們和一個(gè)(或幾個(gè))試驗(yàn)臺(tái)相連。計(jì)算機(jī)編好程序，將發(fā)動(dòng)機(jī)所要進(jìn)行的試驗(yàn)的每一步，按照正確的步驟進(jìn)行控制，并將試驗(yàn)所得的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)算機(jī)控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程和校正實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法可以自動(dòng)或手動(dòng)完成。手動(dòng)方法大致是，計(jì)算機(jī)在屏幕上顯示出對(duì)指定發(fā)動(dòng)機(jī)手工調(diào)整的指令，并根據(jù)指令和試驗(yàn)所傳回來(lái)的信號(hào)，顯示出各項(xiàng)正在調(diào)整中的性能數(shù)值。

計(jì)算機(jī)監(jiān)控試驗(yàn)控制器的主要用途是作為整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的控制部件。每一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)，應(yīng)包括有把發(fā)動(dòng)機(jī)快速移進(jìn)試驗(yàn)臺(tái)、連接好必要的輔助接頭的裝置，以及自動(dòng)把傳動(dòng)軸與測(cè)功器準(zhǔn)確校正連接起來(lái)的設(shè)備。這一切都是為了提高試驗(yàn)效率和減少試驗(yàn)時(shí)間。試驗(yàn)控制器的自動(dòng)校準(zhǔn)能力，可以為在復(fù)合式試驗(yàn)臺(tái)中測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的性能制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)試驗(yàn)控制器作為整個(gè)系統(tǒng)的一部分使用時(shí)，它起著多種作用。這取決于不同發(fā)動(dòng)機(jī)的特性及用戶不同的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)過(guò)程。在大部分試驗(yàn)過(guò)程中，一系列調(diào)整需要由操作者來(lái)手動(dòng)完成。但是這些調(diào)整指令是根據(jù)預(yù)先的設(shè)計(jì)，由計(jì)算機(jī)預(yù)先編制成程序，當(dāng)試驗(yàn)時(shí)在顯示器上顯示出來(lái)，以幫助操作者迅速、有效和準(zhǔn)確地進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以不同轉(zhuǎn)速在不同負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制器的任務(wù)是記錄試驗(yàn)過(guò)程和發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)則在這個(gè)過(guò)程中按指令操縱發(fā)動(dòng)機(jī)，并將同一時(shí)刻由各種傳感器傳回來(lái)的電信號(hào)換算成相應(yīng)的讀數(shù)并記錄下來(lái)。

從功能中上說(shuō)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控試驗(yàn)控制器系統(tǒng)的能力是減少確定一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)是否合乎標(biāo)準(zhǔn)所需的時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件的穩(wěn)定性和發(fā)動(dòng)機(jī)性能的動(dòng)向，用計(jì)算機(jī)監(jiān)察比操作者監(jiān)視控制盤是快得多。計(jì)算機(jī)可以大大地減少確定一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量所需的時(shí)間。

將試驗(yàn)中取得的發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)據(jù)打印并保存起來(lái)，也是生產(chǎn)過(guò)程中必需的，這些要求都可以由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，這些數(shù)據(jù)作為將來(lái)維修或報(bào)廢的依據(jù)。

由幾套計(jì)算機(jī)和試驗(yàn)臺(tái)所構(gòu)成的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可用于控制幾套試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)工作。其特點(diǎn)是每個(gè)試驗(yàn)臺(tái)都有各自單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都與中心計(jì)算機(jī)連接。如果試驗(yàn)控制器的任何一部分因故障暫時(shí)中斷工作，則只有一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)受影響，因?yàn)槊總€(gè)試驗(yàn)臺(tái)的控制和監(jiān)督都是由單獨(dú)的計(jì)算機(jī)完成的。試驗(yàn)控制器可用于現(xiàn)有試驗(yàn)臺(tái)的現(xiàn)代化，或成為整個(gè)新的試驗(yàn)系統(tǒng)的一部分。每個(gè)試驗(yàn)臺(tái)要有一個(gè)控制臺(tái)。儀器是按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)中有若干套印制板電路用來(lái)適應(yīng)用戶不同的要求。

試驗(yàn)臺(tái)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)在工業(yè)中的一個(gè)典型的應(yīng)用，目前已在我國(guó)得到廣泛使用?？傊械呐Χ际菫榱颂岣咦詣?dòng)化的程度，以使每個(gè)工業(yè)設(shè)備能夠發(fā)揮100%的生產(chǎn)力。

三、核燃料廠的HRL微機(jī)控制稱重系統(tǒng)

HRL微機(jī)控制稱重系統(tǒng)，是給中國(guó)宜賓核燃料廠四車間稱重裝置開(kāi)發(fā)的一套完整的計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有設(shè)置稱重、實(shí)時(shí)控制稱重與數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、報(bào)表打印、文件處理等多項(xiàng)功能。它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視和控制現(xiàn)場(chǎng)稱重與核燃料裝管，顯示稱重情況，測(cè)量稱重?cái)?shù)據(jù)，并隨時(shí)對(duì)工作中的異常情況作出報(bào)警，以便工作人員處理，另外，還能輸入各種如放行號(hào)、芯塊批號(hào)等信息，作日?qǐng)?bào)表以備存檔。

該廠編號(hào)為814廠，是制造提供給核電廠原子發(fā)應(yīng)堆的原材料----芯管裝核燃料和其他核產(chǎn)品的國(guó)家重量級(jí)工廠。在四車間，有一套完整的生產(chǎn)線，用于將核燃料裝管。其中，有3個(gè)工作臺(tái)，在其上將核燃料裝管、貼上條碼、并稱重。由微機(jī)控制稱重系統(tǒng)完成裝管控制，讀條碼，稱空管和毛管的重量，傳輸回中心計(jì)算機(jī)并處理數(shù)據(jù)等工作。

HRL微機(jī)控制稱重系統(tǒng)包括二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其低層是現(xiàn)場(chǎng)總線將數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、以及工控機(jī)的遠(yuǎn)程I/O點(diǎn)連接在一起的設(shè)備層、上層是將PLC可編程控制器、工控機(jī)以及操作員界面連接在一起的控制層，完成管理和信息服務(wù)任務(wù)。

整套系統(tǒng)完整的裝管控制和數(shù)據(jù)收集過(guò)程為：

首先，操作人員打開(kāi)上位機(jī)，運(yùn)行軟件，屏幕出現(xiàn)歡迎畫(huà)面；操作人員首先進(jìn)入信息輸入設(shè)置窗口，依次根據(jù)屏幕格式輸入QC放行單號(hào)、與此放行號(hào)相對(duì)應(yīng)的包殼管最大序號(hào)與最小序號(hào)(如今天操作300根，則為第1根，…，第300根)，及操作者和代班長(zhǎng)；再進(jìn)入實(shí)時(shí)控制窗口，屏幕上主菜單消失，出現(xiàn)實(shí)時(shí)稱重工況圖，并開(kāi)始實(shí)時(shí)控制稱重過(guò)程。

讓許多芯管依次上1#空管臺(tái)，系統(tǒng)讀取稱臺(tái)上空管的條碼，稱出空管的重量，若這兩種操作因故障無(wú)法完成，系統(tǒng)就會(huì)反復(fù)作這種操作，并不發(fā)出下稱臺(tái)信號(hào)，則空管下不了稱臺(tái)，此時(shí)就要由工作人員來(lái)處理，排除故障。如果一切順利，則立即發(fā)出下稱臺(tái)信號(hào)。

這些管子再上2#裝管臺(tái)，在計(jì)算機(jī)“允許裝管”控制開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，一支一支上臺(tái)裝管并讀出條碼，通常18支為一批，構(gòu)成該批芯管，一批芯管操作完畢后，計(jì)算機(jī)會(huì)關(guān)閉“允許裝管”開(kāi)關(guān)并提示要求操作人員輸入此時(shí)裝管的芯塊批號(hào)。完成后再重新打開(kāi)“允許裝管”開(kāi)關(guān)，進(jìn)行下一批芯管的裝管工作。

管子再隨著生產(chǎn)線一支一支地上3#滿管臺(tái)，由系統(tǒng)完成稱重和讀條碼。其工作過(guò)程和1#臺(tái)類似。

稱重和裝管過(guò)程中，若1#臺(tái)，2#臺(tái)，3#臺(tái)的光電開(kāi)關(guān)有信號(hào)，說(shuō)明有故障，則系統(tǒng)立即處理并報(bào)警。

計(jì)算機(jī)上位機(jī)除了完成稱重控制外，還有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)備份、報(bào)表輸出等功能。

在裝管過(guò)程中，計(jì)算機(jī)的屏幕上顯示出當(dāng)前工作情況―“工況圖”?！肮r圖”上對(duì)稱重情況作了比較詳細(xì)、直觀和實(shí)時(shí)的描述。圖的上部是表示當(dāng)前各臺(tái)的工作情況。下部以“序號(hào)、批號(hào)、棒號(hào)、空管重量、棒重量、芯塊重量”五個(gè)數(shù)據(jù)描述最近所裝完、稱完的管子的情況，最多可顯示10個(gè)管子。

該控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，系統(tǒng)人機(jī)界面良好，運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)可靠性高。精度可達(dá)到0.1%，其中傳感器精度為0.05%，并通過(guò)了計(jì)量部門的標(biāo)定。

四、結(jié)論

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)大致由上位機(jī)、終端控制設(shè)備、傳感器等組成。根據(jù)不同生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的控制要求，設(shè)計(jì)者先編制出含有信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制等內(nèi)容的管理程序軟件，存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，再在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由計(jì)算機(jī)根據(jù)軟件收集由終端控制設(shè)備傳來(lái)的各種模擬量和數(shù)字量信號(hào)，經(jīng)計(jì)算后給終端控制系統(tǒng)發(fā)出控制電信號(hào)。終端控制設(shè)備向上位機(jī)輸送檢測(cè)信息，根據(jù)上位機(jī)的指令輸出控制信號(hào)，使電器機(jī)械設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)實(shí)際控制要求。

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)作為一門日新月異的先進(jìn)技術(shù)，其提供的整套數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)控制系統(tǒng)以高可靠性、易用性方便了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的使用。在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)化和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)又進(jìn)一步促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)建立的系統(tǒng)可以顯著提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，使企業(yè)得以實(shí)現(xiàn)深層次的信息化，是目前滿足我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化改造與創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)強(qiáng)大的動(dòng)力。

作者單位：四川師范大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn):

篇4

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ；自動(dòng)化生產(chǎn)線；生產(chǎn)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 23-0000-01

Computer Control Applications in Automation Production Line of Industrial Technology

Zhao Wenbin

(PetroChina Company Limited Ningxia Marketing Branch,Yinchuan 750001,China)

Abstract:This paper describes the computer control technology,focusing on computer technology in the automation of production line control applications,and computer control technology in the future direction of development.

Keywords:Computer control technology;Automated production line;

Production applications

一、概述

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展是人類科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，科技的進(jìn)步與發(fā)展，技術(shù)的創(chuàng)新與改善，對(duì)控制系統(tǒng)的要求逐漸提高，精密儀器的生產(chǎn)過(guò)程以及微電子技術(shù)的制造都要求一套成熟而縝密的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要有處理復(fù)雜程序，進(jìn)行精密控制的能力，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展需要依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、強(qiáng)大的自動(dòng)化控制為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)具有開(kāi)拓意義。企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，將會(huì)為公司擴(kuò)大生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率。

二、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

自動(dòng)控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為控制技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)便利。自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)中需要自動(dòng)控制、傳感設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信、總線傳輸、系統(tǒng)軟件的支持。

在科技發(fā)展過(guò)程中，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備不斷更新，有效減少了員工的身體負(fù)擔(dān)，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，工業(yè)化程度不斷提升。工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化技術(shù)含量不斷提高，使用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中可以有效提高生產(chǎn)效率，增加安全性，提高產(chǎn)品質(zhì)量，有效減少能源和原材料的消耗。

三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)

自動(dòng)化生產(chǎn)線是生產(chǎn)過(guò)程的流程路線，整個(gè)過(guò)程包括原料輸入，加工篩選、運(yùn)送原料、裝配元件、檢驗(yàn)成品的一系列生產(chǎn)線活動(dòng)所構(gòu)成?；镜墓I(yè)化生產(chǎn)線需要按照原料進(jìn)行分類處理，生產(chǎn)加工，成型檢測(cè)，按照產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，產(chǎn)品設(shè)備，負(fù)責(zé)操作的工人進(jìn)行不同工藝的加工處理。

（一）可編程計(jì)算機(jī)控制器

可編程計(jì)算機(jī)控制器（PLC）技術(shù)有效推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的飛速發(fā)展，可編程控制器（PLC）可以取代繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)邏輯控制器的控制，隨著計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的發(fā)展，PLC完善的功能設(shè)置，已經(jīng)可以超越邏輯控制器的功能，PLC使用了分時(shí)多任務(wù)功能，可以進(jìn)行并行的實(shí)時(shí)控制與操作。PLC是一種在工生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)字運(yùn)算操作電子設(shè)備，它具有可編制程序，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)執(zhí)行，邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算的功能，通過(guò)顯示設(shè)備模擬輸入和輸出，有效控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，編程控制器系統(tǒng)本身可以與工業(yè)制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，方便擴(kuò)展， PLC用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，主要元器件包括 CPU，I/O模塊。可編程控制器特點(diǎn)：

1.抗干擾能力，PLC采用大規(guī)模微電子集成電路，可以有效的抵抗外界干擾，優(yōu)秀的PLC產(chǎn)品的平均無(wú)故障時(shí)間可高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)，減少了停機(jī)檢驗(yàn)的時(shí)間。

2.編程控制器適用性強(qiáng)，隨著工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化水平的提高，PLC的功能豐富多樣，可以有效與工業(yè)控制設(shè)備進(jìn)行匹配，設(shè)備本身的適用性逐步增強(qiáng)。

（二）硬件設(shè)備的通用性強(qiáng)

PLC的硬件具有標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，產(chǎn)品豐富，可以適用于各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的使用，硬件功能強(qiáng)，產(chǎn)品種類多，方便構(gòu)建各種范圍大小的控制系統(tǒng)。只要在PLC的終端上接入輸入輸出信號(hào)組件就可以構(gòu)建一個(gè)PLC的控制系統(tǒng)。更改一個(gè)控制系統(tǒng)只需要使用編程器修改程序即可，根據(jù)輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同，PLC硬件設(shè)備可以控制不同的選定目標(biāo)。

（三）自動(dòng)化中的現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用

自動(dòng)化生產(chǎn)中的現(xiàn)場(chǎng)總線是在數(shù)字化通信的測(cè)量控制設(shè)備，在自動(dòng)化生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)使用，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化制造業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)總線使用專用處理器置入傳統(tǒng)的測(cè)量控制器中，具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，現(xiàn)場(chǎng)總線使用簡(jiǎn)單的雙絞線作為通信介質(zhì)，可以使多個(gè)測(cè)量控制器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接對(duì)等連接，自動(dòng)化生產(chǎn)線的現(xiàn)場(chǎng)總線把分散的測(cè)量控制器變成網(wǎng)絡(luò)探測(cè)節(jié)點(diǎn)，聯(lián)機(jī)完成自動(dòng)控制。如現(xiàn)場(chǎng)總線使自控系統(tǒng)與設(shè)備之間具有了互相通信實(shí)時(shí)分析的能力，經(jīng)過(guò)連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 可以在信息網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，使企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)信息溝通更加便利。自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的趨勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)總線在進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)交換，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，顯示信息等方面具方便靈活的特性。

（四）自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)分析

1.開(kāi)放性是自動(dòng)化系統(tǒng)具有的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)具有公開(kāi)性和開(kāi)放性的特點(diǎn)，開(kāi)放性的系統(tǒng)可以連接任何的設(shè)備和系統(tǒng)，以此保證設(shè)備運(yùn)行正常，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求，組裝不同的系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行工作。

2.自動(dòng)化系統(tǒng)具有可操作性和互用性，自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備之間構(gòu)成了互相連接的設(shè)備和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)溝通和傳送，不同的生產(chǎn)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間相互代替和替換。

3.自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線的智能性和功能自治性，現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)傳感設(shè)備，監(jiān)控分析處理，分散在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備，利用現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備可以能完成設(shè)備的自動(dòng)控制，隨時(shí)診斷系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)自動(dòng)化程度不斷的提高，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用，將更加智能化。在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)得到空前繁榮的同時(shí)，企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線更加優(yōu)化，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中更加的便捷，這樣將有效推動(dòng)高效產(chǎn)品生產(chǎn)事務(wù)的發(fā)展，有效減少重復(fù)事務(wù)的工作量。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)通用性和靈活性的特點(diǎn)，有助于提高生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，提高運(yùn)行質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮永利,楊文淑.改善數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程方法[J].光電工程,2003,（03）

篇5

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；智能建筑；自動(dòng)化系統(tǒng)；系統(tǒng)管理

1.引言

具備一套依托于現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)是智能建筑最突出的特點(diǎn)。智能建筑設(shè)備系統(tǒng)主要涉及到照明、空調(diào)、消防、保安以及通訊等子系統(tǒng)，為進(jìn)行有效控制及管理，在智能建筑中引入依托于現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)十分必要。所謂智能建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是依托于現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)、集散控制技術(shù)以及智能化調(diào)節(jié)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物相關(guān)設(shè)備的有效監(jiān)測(cè)，及時(shí)收集相關(guān)數(shù)據(jù)并加以分析，進(jìn)而做出設(shè)備控制決策。

2.智能建筑設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成

（1）照明系統(tǒng)。有效控制智能建筑照明系統(tǒng)可以達(dá)到節(jié)能目的，并且對(duì)照明的控制管理水平直接影響著建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)水平。智能建筑電耗費(fèi)量相當(dāng)大，利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，按照事先設(shè)定的程序自動(dòng)控制建筑門廳、走廊以及停車場(chǎng)等場(chǎng)所的照明的啟動(dòng)及停止，分組控制照明回路，在用電負(fù)荷過(guò)大的情況下自動(dòng)斷電，此外對(duì)于無(wú)人處還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)熄燈，因此，采取自動(dòng)化控制系統(tǒng)管理方式與常規(guī)管理方式相比，前者能夠有效節(jié)約30%到50%的電量。智能建筑對(duì)照明系統(tǒng)的自動(dòng)化控制方式主要有：利用計(jì)算機(jī)對(duì)啟停時(shí)間進(jìn)行設(shè)置、值班人員人為控制、門鎖或紅外線等探測(cè)控制等。

（2）空調(diào)系統(tǒng)。在智能建筑中安裝空調(diào)系統(tǒng)可以維持舒適的環(huán)境，并對(duì)運(yùn)行能耗予以有效控制。空調(diào)機(jī)組向建筑物不同區(qū)域提供經(jīng)過(guò)處理的空氣主要是由計(jì)算機(jī)控制的，以確保建筑物內(nèi)維持適宜的空氣溫濕度以及新鮮度。智能建筑空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)測(cè)并分析建筑物內(nèi)外空氣溫濕度以及送風(fēng)溫濕度與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)定值之間的區(qū)別，做出熱量、濕度的調(diào)整決策；除此之外，還以建筑物內(nèi)外的負(fù)荷變化為依據(jù)，對(duì)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及閥門開(kāi)度等進(jìn)行自動(dòng)控制，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能目的。

（3）消防系統(tǒng)，主要涉及消防系統(tǒng)以及消防聯(lián)動(dòng)控制兩方面。以建筑物布局以及火災(zāi)類型為主要依據(jù)，在智能建筑中布置煙感、光感以及煤氣報(bào)警裝置，并借助總線將其與區(qū)域報(bào)警器相連，探測(cè)器輸出狀態(tài)按照相應(yīng)的位置在智能區(qū)域報(bào)警其中加以顯示，區(qū)域報(bào)警器在對(duì)所接收到的信號(hào)信息進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，祛除有誤信息。智能建筑區(qū)域報(bào)警器直接連接到消防控制中心，確保消防中心可以準(zhǔn)確掌握實(shí)時(shí)火災(zāi)報(bào)警信息，進(jìn)而及時(shí)作出應(yīng)對(duì)決策。

（4）保安系統(tǒng)，智能建筑中的保安監(jiān)控系統(tǒng)主要是由閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)以及保安巡邏系統(tǒng)構(gòu)成的，各個(gè)子系統(tǒng)要及時(shí)向保安監(jiān)控控制中心上報(bào)各自狀態(tài)，借助計(jì)算機(jī)對(duì)上報(bào)信息進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的判斷。

3.智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)管理

智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行有效管理，減輕相關(guān)工作人員的負(fù)擔(dān)，并促進(jìn)系統(tǒng)管理水平的進(jìn)一步提升。在現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)控制技術(shù)支持下，智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、顯示、操作設(shè)備以及定時(shí)控制等功能。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)功能。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)所監(jiān)測(cè)到的參數(shù)以及具體的操作進(jìn)行保存，以便進(jìn)行輸出及分析計(jì)算，這便是數(shù)據(jù)庫(kù)的主要作用。智能建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要作用是對(duì)不同時(shí)間段相關(guān)參數(shù)的變化情況做出詳細(xì)記錄，時(shí)間處理方式也是數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不同之處的體現(xiàn)。系統(tǒng)中不同的參數(shù)具有各自的變化周期，諸如對(duì)于供電系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)而言，應(yīng)以分或秒為參數(shù)變化周期進(jìn)行記錄，并加以分析；而對(duì)于風(fēng)機(jī)狀態(tài)來(lái)說(shuō)，參數(shù)變化周期就沒(méi)必要那么精細(xì)，有時(shí)候在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)其狀態(tài)都不會(huì)發(fā)生變動(dòng)。數(shù)據(jù)庫(kù)性能因處理方式的不同而不同，在實(shí)踐中，要結(jié)合相應(yīng)的管理要求，確定數(shù)據(jù)庫(kù)工作方式、功能以及容量，為智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)預(yù)期效果的實(shí)現(xiàn)提供有力保障。

第一，暖通空調(diào)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段，人們對(duì)居住、辦公的環(huán)境有了更高的要求，空調(diào)已成為樓宇內(nèi)不可缺少的電器。如何構(gòu)建一個(gè)優(yōu)秀的暖通空調(diào)控制系統(tǒng)顯得尤為重要。在對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：對(duì)相關(guān)的自控元件進(jìn)行合理的配置，切實(shí)保證好相關(guān)測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性；對(duì)于前端的檢測(cè)元件數(shù)量也應(yīng)進(jìn)行合理的配置，以減少不必要的浪費(fèi)性投資；前端檢測(cè)元件的相關(guān)安裝位置也應(yīng)進(jìn)行正確的選擇，切實(shí)保證其測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性；控制器的選擇也是十分重要的，為了提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性以及增加控制策略的選擇性，應(yīng)合理的選用控制器；由于空調(diào)運(yùn)行系統(tǒng)具有一定的特殊性，因此，在工程設(shè)計(jì)以及調(diào)試過(guò)程中應(yīng)正確的進(jìn)行軟件組態(tài)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的最優(yōu)化。

第二，照明子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。照明所產(chǎn)生的能耗是相當(dāng)大的，如何降低能耗，提高資源的利用率顯得十分重要。因此，在實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)照明子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)整個(gè)樓宇內(nèi)的燈光依據(jù)實(shí)際情況以進(jìn)行統(tǒng)一的開(kāi)關(guān)控制；對(duì)于無(wú)人區(qū)內(nèi)的燈光應(yīng)通過(guò)移動(dòng)探測(cè)器所反饋的信號(hào)將其進(jìn)行關(guān)閉；室內(nèi)照明亮度應(yīng)結(jié)合自然光進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到最佳的照明水平；對(duì)于會(huì)議廳以及演講廳等區(qū)域可以按照不同的情景進(jìn)行相應(yīng)的改變；車庫(kù)中的移動(dòng)傳感器被觸發(fā)時(shí)，應(yīng)將相關(guān)區(qū)域的燈光打開(kāi)，一定時(shí)間后再將其關(guān)閉；加強(qiáng)對(duì)各個(gè)回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及故障狀態(tài)等的監(jiān)視。

第三，樓宇內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)注意對(duì)排水、變配電、消防以及電梯、安全防范等的子系統(tǒng)只進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)以及故障方面的監(jiān)視。在并非十分正常的情況下則可以對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

（2）顯示功能。借助中央管理機(jī)，智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)和管理人員之間可以實(shí)現(xiàn)有效溝通，二者間的溝通最常見(jiàn)的方式就是屏幕顯示。當(dāng)前，圖形及表格是智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)顯示的兩種方式，圖形顯示方式能夠以圖形的形式標(biāo)示相關(guān)參數(shù)的物理意義，數(shù)幅含有被監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及流程的畫(huà)面構(gòu)成了顯示系統(tǒng)，并且相關(guān)參數(shù)直接顯示，因此，而比較而言，圖形顯示方式更加直觀。圖像顯示方式一方面可以將目前狀態(tài)準(zhǔn)確的顯示出來(lái)，另一方面，還可以通過(guò)曲線方式將歷史數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，這樣，對(duì)系統(tǒng)變化過(guò)程進(jìn)行分析的工作難度將會(huì)大大降低。

（3）定時(shí)控制。對(duì)于智能建筑而言，諸如照明以及空調(diào)等大部分的設(shè)備的啟動(dòng)和停止都需要事先設(shè)定時(shí)間；此外，智能建筑保安系統(tǒng)中的防盜報(bào)警系統(tǒng)的工作時(shí)間與智能建筑的使用時(shí)間不同，在智能建筑使用期間，需要將該系統(tǒng)暫停，而在建筑物停止使用的時(shí)候，例如下班后建筑物中無(wú)人的情況下，就需要將該系統(tǒng)開(kāi)啟，并且，保安系統(tǒng)中的防盜報(bào)警系統(tǒng)具體的啟動(dòng)和停止時(shí)間并不是固定不變的，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。因此，中央管理機(jī)必須能夠具備設(shè)定和調(diào)整對(duì)受其管理的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)或成組的啟動(dòng)和停止時(shí)間的功能，具體而言，啟動(dòng)和停止控制的實(shí)現(xiàn)方式大致有兩種：一種是由中央管理機(jī)負(fù)責(zé)，在到設(shè)定的時(shí)間的時(shí)候?qū)?dòng)或停止指令發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)；另外一種則是中央管理機(jī)向現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)發(fā)送啟動(dòng)和停止的時(shí)間表，由現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)做出判斷，當(dāng)?shù)皆O(shè)定的時(shí)間時(shí)進(jìn)行啟動(dòng)和停止操作。

（4）設(shè)備操作。利用中央管理機(jī)，管理人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的啟動(dòng)和停止的控制，不僅如此，還可以重新設(shè)定相關(guān)的控制參數(shù)。智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)大量設(shè)備的管理，并且使用及操作人員也不是唯一的，因此，為有效避免誤操作以及事故的發(fā)生，必須設(shè)計(jì)一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋Ｗo(hù)系統(tǒng)。

4.結(jié)語(yǔ)

智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)大量的設(shè)備進(jìn)行管理，一方面，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向設(shè)備發(fā)出啟動(dòng)或停止的指令，同時(shí)出具相應(yīng)報(bào)告，防止設(shè)備不必要運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行能耗予以有效控制；另一方面，自動(dòng)生成設(shè)備運(yùn)行及維修報(bào)表，確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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篇6

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)；遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)；電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：V453 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）11-0009-01

近年來(lái)，我國(guó)在機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用與普及方面不斷加大相關(guān)投入，使我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及工業(yè)發(fā)展機(jī)械化水平大大提升。在此過(guò)程中電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用尤為突出，成為現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志之一，由此計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)便在電力系統(tǒng)自動(dòng)化過(guò)程中應(yīng)運(yùn)而生，成為推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化邁向智能化與科技化發(fā)展的重要?jiǎng)恿?lái)源，同時(shí)對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益也起到一定的幫助作用。

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的具體應(yīng)用分析

1、遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理

遠(yuǎn)動(dòng)控制的基本原理是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過(guò)智能遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)遙信（YX）、遙測(cè)（YC）信號(hào)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遙控（YK）和遙調(diào)（YT），從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。其原理圖如圖1。

2.實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守全時(shí)監(jiān)控

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了有效保障。電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展而產(chǎn)生的，隨著自動(dòng)化、機(jī)械化、通信技術(shù)的不斷進(jìn)步、普及而得以現(xiàn)。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)器設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守，從而提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方面，用戶可以自主選擇產(chǎn)品，但其原理和功能都是一樣的，就拿湖南紫光的SM-3B系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通過(guò)監(jiān)控軟件不但可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)還有報(bào)警、自動(dòng)報(bào)表、歷史趨勢(shì)、事件查詢等功能，以便調(diào)度人員及時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行情況，及時(shí)平衡負(fù)荷，以保證整個(gè)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定。

3.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的通信傳輸技術(shù)應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動(dòng)化通信傳輸系統(tǒng)主要由調(diào)制和解調(diào)兩部分組成。電力設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中會(huì)受到實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的影響，為保證控制效果，一般情況下選用多種傳輸技術(shù)結(jié)合的方式進(jìn)行系統(tǒng)控制，而在傳輸方式方面，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有電力載波、光纖、無(wú)線電波、衛(wèi)星通信等多種傳輸方式可供選擇， 但就現(xiàn)階段而言，仍以光纖及電力波載技術(shù)作為信號(hào)傳輸?shù)闹黧w。

首先就光纖信號(hào)傳輸技術(shù)而言，具備傳輸速度快及響應(yīng)及時(shí)的基本特點(diǎn)，能夠根據(jù)實(shí)際需要在最短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)設(shè)備的基本控制。其次在電力波載技術(shù)方面，雖在速度上并不具備良好的優(yōu)勢(shì)，但在運(yùn)行穩(wěn)定性及環(huán)境適應(yīng)性方面均優(yōu)于光纖技術(shù)，能夠在多種不同的環(huán)境下進(jìn)行使用。所以在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，需根據(jù)電力控制系統(tǒng)的基本需要選擇適宜的電力控制傳輸技術(shù)，以便于其能夠在遠(yuǎn)動(dòng)控制過(guò)程中發(fā)揮良好的通信及控制優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，隨著現(xiàn)場(chǎng)智能控制設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步，光纖傳輸技術(shù)的不斷成熟和成本的不斷降低，未來(lái)光纖傳輸將成為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的主要通信方式。

4.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的信道編碼技術(shù)應(yīng)用

遠(yuǎn)動(dòng)控制的信道編碼技術(shù)對(duì)于提高信息傳輸質(zhì)量有著重要作用，同時(shí)是現(xiàn)代遠(yuǎn)動(dòng)控制設(shè)備不可或缺的重要組成部分，對(duì)于提高遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制效果有著不可替代的重要作用。遠(yuǎn)動(dòng)控制的信道編碼其基本結(jié)構(gòu)主要以信道編碼及信道譯碼為主。在信道編碼方面主要利用終端控制優(yōu)勢(shì)來(lái)提取設(shè)備的整體運(yùn)行數(shù)據(jù)，而后通過(guò)線性通道進(jìn)行傳輸，輸送至調(diào)度中心進(jìn)行信息的分析與整合，以此來(lái)進(jìn)行信息系統(tǒng)化驗(yàn)證。在此過(guò)程中容易受到諸多不確定性因素的影響，進(jìn)而使信息傳輸?shù)耐暾噪y以得到有效的保證。為能夠有效的解決該問(wèn)題，并進(jìn)一步提高信息輸送的安全性與完整性，選用信道譯碼的方式極為有效。信道譯碼對(duì)環(huán)境干擾反應(yīng)并不強(qiáng)烈，這便是其難以受到外部環(huán)境的影響，從而提高信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。同時(shí)在信息傳輸過(guò)程中，信道譯碼也起到了一定的錯(cuò)誤糾正能力，使信息傳送的準(zhǔn)確性得到提升，這便有效的解決了信道傳輸?shù)陌踩约胺€(wěn)定性問(wèn)題。其原理圖如圖2。

5.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)應(yīng)用

數(shù)據(jù)采集是遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的核心內(nèi)容，其主要應(yīng)用的設(shè)備以A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換技術(shù)與變送器為主。在數(shù)據(jù)收集與處理過(guò)程中多選用0-5VTTL電平信號(hào)為主，但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，由于部分設(shè)備的運(yùn)行功率較大，同時(shí)存在著電壓較高的問(wèn)題，為能夠有效的提高數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性，需選用變送器設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的科學(xué)處理及轉(zhuǎn)換，從而保證數(shù)據(jù)收集的穩(wěn)定性。TTL的電平信號(hào)轉(zhuǎn)換完成后仍需進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換對(duì)信息進(jìn)行進(jìn)一步整合，以便于下一階段的數(shù)字/模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換。YX（遙信）及YC（遙測(cè)）信息編碼需要在完成數(shù)據(jù)數(shù)字化整合的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)行，從而達(dá)到專業(yè)化的隔離設(shè)備采集效果。在完成以上環(huán)節(jié)后，要對(duì)信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)化處理，然后將信息傳輸至數(shù)據(jù)中心，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的數(shù)據(jù)采集效果。其原理如圖3。

篇7

關(guān)鍵詞：智能數(shù)控；伺服控制；現(xiàn)場(chǎng)總線；DSP；PCC

中圖分類號(hào)：TP273

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374（2012）25-0086-03

1　全方位數(shù)字閉環(huán)的伺服控制技術(shù)

以物體的方位、位置、姿式等作為被控量，是數(shù)字控制系統(tǒng)中的伺服系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)的根本目的就是按照系統(tǒng)給予的速度以及運(yùn)動(dòng)軌跡，任意變化跟蹤目標(biāo)，來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的跟蹤與定位的一種技術(shù)。它需要保障系統(tǒng)中有充足的能量，才能推動(dòng)負(fù)載輸入指令，在規(guī)律的運(yùn)作下，輸入與輸出的偏差，不得超出規(guī)定的范圍。伺服系統(tǒng)作為一個(gè)高性能、高技術(shù)的產(chǎn)品，在一些定位精度與動(dòng)態(tài)響應(yīng)下，可以提供靈活、準(zhǔn)確、快速、方便的驅(qū)動(dòng)，這使得它在較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中，得到廣泛的應(yīng)用。其中符合數(shù)字化控制模式的數(shù)字式伺服系統(tǒng)，非常跟得上數(shù)字控制技術(shù)的潮流，它在調(diào)試方面廣受好評(píng)，使用起來(lái)也非常簡(jiǎn)單。

最近一段時(shí)間，工控機(jī)控制技術(shù)在大部分的交流伺服系統(tǒng)中都廣泛被采用。為了使操作簡(jiǎn)單易學(xué)，提供友好的人機(jī)界面給操作員，因而采用工控機(jī)與下位機(jī)的通信。同時(shí)，還采用DSP（專用數(shù)字信號(hào)處理器）與新型高速微處理器的伺服控制技術(shù)，將全方位替代以模擬為電子器件為主的伺服控制技術(shù)。使DSP的高速運(yùn)算能力得到充分發(fā)揮，增強(qiáng)調(diào)節(jié)功能，自動(dòng)完成整個(gè)伺服系統(tǒng)，甚至還可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益，負(fù)載跟蹤其中的變化。為了將原來(lái)的硬件伺服控制轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖欧刂疲瑢?shí)現(xiàn)全方位數(shù)字化的閉環(huán)伺服控制，提高系統(tǒng)的定位精準(zhǔn)度與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的速度，有部分驅(qū)動(dòng)器具備快速傅立葉變換的功能，將設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn)測(cè)算出來(lái)，再通過(guò)陷波濾波的方式，消除機(jī)械共振。以下就是PC運(yùn)動(dòng)控制卡的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)圖。

圖1 全數(shù)字閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

2　先進(jìn)的現(xiàn)代化數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)

傳統(tǒng)的工業(yè)控制單元需要向信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變，是因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的發(fā)展。正是由于信息技術(shù)與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，才會(huì)出現(xiàn)代表它們的數(shù)字驅(qū)動(dòng)技術(shù)，這將是21世紀(jì)伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域里的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時(shí)，伺服系統(tǒng)中數(shù)字化的交流應(yīng)用也日趨廣泛，客戶對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的要求也越來(lái)越高，引起了世界各國(guó)的研究興趣，受到了廣泛的關(guān)注。

2.1　直線的電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

直線電機(jī)在原理上與普通電機(jī)的原理相似，類型與傳統(tǒng)電機(jī)相同，都是電機(jī)圓柱面的展開(kāi)。但直線伺服系統(tǒng)采用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式卻有所不同，它采用的是一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。相比于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)方式，取消了電動(dòng)機(jī)到工作臺(tái)間的全部機(jī)械化傳動(dòng)環(huán)節(jié)，成為了它最大的特點(diǎn)。這種方式把機(jī)床進(jìn)給的傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度縮短為0，我們稱這種方式為“零傳動(dòng)”。

不久前，我們發(fā)現(xiàn)了直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：溫升下降，體積變??；成本幅度降低；性能逐漸提高；可靠性加強(qiáng)；商品化程度加深；安裝與防護(hù)簡(jiǎn)便；品種覆蓋面廣，可滿足不同類型的機(jī)床要求；包括數(shù)控系統(tǒng)在內(nèi)的配套技術(shù)逐漸完善。

2.2　基于DSP的伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)

以數(shù)字信號(hào)處理大量信息的器件是現(xiàn)今剛出現(xiàn)的一種獨(dú)特的微型處理器，簡(jiǎn)稱DSP。它具有可編程性，可在實(shí)時(shí)運(yùn)行中通過(guò)DSP來(lái)處理，速度高達(dá)每秒上萬(wàn)條的指令，這種電腦芯片在數(shù)字化電子世界日趨重要。它最值得我們稱贊的兩大特色分別是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力與高速的運(yùn)行速度。這種處理器現(xiàn)在廣泛地運(yùn)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，例如軍事、圖像處理、醫(yī)療、家用電器、語(yǔ)音等。

采用運(yùn)算放大器、電阻、電容等模擬器件來(lái)實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)電機(jī)控制技術(shù)，它所使用的設(shè)備體積大、可重復(fù)性差、穩(wěn)定性方面容易受其他因素的影響。而高性能的DSP處理器，它是一種數(shù)字式控制器，除了能很好地克服模擬式控制器的所有缺點(diǎn)，它還具備了數(shù)字式控制器的特有優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)數(shù)字化控制，既可以排除模擬電路的非線性誤差，又可以調(diào)整誤差以及溫度漂移等帶來(lái)的影響，還可以大幅度提高伺服系統(tǒng)的性能。同時(shí)，為了可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的控制算法，如矢量、最優(yōu)、自適應(yīng)控制等，我們使用DSP處理器，利用它的特性把控制性能進(jìn)一步提升。下面展示的就是以DSP為核心的數(shù)字化控制系統(tǒng)圖。

圖2 基于DSP的伺服控制系統(tǒng)

2.3　可編程的計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)

新型工業(yè)的控制裝置以計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)為一體，是一種可編程的計(jì)算機(jī)控制器。早在上個(gè)世紀(jì)60年代，可編程控制技術(shù)就已經(jīng)誕生。它從最初的編程邏輯控制器到可編程控制器，到今天出現(xiàn)的PCC。相較于傳統(tǒng)的PLC，類似于大型計(jì)算機(jī)的分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多元化的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)，就是如今PCC的最大特點(diǎn)。它采用了分時(shí)多任務(wù)機(jī)制，構(gòu)筑應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺(tái)，將應(yīng)用程序的掃描周期與外部的控制周期加以區(qū)別，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制的要求，解決了PLC中控制速度的依賴性問(wèn)題。PCC可靠性高，能在惡劣的環(huán)境下使用，擁有良好的兼容性。它的硬件模塊品種多樣，使用高級(jí)的編程語(yǔ)言，功能函數(shù)豐富，各種工業(yè)控制的需要都能適應(yīng)。

2.4　現(xiàn)場(chǎng)總線的控制技術(shù)

在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，我們將在檢測(cè)控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向、多點(diǎn)、串行的數(shù)字通信系統(tǒng)稱之為“現(xiàn)場(chǎng)總線”。它是適應(yīng)實(shí)際需要發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，它發(fā)展速度快，現(xiàn)處于市場(chǎng)的巔峰階段。現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)，既是一種利用計(jì)算機(jī)在開(kāi)放的局域通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化控制的系統(tǒng)，又是一種全分布控制系統(tǒng)。它作為連接網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)的智能設(shè)備，成為智能設(shè)備的聯(lián)系紐帶，從而進(jìn)一步地構(gòu)成了分布式的智能化系統(tǒng)。

2.5　智能數(shù)控技術(shù)

具有擬人智能特征，能模擬、擴(kuò)展、延伸智能行為的知識(shí)處理活動(dòng)，我們就稱之為“智能化數(shù)控系統(tǒng)”。例如，自主學(xué)習(xí)、自我鎮(zhèn)定、自行繁殖、自主規(guī)劃等。高性能的智能化伺服系統(tǒng)就是研究智能數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)前提。先進(jìn)的核心制造技術(shù)就是智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)影響綜合國(guó)力的水平，影響國(guó)家的戰(zhàn)略地位。在廣闊的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，國(guó)內(nèi)外大型的數(shù)控公司都是立志開(kāi)發(fā)新型的、開(kāi)放式的智能數(shù)控系統(tǒng)。而如今，我國(guó)在這方面的研究還處在低層次、低水平，實(shí)用化與國(guó)產(chǎn)化水平較低，還有待進(jìn)一步研究。

3　結(jié)語(yǔ)

由于需要現(xiàn)代化的機(jī)電系統(tǒng)，因此，要求提高機(jī)電系統(tǒng)的控制力，尤其是對(duì)系統(tǒng)中的抗干擾性、適應(yīng)性、靈活性的要求更高了。信息技術(shù)的高速發(fā)展，使得現(xiàn)代化控制理論在機(jī)電系統(tǒng)中充分得到應(yīng)用，并做出了強(qiáng)力的保證。

參考文獻(xiàn)

[1]　曹國(guó)熙．機(jī)電系統(tǒng)中的數(shù)字控制技術(shù)分析與探討[J]．建筑·建材·裝飾，2008，9（4）：19-21．

[2]　呂春暉．全數(shù)字多通道電液運(yùn)動(dòng)控制器的研究與設(shè)計(jì)

篇8

Abstract： As cost control in decision-making and planning， the ex-ante cost control aims at optimize allocation of enterprises' resources to achieve their stretigic objectives of cost control. The effectiveness of ex-ante cost control is mainly depended on the correctness of analysis of cost drivers and cost behaviour and the relevance and reliability of cost information. As the alternative paradigms of control， both activity-based costing（ABC） and the theory of constraints（TOC） are designed to aid managers in understanding the enterprise's production processes and to provide information for resource allocation decisions.Each of them has advantages and disadvantages. They both are valuable techniques in their own right. However， they are remarkably complementary to one another in nature. They can be integrated in many aspects to improve the scientificity of cost decision-making and planning， which can offer enterprises significant benefits.

關(guān)鍵詞： 成本事前控制；資源約束理論；作業(yè)成本計(jì)算；互補(bǔ)性

Key words： Ex-ante Cost Control；Activity-based Costing（ABC）；Theory of Constraints（TOC）；Complementary

中圖分類號(hào)：F275.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）27-0147-04

0 引言

20世紀(jì)80年代以來(lái)科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步、企業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)境的改變以及由此帶來(lái)的生產(chǎn)組織方式的變革和經(jīng)營(yíng)管理要求等，引起了成本控制觀念和方法的又一次革命，將成本控制的理論和實(shí)踐推進(jìn)了一個(gè)新的時(shí)代。在這樣的環(huán)境下，如何有效地進(jìn)行成本事前控制，已成為理論界和實(shí)務(wù)界亟待研究解決的重大課題。本文以作業(yè)成本計(jì)算（Activity-Based Costing，ABC）和資源約束理論（Theory of Constraints，TOC）的分析為基礎(chǔ)，重點(diǎn)探討二者在成本事前控制中的整合，以尋求成本事前控制的有效途徑。

1 作業(yè)成本計(jì)算（ABC）及其先進(jìn)性

ABC是20世紀(jì)80年代以來(lái)在西方國(guó)家發(fā)展起來(lái)的，是將間接成本和輔助資源更準(zhǔn)確地分配到作業(yè)、生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品、服務(wù)及顧客的一種成本計(jì)算方法（卡普蘭與阿特金森，1999）。作為一種成本計(jì)算方法，ABC主要在以下兩個(gè)方面區(qū)別于傳統(tǒng)成本計(jì)算方法：①利用多重成本動(dòng)因?qū)⒊杀咀匪葜脸杀緲?biāo)的，這能夠更準(zhǔn)確地反映產(chǎn)品制造及支持活動(dòng)中所需消耗的各種資源及其數(shù)量；②間接成本的追溯以不同層級(jí)的作業(yè)和成本為基礎(chǔ)。可以說(shuō)，ABC從解決傳統(tǒng)成本核算系統(tǒng)的缺陷入手，以“作業(yè)消耗資源、產(chǎn)出消耗作業(yè)”為基本前提，以所有成本都可追溯且都同特定成本動(dòng)因保持一定的比例關(guān)系為基本假設(shè)（即所有成本都是可變的），通過(guò)追蹤所有成本到作業(yè)，然后再到產(chǎn)品、服務(wù)或客戶，提供了各種作業(yè)和業(yè)務(wù)流程以及產(chǎn)品、服務(wù)和客戶等方面更加準(zhǔn)確的成本信息，更準(zhǔn)確地揭示了成本性態(tài)，為成本的決策和規(guī)劃提供了更加相關(guān)和可靠的信息。同時(shí)，ABC將企業(yè)在資源上的耗費(fèi)與資源執(zhí)行的作業(yè)和業(yè)務(wù)流程聯(lián)系起來(lái)，著力分析和識(shí)別成本動(dòng)因與作業(yè)的因果關(guān)系，突出了企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的各種作業(yè)及其對(duì)資源的消耗，強(qiáng)調(diào)了作業(yè)是分析企業(yè)成本行為的關(guān)鍵因素。另外，ABC還強(qiáng)調(diào)資源（生產(chǎn)能力）、作業(yè)和成本之間的內(nèi)在聯(lián)系，能更真實(shí)地反映資源（生產(chǎn)能力）、作業(yè)和成本之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。所有這些，都有助于對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程及其與成本的關(guān)系取得更清晰準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，為更有效的成本控制指明了方向，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)際上，ABC不僅僅是一種成本計(jì)算方法，它在本質(zhì)上更是一個(gè)有效地成本控制系統(tǒng)。它以謀求顧客價(jià)值創(chuàng)造中的成本優(yōu)勢(shì)為根本目標(biāo)，具有時(shí)代感和先進(jìn)性；它強(qiáng)調(diào)成本控制的戰(zhàn)略理念、決策理念、顧客價(jià)值提升理念、作業(yè)鏈整體優(yōu)化理念、多成本動(dòng)因理念以及成本避免和成本可持續(xù)降低理念等，具有新穎性和先進(jìn)性；它關(guān)注作業(yè)和成本動(dòng)因的識(shí)別與分析，強(qiáng)調(diào)作業(yè)鏈（價(jià)值鏈）的整體優(yōu)化，以及產(chǎn)品生命周期成本的控制，使成本控制具有源流性、整體性和協(xié)調(diào)性；它關(guān)注產(chǎn)品、服務(wù)、顧客、質(zhì)量、供應(yīng)渠道、分銷渠道、生產(chǎn)流程、作業(yè)等每一成本對(duì)象和人、財(cái)、物等每一約束性資源和彈性資源要素，以及研究與開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造、產(chǎn)品發(fā)送、市場(chǎng)營(yíng)銷、售后服務(wù)、人力資源管理、基礎(chǔ)管理等作業(yè)鏈（價(jià)值鏈）的每一個(gè)環(huán)節(jié)和每一個(gè)層面，在成本控制對(duì)象上具有廣泛性和全面性；它強(qiáng)調(diào)資源消耗、作業(yè)消耗、作業(yè)時(shí)間、作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)效率等成本的非貨幣性表現(xiàn)形式，使成本控制更具可理解性和可操作性；它不僅與傳統(tǒng)的成本控制方法兼容，使傳統(tǒng)成本控制方法的應(yīng)用更有效，而且還包括成本動(dòng)因分析、作業(yè)分析等特有方法的應(yīng)用，充實(shí)并完善了成本控制方法體系。

由上可見(jiàn)，ABC的提出為企業(yè)的成本控制提供了一種全新的思路，從不同層面強(qiáng)化了企業(yè)的成本控制：①?gòu)?qiáng)調(diào)顧客價(jià)值的創(chuàng)造和持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的獲得，有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略與企業(yè)成本控制戰(zhàn)略的有機(jī)統(tǒng)一；②注重成本動(dòng)因的分析和控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)成本源流控制與成本控制戰(zhàn)略的有機(jī)統(tǒng)一；③既重視企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的戰(zhàn)略層面，又重視戰(zhàn)略層面下的戰(zhàn)術(shù)層面，從而能夠?qū)崿F(xiàn)微觀層面成本控制與宏觀層面成本控制的有機(jī)統(tǒng)一；④關(guān)注企業(yè)整個(gè)作業(yè)鏈（價(jià)值鏈）的分析，從而有助于實(shí)現(xiàn)作業(yè)鏈（價(jià)值鏈）各環(huán)節(jié)的成本控制的有機(jī)統(tǒng)一；⑤保證了成本信息的相關(guān)性和反映真實(shí)性，不僅有助于提高成本預(yù)測(cè)、決策的科學(xué)性和成本規(guī)劃的全面性與準(zhǔn)確性，而且還有利于提高成本分析、考核與獎(jiǎng)懲的客觀性和公平性，有助于實(shí)現(xiàn)事前、事中和事后成本控制的有機(jī)統(tǒng)一；⑥不僅關(guān)注既定成本控制目標(biāo)的完成，更注重成本的持續(xù)降低（如提高增值作業(yè)的效率）尤其是成本的避免（如消除不增值作業(yè)），從而能夠?qū)崿F(xiàn)成本的維持控制、改善控制（成本抑減）和革新控制（成本避免）的有機(jī)統(tǒng)一。這種成本控制系統(tǒng)的作用和效果，已被國(guó)內(nèi)外尤其是西方國(guó)家大量的企業(yè)、政府和其他非營(yíng)利組織的成功實(shí)踐所證明。

2 資源約束理論（TOC）及其成本控制原理

TOC是由以色列物理學(xué)家Eliyahu M. Goldratt于20世紀(jì)80年代在優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)（Optimized Production Technology，OPT）理論基礎(chǔ)上提出的一種管理理論，該理論試圖通過(guò)限制性資源（constrained resources）的管理，改進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，以實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的目標(biāo)。TOC認(rèn)為，任何組織的業(yè)績(jī)都受制于其限制性資源（也稱“瓶頸”）。也就是說(shuō)，每一個(gè)企業(yè)至少存在一種制約其產(chǎn)出的限制性資源。企業(yè)要改善其業(yè)績(jī)，就必須找出關(guān)鍵的限制性資源，提高限制性資源的利用效率。限制性資源是企業(yè)管理的重點(diǎn)。為此，TOC提出了一種專門方法，對(duì)限制性資源實(shí)施管理，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)業(yè)績(jī)的目標(biāo)。

TOC關(guān)注企業(yè)層面持續(xù)改進(jìn)措施的影響，它將企業(yè)比作一個(gè)鏈條，每個(gè)鏈條都存在制約整個(gè)鏈條業(yè)績(jī)的最薄弱的一環(huán)，該環(huán)節(jié)就是企業(yè)的限制性資源，忽視該環(huán)節(jié)而對(duì)其他任何環(huán)節(jié)的改進(jìn)，都不可能增加企業(yè)的產(chǎn)出，因而是改善企業(yè)整體業(yè)績(jī)的關(guān)鍵。增強(qiáng)最薄弱環(huán)節(jié)能夠改善企業(yè)的業(yè)績(jī)，但與此同時(shí)，鏈條中的其他某一環(huán)節(jié)又會(huì)轉(zhuǎn)化為最薄弱的環(huán)節(jié)，成為企業(yè)關(guān)鍵的限制性資源，這種限制性資源的改進(jìn)又會(huì)進(jìn)一步促使企業(yè)業(yè)績(jī)的改善。因此，TOC可以看作是一個(gè)企業(yè)的持續(xù)改進(jìn)方法或途徑。

為了實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的目標(biāo)，首先需要設(shè)定有利于該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的操作指標(biāo)。TOC提出并定義了三個(gè)業(yè)績(jī)指標(biāo)：①產(chǎn)出效率（throughput），又稱為有效產(chǎn)出，是指企業(yè)通過(guò)銷售取得盈利（money）的能力。為便于操作，產(chǎn)出效率又被定義為企業(yè)賺取邊際貢獻(xiàn)的能力，并可用下列公式表示：產(chǎn)出效率=（銷售收入-單位水平的變動(dòng)成本）/時(shí)間。該理論認(rèn)為，單位水平的變動(dòng)成本是指原材料和能源。直接人工被視為固定性的單位水平成本，而不包括在其中。這就是說(shuō)，有效產(chǎn)出是與邊際貢獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)的，是單位時(shí)間賺得的邊際貢獻(xiàn)。②庫(kù)存總值（inventory），是指企業(yè)將原材料轉(zhuǎn)換成有效產(chǎn)出所付出的代價(jià)。為便于操作，庫(kù)存總值又被定義為企業(yè)投資于有效產(chǎn)出上的所有資金，包括企業(yè)在基于出售目的而持有的原材料、在制品、半成品、庫(kù)存商品等資產(chǎn)上的投資，以及為組織生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)在各種工具、器材、設(shè)備、裝置、廠房及土地等資產(chǎn)上的投資，是企業(yè)在勿須立即費(fèi)用化處理的項(xiàng)目上的投資，代表了企業(yè)內(nèi)部的資金占用。③經(jīng)營(yíng)費(fèi)用（operating expenses），是指企業(yè)為將存貨轉(zhuǎn)化為有效產(chǎn)出的所有耗費(fèi)，代表企業(yè)其他所有方面的資源耗費(fèi)，包括直接人工以及所有的經(jīng)營(yíng)與維護(hù)費(fèi)用。這里，有效產(chǎn)出計(jì)量流入企業(yè)的財(cái)富，庫(kù)存總值計(jì)量企業(yè)內(nèi)部的財(cái)富，經(jīng)營(yíng)費(fèi)用計(jì)量流出企業(yè)的財(cái)富?；谏鲜鋈齻€(gè)指標(biāo)，其管理目標(biāo)就可表述為：增加有效產(chǎn)出，最小化庫(kù)存總值①，以及減少經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，能夠促使凈收益（net income）和投資報(bào)酬率（return on investment）的增加以及現(xiàn)金流量的改善。對(duì)于財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)改進(jìn)而言，TOC的上述三個(gè)業(yè)績(jī)指標(biāo)中，有效產(chǎn)出被視為是最重要的，然后依次是庫(kù)存總值和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。

TOC對(duì)企業(yè)業(yè)績(jī)的持續(xù)改進(jìn)，主要是通過(guò)改進(jìn)限制性資源的使用進(jìn)行的。其應(yīng)用包括六個(gè)步驟：①選擇適當(dāng)?shù)膬r(jià)值創(chuàng)造計(jì)量指標(biāo)。從短期來(lái)看，有效產(chǎn)出就是適用于大多數(shù)企業(yè)的業(yè)績(jī)計(jì)量指標(biāo)。②確定企業(yè)的瓶頸約束。瓶頸就是限制企業(yè)生產(chǎn)或銷售的約束或約束因素，而約束就是企業(yè)內(nèi)制約其生產(chǎn)能力或有效產(chǎn)出的一種方法、步驟或資源。③通過(guò)生產(chǎn)最具增值性或盈利性的產(chǎn)品或服務(wù)，充分利用瓶頸約束。④調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程其他所有環(huán)節(jié)的節(jié)奏，使之與瓶頸約束的節(jié)奏保持同步。這主要要求瓶頸約束的上游環(huán)節(jié)提供適當(dāng)?shù)闹虚g產(chǎn)出，以保證瓶頸約束環(huán)節(jié)的合理需要。⑤增加瓶頸約束的生產(chǎn)能力，或?qū)⑵款i約束的產(chǎn)出物部分外包。企業(yè)欲增加有效產(chǎn)出，解除瓶頸約束是唯一可行的方法。從長(zhǎng)期來(lái)看，企業(yè)可通過(guò)相關(guān)約束性資源的供應(yīng)增加瓶頸約束的生產(chǎn)能力。但從短期來(lái)看，企業(yè)可通過(guò)制定有效的計(jì)劃、增加該資源的存貨緩沖或改進(jìn)連續(xù)作業(yè)流程以減少其停工時(shí)間，或者通過(guò)工程再造、改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等以減少對(duì)該資源的消耗，實(shí)現(xiàn)該限制性資源的相對(duì)增加。另外，企業(yè)還可以將與瓶頸約束相關(guān)的部分產(chǎn)出通過(guò)外包獲得，借以增加瓶頸約束的生產(chǎn)能力。⑥對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的瓶頸約束，重復(fù)以上步驟，以持續(xù)改善企業(yè)業(yè)績(jī)。解除一個(gè)瓶頸約束很可能會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)新的瓶頸約束的出現(xiàn)。TOC要求，企業(yè)應(yīng)持續(xù)地尋求增加有效產(chǎn)出的途徑和方法。因此，一旦發(fā)現(xiàn)新的瓶頸約束，就應(yīng)及時(shí)重復(fù)上述步驟，以解除新的瓶頸約束對(duì)進(jìn)一步增加有效產(chǎn)出的限制。這一過(guò)程應(yīng)持續(xù)不斷地進(jìn)行下去，以尋求業(yè)績(jī)的持續(xù)改善。這一過(guò)程主要用于制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程，但并不局限于這一方面。

由上可見(jiàn)，TOC以現(xiàn)有生產(chǎn)能力和直接材料以外的其他成本都固定不變?yōu)榛炯俣?，通過(guò)發(fā)現(xiàn)某一特定時(shí)點(diǎn)上產(chǎn)出的瓶頸約束，以及制定和實(shí)施最優(yōu)的瓶頸資源利用方案，謀求對(duì)限制性資源的充分利用，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前資源約束條件下的有效產(chǎn)出的持續(xù)改善和最大化。這與成本控制的目標(biāo)實(shí)際上是一致的，也就是說(shuō)，TOC也是一種成本控制理論，它從生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)劃的角度，謀求現(xiàn)有資源的充分利用，提高企業(yè)占用資源的利用效率和效果。它要求，企業(yè)的成本控制應(yīng)從企業(yè)全局出發(fā)，謀求成本相對(duì)于收入的持續(xù)降低。這里的成本，包括單位水平變動(dòng)成本、庫(kù)存總值和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用。因此，TOC又是一種基于系統(tǒng)觀的整體優(yōu)化的全面成本控制理論。

3 成本事前控制中作業(yè)成本計(jì)算（ABC）與資源約束理論（TOC）整合的必要性

如前所述，TOC是作為一種持續(xù)改進(jìn)的方法發(fā)展起來(lái)的，其目標(biāo)是在資源約束條件下最大化企業(yè)的有效產(chǎn)出。它要求管理者應(yīng)在既定的時(shí)間內(nèi)識(shí)別影響企業(yè)有效產(chǎn)出增加的瓶頸約束，及時(shí)采取相應(yīng)措施，減少這種瓶頸約束；它要求通過(guò)評(píng)估并盡力減少瓶頸約束的影響，進(jìn)行關(guān)于生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變的資源管理決策；它對(duì)瓶頸約束及其影響的消除，是逐一識(shí)別并順次進(jìn)行的，是一個(gè)持續(xù)不斷的過(guò)程。[1]但是，資源約束理論也有許多不足：①它把企業(yè)目前的生產(chǎn)能力視為既定的，關(guān)注在某一特定時(shí)點(diǎn)上產(chǎn)出的瓶頸約束，強(qiáng)調(diào)采用短期改進(jìn)措施，努力減少這種瓶頸約束的影響，沒(méi)有考慮企業(yè)能否增加生產(chǎn)能力，從何處獲得生產(chǎn)能力，該生產(chǎn)能力何時(shí)發(fā)生變化，以及怎樣發(fā)生變化等問(wèn)題。②它將單位水平的變動(dòng)成本作為產(chǎn)品成本，將直接材料以外的其他成本都視為固定的，且不把它們包括在產(chǎn)品成本之中，這被卡普蘭稱為用于決策的直接成本計(jì)算和邊際貢獻(xiàn)計(jì)算方法的極端形式。無(wú)論是傳統(tǒng)的還是TOC下的邊際貢獻(xiàn)，都只關(guān)注短期利益，引導(dǎo)決策的短期化行為，導(dǎo)致管理者不斷地作出無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期盈利能力最大化目標(biāo)的一系列的短期最優(yōu)化決策。正如Shank所指出的，邊際貢獻(xiàn)指標(biāo)是有害無(wú)益的，是“陷阱、圈套和錯(cuò)覺(jué)”。[2]③它只涉及一次面臨一種瓶頸約束情況下的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策或改進(jìn)方案，只注重短期最優(yōu)，這既可能與實(shí)際情況不符，又極易引起決策或改進(jìn)方案的多變性并缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，可能導(dǎo)致為追求短期的最優(yōu)而作出不利于企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的決策。④它的簡(jiǎn)潔概括特性掩蓋了許多重要的假設(shè)，如生產(chǎn)作業(yè)之間相互影響，瓶頸生產(chǎn)作業(yè)怎樣決定企業(yè)的業(yè)績(jī)，解除瓶頸約束如何影響企業(yè)的目標(biāo)，不斷地解除瓶頸約束會(huì)接連不斷地在越來(lái)越大的范圍內(nèi)產(chǎn)生影響并促使管理理念的轉(zhuǎn)變等。⑤它采用綜合計(jì)量指標(biāo)模擬短期內(nèi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)所使用的資源與產(chǎn)出之間的關(guān)系。但即使在短期內(nèi)，也存在許多需要在增加有效產(chǎn)出、庫(kù)存總值和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用之間的進(jìn)行權(quán)衡的決策。因此，利用有效產(chǎn)出最大化作為決策標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)導(dǎo)致某些情況下決策的次優(yōu)化。對(duì)于中、長(zhǎng)期的決策來(lái)講，管理人員對(duì)于直接人工或間接成本項(xiàng)目實(shí)際上具有決定權(quán)，而TOC的綜合計(jì)量指標(biāo)忽視了這些相關(guān)因素。

實(shí)際上，TOC所關(guān)注的問(wèn)題也是ABC所關(guān)注的。ABC在成本計(jì)算上對(duì)傳統(tǒng)成本制度的改進(jìn)，使得它能夠更準(zhǔn)確地反映用于生產(chǎn)作業(yè)的資源與所生產(chǎn)的產(chǎn)品之間的關(guān)系，從而有助于更好地預(yù)測(cè)產(chǎn)品及其所需作業(yè)的成本。但是，ABC也曾因無(wú)助于識(shí)別和解除導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程延誤、過(guò)剩和變化的約束而招致非議。[3]批評(píng)者指出，解除約束是企業(yè)應(yīng)注重開(kāi)發(fā)的減少成本從而增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的主要途徑之一，生產(chǎn)約束在最佳產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、定價(jià)、自制/購(gòu)置、特殊定單等許多作業(yè)基礎(chǔ)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策中，也是必須考慮的一種重要因素。類似地，生產(chǎn)約束在確定企業(yè)資源的機(jī)會(huì)成本和選擇最有利的流程改進(jìn)方案中，也起著關(guān)鍵作用。庫(kù)珀和卡普蘭（1992）提出了利用ABC計(jì)算已用生產(chǎn)能力成本和未用生產(chǎn)能力成本的方法。未用生產(chǎn)能力成本主要用于資源配置決策，以便作業(yè)資源的供應(yīng)能更好地滿足其需求。生產(chǎn)作業(yè)的過(guò)剩生產(chǎn)能力取決于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的約束或瓶頸作業(yè)。約束或瓶頸是制約產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，它通過(guò)非約束作業(yè)限制了資源的使用，形成了過(guò)剩或未用的生產(chǎn)能力。因此，約束或瓶頸對(duì)于理解未用生產(chǎn)能力的存在原因及其處置決策至關(guān)重要。相應(yīng)地，正確識(shí)別約束或瓶頸并理解其對(duì)企業(yè)生產(chǎn)機(jī)會(huì)的影響，對(duì)于以最大化企業(yè)生產(chǎn)和盈利能力為目標(biāo)的作業(yè)基礎(chǔ)資源配置決策是非常關(guān)鍵的。

可見(jiàn)，ABC和TOC分別從不同的方面致力于幫助管理者正確認(rèn)識(shí)生產(chǎn)過(guò)程并為資源配置決策提供信息。[4] ABC著重從經(jīng)濟(jì)方面反映了單位、批別和產(chǎn)品水平的資源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過(guò)程，揭示了較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)成本與產(chǎn)出量之間的變動(dòng)規(guī)律。與ABC相反，TOC澄清了生產(chǎn)性作業(yè)所消耗的物質(zhì)資源及其生產(chǎn)能力在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮的重要作用，它所使用的綜合計(jì)量指標(biāo)凸現(xiàn)了用于決策制定的直接成本法，揭示了短期內(nèi)成本變動(dòng)與產(chǎn)出量之間的關(guān)系。不能清晰地反映生產(chǎn)作業(yè)消耗資源的物理用途及生產(chǎn)作業(yè)的生產(chǎn)能力是ABC的不足。因?yàn)槿绻粚⑺挠觅Y源的物理計(jì)量與作業(yè)活動(dòng)的生產(chǎn)能力相結(jié)合，就無(wú)法識(shí)別約束或瓶頸，從而無(wú)法預(yù)測(cè)它們對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的影響。相反，TOC側(cè)重于約束或瓶頸資源的管理，利用綜合計(jì)量指標(biāo)指導(dǎo)決策是它的一個(gè)重要缺陷，只有存在嚴(yán)重資源限制時(shí)，才能作出最佳的決策。作為一種選擇，ABC提供了反映生產(chǎn)過(guò)程經(jīng)濟(jì)屬性的綜合框架，為管理人員提供了預(yù)測(cè)資源配置決策備選方案經(jīng)濟(jì)后果的方法，從而有助于保證資源配置決策的正確性。不僅如此，ABC通過(guò)其提供的詳細(xì)、準(zhǔn)確的作業(yè)基礎(chǔ)成本信息，澄清了短缺不僅會(huì)發(fā)生在機(jī)器設(shè)備上，也可能發(fā)生在執(zhí)行支持性作業(yè)的人力資源上，如設(shè)計(jì)、規(guī)劃、定購(gòu)、購(gòu)買、維修和處理產(chǎn)品及客戶；而TOC可以根據(jù)ABC提供的信息幫助識(shí)別具體的約束或瓶頸作業(yè)，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。這即是說(shuō)，ABC可以克服TOC的缺陷，TOC可以彌補(bǔ)ABC的不足，二者具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)性。總之，TOC和ABC都是各具自身價(jià)值的管理方法，二者的整合能為企業(yè)帶來(lái)更大的利益。[5]

4 成本事前控制中作業(yè)成本計(jì)算（ABC）與資源約束理論（TOC）整合的基本思路

本文認(rèn)為，ABC與TOC的整合，至少可以從如下四個(gè)方面進(jìn)行：①將作業(yè)成本信息用于長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策、長(zhǎng)期利潤(rùn)規(guī)劃和不同作業(yè)的成本控制，將TOC用于既定生產(chǎn)能力約束條件下的短期產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決策。這既可以避免長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策與規(guī)劃中的次優(yōu)化，又可以在保證對(duì)企業(yè)瓶頸資源的最有效利用，簡(jiǎn)化短期決策的工作量。但須注意短期決策和長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策與規(guī)劃的協(xié)調(diào)。②以ABC提供的詳細(xì)、準(zhǔn)確、相關(guān)的成本信息為基礎(chǔ)，采用TOC，識(shí)別企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中的限制性資源或瓶頸、潛在限制性資源和非限制性資源，為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策和流程持續(xù)改進(jìn)提供必要的依據(jù)。ABC可提供比較詳細(xì)的資源、生產(chǎn)能力、作業(yè)及作業(yè)成本的信息，這些信息為采用TOC全面識(shí)別限制性資源提供了依據(jù)。利用TOC對(duì)資源生產(chǎn)能力物理屬性的重視，企業(yè)管理者可取得對(duì)企業(yè)資源狀況的全面清晰的認(rèn)識(shí)，了解企業(yè)的瓶頸資源、潛在資源約束和不可能構(gòu)成限制的資源，為正確進(jìn)行資源配置決策奠定良好的基礎(chǔ)。③將ABC信息用于根據(jù)TOC進(jìn)行的管理決策過(guò)程。TOC的有效產(chǎn)出指標(biāo)可能會(huì)導(dǎo)致短期決策的次優(yōu)化甚至失誤，以ABC環(huán)境下的變動(dòng)成本取代資源約束理論中的變動(dòng)成本作為有效產(chǎn)出的衡量指標(biāo)，將使TOC下的短期決策效果得到根本性的改善。另外，也可以利用ABC理論及其提供的成本信息，對(duì)利用TOC進(jìn)行的流程持續(xù)改進(jìn)提供指導(dǎo)和評(píng)價(jià)。在短期無(wú)法從外部取得約束性資源以增加瓶頸作業(yè)能力時(shí)，企業(yè)可通過(guò)瓶頸作業(yè)的分析和改進(jìn)，減少瓶頸作業(yè)的資源耗費(fèi)，提高作業(yè)效率；或者通過(guò)進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)或流程再造，減少產(chǎn)品對(duì)瓶頸作業(yè)的消耗量，以緩解瓶頸約束。這些方案的提出、評(píng)價(jià)和選擇，都離不開(kāi)ABC提供的詳細(xì)準(zhǔn)確的信息。④通過(guò)將ABC系統(tǒng)環(huán)境下的產(chǎn)品成本與生產(chǎn)作業(yè)耗用的物質(zhì)資源及其生產(chǎn)能力相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)更具綜合性的企業(yè)生產(chǎn)組織關(guān)系整合模型，以更好地理解生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策的經(jīng)濟(jì)后果，并為實(shí)施TOC提供一個(gè)更大的框架。企業(yè)可采用混合整數(shù)規(guī)劃（Mixed-integer programming），將企業(yè)作業(yè)成本數(shù)據(jù)與生產(chǎn)作業(yè)耗用的物質(zhì)資源及其生產(chǎn)能力相聯(lián)系，建立綜合的整合模型②?；旌险麛?shù)規(guī)劃模型可以為制定一系列生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策提供信息：首先，有利于對(duì)成本及可供企業(yè)利用的物質(zhì)資源與市場(chǎng)機(jī)會(huì)同時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定最理想的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；其次，有助于識(shí)別生產(chǎn)瓶頸，評(píng)價(jià)瓶頸資源對(duì)企業(yè)業(yè)績(jī)的影響；第三，有助于識(shí)別過(guò)剩資源，以便將其配置到更具效率的方面；第四，有助于識(shí)別對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)能力和盈利能力最具影響力且需要持續(xù)改進(jìn)的關(guān)鍵作業(yè)。需要指出，這種整合模型需要企業(yè)收入、成本、物質(zhì)資源和生產(chǎn)能力的大量數(shù)量指標(biāo)，而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其他資源配置決策也常常涉及大量的定性因素，所以該模型只能提供生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策所需要的部分信息；該整合模型還需要大量長(zhǎng)期的有關(guān)企業(yè)經(jīng)營(yíng)機(jī)會(huì)和資源的假設(shè)與估計(jì)，它所提供信息的用途可能與這些假設(shè)和估計(jì)的準(zhǔn)確性有關(guān)。此外，無(wú)論是收集該模型所需要的數(shù)據(jù)，還是解釋與分析所得出的結(jié)論，都可能需要足夠的時(shí)間，因而實(shí)施成本較高，但這種成本相對(duì)于二者整合所能帶來(lái)的收益而言，可能并不重要。

總之，ABC與TOC的整合會(huì)產(chǎn)生多種積極的效應(yīng)，如保證短期和長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策的正確性，加強(qiáng)對(duì)限制性資源的管理，促進(jìn)產(chǎn)品改進(jìn)和流程再造，提高資源利用率，增大有效產(chǎn)出等。從成本控制的角度看，二者的整合可以改善企業(yè)的決策制定和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)劃，從而強(qiáng)化決策和規(guī)劃中的成本控制。這主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，通過(guò)提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策的正確性以及產(chǎn)品改進(jìn)、流程再造措施的科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)瓶頸資源的充分利用，提高瓶頸資源的利用效率和成本效益；第二，通過(guò)瓶頸資源的識(shí)別與管理，可使管理人員了解企業(yè)的資源狀況，有利于及時(shí)采取措施，預(yù)防潛在的資源限制轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的瓶頸約束，也有助于管理人員盡早考慮剩余資源和生產(chǎn)能力的利用或處置。這有利于企業(yè)合理配置資源和生產(chǎn)能力，在不斷提高企業(yè)業(yè)績(jī)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源占用與耗費(fèi)的持續(xù)降低。

注釋：

①同JIT類似，資源約束理論將庫(kù)存總值管理置于非常重要的位置.該理論認(rèn)為，降低庫(kù)存總值可以降低賬面成本，從而能夠減少經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，增加凈收益.該理論還認(rèn)為，降低庫(kù)存總值能促使企業(yè)生產(chǎn)更好的產(chǎn)品，制定更低的價(jià)格，更快地對(duì)顧客的需求做出反應(yīng)，從而贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì).

②本文所論及的資源約束條件下產(chǎn)品結(jié)構(gòu)決策的線性規(guī)劃模型，實(shí)際上就是作業(yè)成本計(jì)算與資源約束理論整合模型的基本框架.

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篇9

2、汽車維修技，現(xiàn)代汽車維修服務(wù)于千家萬(wàn)戶,面對(duì)的是機(jī)、電、液一體的高科技集成物,且種類繁多,技術(shù)更新快,對(duì)從業(yè)人員的要求越來(lái)越高；

3、數(shù)控技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是機(jī)械制造業(yè)中，普通機(jī)械正逐漸被高效率、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)械所代替。目前國(guó)外機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化率已達(dá)到百分之85以上；

4、烹飪技術(shù)，社會(huì)對(duì)這一專業(yè)人才的需求量卻居高不下。文化基礎(chǔ)、專業(yè)理論和技術(shù)性較強(qiáng)，尤其具備營(yíng)養(yǎng)學(xué)與食品科學(xué)方面知識(shí)，烹飪專業(yè)的學(xué)生供不應(yīng)求；

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關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；技術(shù)發(fā)展；制造應(yīng)用；計(jì)算機(jī)技術(shù)

Abstract: with the development of science and technology, our country enters the new century, the development of automation technology has obtained the good result, especially automation technology is widely used in manufacturing. Industrial automation refers to using the machine in the industrial production, through the parameters control, fully realize the automation of production process control, try to reduce the labor, the proportion of consumption in the process of production personnel, through the industrial automation control to the processing of production information, and achieve the desired goals. Industry in our country at present computer application industry has made great development of application of industrial control automation, industrial automation industry computer application systems in our country has formed. With the development of the computer industry, industrial automation industry industrial application field of computer application is expanding fast, its developing trend is elusive. In this paper, the industrial automation industry computer application industry development present situation and characteristics of the trend is analyzed and discussed.

Keywords: industrial automation; Technology development; Manufacturing applications; Computer technology

中圖分類號(hào)：TH86文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

工業(yè)自動(dòng)化大體經(jīng)歷了單機(jī)生產(chǎn)的自動(dòng)化、組合生產(chǎn)的自動(dòng)化到現(xiàn)代技術(shù)綜合應(yīng)用的自動(dòng)化生產(chǎn)階段。是指利用機(jī)器設(shè)備或者是在生產(chǎn)過(guò)程中不需要人工直接干預(yù)的情況下，按照預(yù)期的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、操縱等信息處理和過(guò)程控制的統(tǒng)稱。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)同時(shí)也是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其他信息技術(shù)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、田高質(zhì)量和降低消耗、保證安全等目的的綜合性技術(shù)，并且工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展覆蓋了制造業(yè)、電力等國(guó)民經(jīng)濟(jì)主要部門，為國(guó)家的建設(shè)起著不可替代的作用。

一、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

通常情況下把工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)分為5個(gè)級(jí)別：企業(yè)管理級(jí)、生產(chǎn)管理級(jí)、過(guò)程控制級(jí)、設(shè)備控制級(jí)和檢測(cè)驅(qū)動(dòng)級(jí)。兩級(jí)管理機(jī)涉及到高技術(shù)主要是計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，必將進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)管理的改革。過(guò)程控制級(jí)涉及到的高技術(shù)主要有智能控制技術(shù)和工程方法。設(shè)備控制級(jí)和檢測(cè)驅(qū)動(dòng)級(jí)涉及的高技術(shù)主要有三電一體化技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和新器件交流數(shù)字調(diào)速技術(shù)。由此可以看出，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)今微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)領(lǐng)域中高技術(shù)的綜合應(yīng)用技術(shù)，這也是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)之一。

二、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷程

1、模擬儀表控制系統(tǒng)

提到工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展，最先要提及的就是儀器儀表，這是自動(dòng)化數(shù)據(jù)的外在表達(dá)，而PLC（可編程序控制器）又是首當(dāng)其沖，它編程較為簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，體積小，數(shù)據(jù)可直接連通計(jì)算機(jī)，可用115v的交流電壓輸入等優(yōu)勢(shì)。我國(guó)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用方面，PLC應(yīng)用在傳統(tǒng)和最新的設(shè)備當(dāng)中，應(yīng)用日益廣泛，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。

基于PC的控制器被證明易與安裝和使用，而且成本較低，工控PC大體可分為IPC工控機(jī)以及在此基礎(chǔ)上的變形機(jī)，其優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)行穩(wěn)定、允許熱插拔等，我國(guó)在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中，重點(diǎn)就是要發(fā)展以工控計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開(kāi)放式控制系統(tǒng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

縱觀儀器儀表的發(fā)展形式，重點(diǎn)在主控系統(tǒng)裝置、智能化發(fā)展、專用型的自動(dòng)化儀表、數(shù)字儀表的應(yīng)用等。像電工儀表、科學(xué)測(cè)試儀、環(huán)保測(cè)試儀、信息技術(shù)電測(cè)儀等，成為我國(guó)當(dāng)前發(fā)展的重點(diǎn)方向，而在此發(fā)展基礎(chǔ)上的工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方向也顯而易見(jiàn)，呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢(shì)，覆蓋面擴(kuò)大，形式多樣化。

2、集中式數(shù)字控制技術(shù)

集中式數(shù)字控制技術(shù)（DDC）在20世紀(jì)七、八十年代占有主導(dǎo)地位。它采用單片機(jī)、可編程序邏輯控制器（PLC）或微機(jī)作為控制器。在控制器內(nèi)部傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，克服了處理模擬信號(hào)的缺點(diǎn)，提高了控制系統(tǒng)的抗干擾能力。

集中式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是易于根據(jù)全局情況進(jìn)行控制計(jì)算和判斷，在控制方式、控制時(shí)間的選擇上可以統(tǒng)一調(diào)度和安排。

不足之處在于對(duì)控制器本身要求很高，必須具有足夠的處理能力和極高的可靠性，當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)增加時(shí)，控制器的效率和可靠性將急劇下降。

3、集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)（DCS）在20世紀(jì)八九十年代占有主導(dǎo)地位。其核心思想是集中管理、分散控制，即管理與控制相分離，上位機(jī)用于集中監(jiān)視管理功能，若干下位機(jī)分散下放到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)分布式控制，上下位機(jī)之間用控制網(wǎng)絡(luò)互連以實(shí)現(xiàn)相互之間的信息傳遞。這種分布式的控制體系結(jié)構(gòu)有力地克服了集中式數(shù)字控制系統(tǒng)中對(duì)控制器處理能力和可靠性要求高的缺陷。

但是，由于不同的DCS 廠家為達(dá)到壟斷目的而對(duì)其控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用各自專用的封閉形式，故集散控制系統(tǒng)事實(shí)上是一種封閉專用的、不具有可互操作性的分布式控制系統(tǒng)，并且造價(jià)昂貴。

4、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

這種開(kāi)放的、具有可互操作性的網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)個(gè)控制器以及儀表設(shè)備互連，過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)，降低了系統(tǒng)安裝成本和維護(hù)費(fèi)用。現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在20世紀(jì)八十年代中期開(kāi)始發(fā)展并應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)場(chǎng)總線把通用或?qū)Ｓ玫奈⑻幚砥髦萌雮鹘y(tǒng)的測(cè)量控制儀表，使之具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，采用一定的介質(zhì)（例如雙絞線、同軸電纜、光纖、無(wú)線、紅外等）作為通信總線，按照公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)設(shè)備間以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

FCS 實(shí)質(zhì)上是一種開(kāi)放的、具有可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng)。

三、我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向

1、計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)的引用

隨著電子計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，各種層次的數(shù)控系統(tǒng)誕生，當(dāng)前正向開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)化的方向前行。我國(guó)首先加緊數(shù)控人才的培養(yǎng)，同時(shí)致力于研究數(shù)控系統(tǒng)向PC和開(kāi)放體系的發(fā)展，建設(shè)驅(qū)動(dòng)數(shù)字化和通信的研究，做到工業(yè)自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)化和控制性能的智能化。

目前我國(guó)的機(jī)床工業(yè)總產(chǎn)值已經(jīng)進(jìn)入世界前5名，并且向著“智能、開(kāi)放、網(wǎng)絡(luò)和信息化”的趨勢(shì)前進(jìn)，高速度、高質(zhì)量和高精確度，模塊化、智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的工藝裝備成為今后的發(fā)展潮流，并且即將融入最新的納米技術(shù)。

2、基于現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)逐漸向以太網(wǎng)過(guò)渡

近幾年，工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)已被工業(yè)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)廣泛接受?，F(xiàn)場(chǎng)總線到工業(yè)以太網(wǎng)可以進(jìn)行平滑過(guò)渡，保護(hù)制造商與用戶自動(dòng)化產(chǎn)品和解決方案問(wèn)題。以profinet工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議為例，該協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程最佳化，直接訪問(wèn)控制和生產(chǎn)級(jí)自動(dòng)化數(shù)據(jù)，提供生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)，滿足不同的應(yīng)用技術(shù)需求。通過(guò)設(shè)備描述和控制器邏輯分配，使用指定的PC工程工具實(shí)現(xiàn)集成，支持將自動(dòng)化功能分散于各個(gè)智能子系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可用性，這種能夠不受限制的轉(zhuǎn)移現(xiàn)場(chǎng)總線為工業(yè)以太網(wǎng)通信，能發(fā)揮高動(dòng)態(tài)性能、本地化診斷、無(wú)需設(shè)置設(shè)備系統(tǒng)自動(dòng)組態(tài)等功能。

3、工業(yè)有線自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)向無(wú)線通信技術(shù)轉(zhuǎn)變

工業(yè)無(wú)線技術(shù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。無(wú)線通信技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高性價(jià)比優(yōu)良、區(qū)域廣泛、抗干擾性強(qiáng)、系統(tǒng)維護(hù)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，是有線通信系統(tǒng)發(fā)展的重要補(bǔ)充，將成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的又一熱潮技術(shù)，據(jù)推測(cè)，無(wú)線技術(shù)的廣泛應(yīng)用將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10%～20%左右，市場(chǎng)需求和應(yīng)用前景十分廣闊。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，要在立足現(xiàn)有發(fā)展水平的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)未來(lái)前瞻性的技術(shù)發(fā)展應(yīng)用，結(jié)合工作實(shí)踐，不斷的尋求更新和更高的技術(shù)方法，運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，建立起一個(gè)開(kāi)放、綜合和使用方遍的平臺(tái)，使企業(yè)發(fā)展贏得先機(jī)，創(chuàng)造出最大利潤(rùn)，以此推動(dòng)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，加開(kāi)我國(guó)信息化向前邁進(jìn)的步伐。

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