计算机控制论文:锅炉的计算机控制论文

锅炉微计算机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。

作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。

锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机，手自动切换操作部分，手动时由操作人员手动控制，用操作器控制滑差电机及阀等，自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，这是必不可少的，以免锅炉发生重大事故。

控制系统：

锅炉是一个较为复杂的调节对象，它不仅调节量多，而且各种量之间相互联系，相互影响，相互制约，锅炉内部的能量转换机理比较复杂，所以要对锅炉建立一个较为理想的数学模型比较困难。为此，把锅炉系统作了简化处理，化分为三个相对独立的调节系统。当然在某些系统中还可以细分出其它系统如一次风量控制回路，但是其主要是以下三个部分：

炉膛负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统

锅炉燃烧过程有三个任务：给煤控制，给风控制，炉膛负压控制。保持煤气与空气比例使空气过剩系数在1.08左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压，所以锅炉燃烧过程的自动调节是一个复杂的问题。对于3×6.5t/h锅炉来说燃烧放散高炉煤气，要求是最大限度地利用放散的高炉煤气，故可按锅炉的最大出力运行，对蒸汽压力不做严格要求；燃烧的经济性也不做较高的要求。这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。

炉膛负压Pf的大小受引风量、鼓风量与煤气量（压力）三者的影响。炉膛负压太小，炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气，危及设备与运行人员的安全。负压太大，炉膛漏风量增加，排烟损失增加，引风机电耗增加。根据多年的人工手动调节摸索，6.5t/h锅炉的Pf=100Pa来进行设计。调节方法是初始状态先由人工调节空气与煤气比例，达到理想的燃烧状态，在引风机全开时达到炉膛负压100Pa，投入自动后，只调节煤气蝶阀，使压力波动下的高炉煤气流量趋于初始状态的煤气流量，来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。

锅炉水位调节单元

汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节,使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内，由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时，表现却为"逆响应特性"，即所谓的"虚假水位"，造成这一原因是由于负荷增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。汽包水位控制系统，实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。它是以水位作为水量平衡与否的控制指标，通过调整进水量的多少来达到进出平衡，将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近，以提高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象，运行中存在虚假水位现象，实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。

除氧器压力和水位调节：除氧器部分均采用单冲量控制方案，单回路的PID调节。

监控管理系统：

以上控制系统一般由PLC或其它硬件系统完成控制，而在上位计算机中要完成以下功能：

实时准确检测锅炉的运行参数：为全面掌握整个系统的运行工况，监控系统将实时监测并采集锅炉有关的工艺参数、电气参数、以及设备的运行状态等。系统具有丰富的图形库，通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上；除此之外，还能将参数以列表或分组等形式显示出来。

综合分析及时发出控制指令：监控系统根据监测到的锅炉运行数据，按照设定好的控制策略，发出控制指令，调节锅炉系统设备的运行，从而保证锅炉高效、可靠运行。

诊断故障与报警管理：主控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号，从而使锅炉的安全防爆、安全运行等级大大的提高。同时，对报警的档案管理可使业主对于锅炉运行的各种问题、弱点等了如指掌。为保证锅炉系统安全、可靠地运行，监控系统将根据所监测的参数进行故障诊断，一旦发生故障，监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来，这样，当报警发生时，操作员可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理。

历史记录运行参数：监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录，另外监控系统还。设有专门的报警事件日志，用以记录报警／事件信息和操作员的变化等。历史记录的数据根据操作人员的要求，系统可以显示为瞬时值，也可以为某一段时间内的平均值。历史记录的数据可有多种显示方式，例如曲线、特定图形、报表等显示方式；此外历史记录的数据还可以由以网络为基础的多种应用软件所应用。

计算运行参数：锅炉运行的某些运行参数不能够直接测量，如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量、冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法，根据所测得的运行参数，将这些导出量计算出来。

计算机控制论文:试议水泥熟料煅烧回转窑计算机控制理论与实践

摘要:本文着重介绍了水泥熟料煅烧回砖窑的技术改造,即利用计算机控制技术替代规仪表和模拟单回路的操作方法。一是建立完备的仪表系统;二是建立计算机的自控系统。达到了预期的设计目的,取得了较好的经济效益,其经验将对中小型水泥企业的技术改造或新建都具有现实的指导意义。

关键词:熟料煅烧;控制理论

当时水泥熟料煅烧回转窑,由于采集、检测、计量手段不完善,无法对整个工况过程进行有效地监视与控制,只能靠经验来确定和判断生产状况,影响了新工艺潜在能力的发挥,成为制约生产发展的中心环节。因此,为保证生产过程的正常运行和获得较好的经济效益,仅仅依靠常规仪表和模拟单回路的操作方法,已不能满足现代生产的工艺要求,且单纯依赖于外延扩大再生产也不是现实的。而积极开发研制计算机自控技术,推行技术改造,增加技术含量,挖掘现有生产技术装备的潜力,以新的技术实现已有资源的再有效利用,也就是说刺激生产发展的因素应在生产过程中去寻找,才是可行的技术路线。

一、控制熟料煅烧回转窑的仪表系统

建地完备的仪表系统,并通过工业实际运行,才能及时准确地提供水泥熟料煅烧过程中的各重要工艺参数信息,获得被控制量随操作变量而变化的数据组,积累定量化的、科学的直接操作经验,找出它们之间的内在联系和变化规律。既是实现人工手动调节的基础和必要的技术手段,又是计算机实现自动控制的前提和应用软件开发的科学依据。

仪表系统采用国产标准ⅰ系列ddz—ⅲ型仪表,因它具有以下特点:一是采用线性集成电路,仪表的稳定性和精度得到提高;二是采用国际标准信号制,现场传输信号是4～20ma,直流电流,控制室联络信号为0～5v,直流电压;三是结构合理,功能多样,数字直观;四是可构成安全火花型防爆系统,易与计算机配套使用。

水泥熟料煅烧回砖窑是一个运动对象。检测条件恶劣:有喷燃火焰对检测光路的干扰、二次风卷上来的较冷的生科粉尘的散射吸收和对窗口的污染、以及被熟料形状、窑皮状态对辐射率的影响等。不宜采取接触式检测,因而,采用了远程双比色高温针对烧成带物料温度的检测,同时配有华海shc型核子秤,对生料双管螺旋输送机喂入量和煤粉双管螺旋输送机喂入量实施累积计量。

这些参数就其性质来分,一是为实现工序正常的参控参数,二是要求维持生产正常的监控参数,三是为保证设备正常运行的状态参数。

仪表检测系统的工作原理框图

对于检测参量它反映了从生产现场各工艺检测点的一次检测元件,经过变换处理,到仪表显示,再到计算机信号处理板,经过滤波处理,直接进入模/数转换器的全过程。所采用的仪表、仪器、设备以及它们的线路连接、信号制式是相互耦合的关系。

烧成带物料温度:高温计温度变换器数显温度表

窑尾废热咽气温度:电热偶温度变送器数显温度表

一次风温度:电热阻温度变送器数显温度表

二次风温度:电热偶温度变送器数显温度表

一次风压力:正压压力变送器数显压力表

二次风压力:负压微差压变送器数显压力表

回转窑驱动电机电流:电流电流变送器数显电流表

对于操作参量它反映了计算机的数/模转换器,经过信号隔离、变化处理、操作器、控制器,直到生产现场各工艺调节点的执行机构之间的全过程。所采有的各种仪表、仪器、设备以及它们的线路连接,信号制式是相互耦合的关系。

一次风机开度:操作器电动执行器数显开度表

二次风机开度:操作器电动执行器数显开度表

生料双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转数表

煤粉双管输送机轴转速:操作器调速电机数显转速表

回转窑窑体转速:操作器转差离合器数显转速表

对于五个操作参量分别实施旋钮调节,而其开关、故障信号,分别实施按钮操作,并设有指示灯。

二、控制水泥熟料煅烧回转窑的计算机系统。

水泥熟料煅烧回转窑的控制为过程自动控制,其特点是在无人直接参与下,采用自动化技术装置使生产各环节能以一定的准确度自动实现调节或开关等操作,以保证预定的工作状态和所要求的控制功能的一种控制。

计算机控制系统是由过程计算机、数据处理及控制监视装置等组成。它是从工艺过程中采集到控制所需的操作数据,经过适当处理,把结果反馈到工艺系统中相对应的调控装置。它的功能是完成对话、显示、打印、历史数据存盘、超限报警和管理、显示工艺参数变化趋势曲线、优化控制,对水泥熟料煅烧回转窑工艺过程实施小幅度调节。

把烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度两个重要的工艺运行参数作为被控制量,其目标设定值为:

烧成带物料温度控制在1450±30℃,并实施上下超限报警。

窑尾废热烟气温度控制在880±30℃,并实施上下超限报警。

把显著影响两个重要的工艺运行参行——回转窑窑体转速、生料双管螺旋输送机轴转速、煤粉双管螺旋输送机轴转速、一次风用量(窑头一次风机是用来引进煤粉磨的热风,以向窑内喷送煤粉。实际用风量应控制在与煤粉中挥发份含量相配比)、以及对窑内通风和温度场影响颇大的二次风用量(窑尾二次风机是用来引进冷却机的热风,以减少煤量消耗,并排除窑内的废热烟气,使冷烟室形成一定的负压操作)作为操作变量。

根据热平衡理论,在连续生产的工艺系统达到相对稳定的状态时,各种热工参数亦相对稳定。对于水泥熟料煅烧回转窑系统,如果生产处于稳定状态时,则其一、二次用风量、生料用量和煤粉用量及回转窑窑体转速都会保持不变,则系统的热工参数应该基本上是不变的,但实际上这种情况是不可能达到的。因为:一是水泥熟料煅烧回转窑是大量消耗燃料的热交换设备;二是水泥熟料煅烧是一个典型的热过程;三是一个十分复杂的物理化学反应过程。且影响窑内热工制度的因素很多,同时风、料、煤等的量和质也随时都在变化。因此,控制系统应采取闭环控制,从而使工艺控制系统能够克服各种小的干扰和波动,保持处于稳定的生产状态。

为实现这一目的,在控制系统中,回转窑窑体转速和生料双管螺旋输送机轴转速构成一个随动系统,即生料喂及量随回转窑窑体转速的提高或降低而增减;而煤粉双管螺旋输送机轴转速和一次风用量构成一个随动系统,即一次风用量将随着煤粉的喂入量的增减而提高或降低,以实现合理的定量比配。就是用五个操作变量的最佳组合来保证被控制量的不变,以图建立水泥熟料煅烧回转窑稳定的热工制度,为水泥熟料煅烧的优质高产低能耗提供保证。

两个随动系统及两个随动系统中的各两个参数,同时影响着烧成带物料温度和窑尾废热烟气温度的高低,属于“逻辑与”运算,表达式为:x=a∧b=min(a•b)

该系统投入运行的条件是——回转窑处于正常稳定的运行状态。即是说,它不适用于开窑、停窑、欠烧、大量窑皮跨落、补挂窑皮等非正常的操作条件。当熟料煅烧工艺过程较为稳定时,可以借助于计算机控制系统去维持其稳定的运转,若一旦有大幅度地干扰或波动,计算机无法处理时,它会自动报警提示,把回转窑的控制交给窑的操作员,等待人工把问题处理完毕后,工艺过程又处于稳定的生产状态时,再切换到计算机控制。

计算机控制系统通过两个切换开关,来实现三种工作状态:

一是自动控制状态。即计算机对水泥熟料煅烧过程完全自动控制。此时,计算机发出五个操作变量参数,通过五个操作回路——一次用风量、二次用风量、生料双管螺旋输送机喂入量、煤粉双管螺旋输送机喂入量、回转窑窑体转速,对生产过程进行操作,以控制主要目标——烧成带的物料温度和窑尾废热烟气的温度均保持在设定范围。两个随动系统的比例系数设定由计算机软件来实现。

二是人工调节状态。即计算机已脱离自动控制,转入仪表联动的人工调控。此时,除二次用风量单独控制外,而两个随动系统比例控制回路进行控制状态。其比例系数由人工整定比例器,来实现两个随动系统和二次风用量的三个回路操作。

三是单独手动状态。既两个随动系统也完全解体,五个操作变量——一次风用量、二次风用量、生料双管螺旋输送机喂入量,煤粉双管螺旋输送机喂入量,回转窑窑体转速,形成了五个回路单独操作状态,定值比例器不起作用,完全进入人工直接操作的控制方式。

由于水泥熟料标号、台时产量、设备运转率的提高,全年合计可增产火山灰质325号硅酸盐水泥3240吨。同时降低了工人劳动强度,降低了电力、生料、煤粉、材料消耗,减少了维修费用。

通过实际运行证明,当时的决策无疑是正确的,虽然今天随着现代控制理论、计算机技术和电子技术的发展,这只不过为大型水泥企业熟料煅烧过程的控制要求提供了更灵活可靠和功能齐全的控制可能,然而已经过实践的、成功的控制策略,控制模式,控制理论仍具有现实的指导意义,特别是对中小型企业的技术改造或新建均可引为借鉴之经验。

计算机控制论文:计算机控制系统在汽车行业的应用

摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步，经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展，这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。

关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测

我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展，汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前，我国是全世界机动车保有量增长最快的国家（2007年末统计超过2300万辆）。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时，现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分，汽车的结构变得越来越复杂，自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说，从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在：汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下：

1．计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用

由于电子技术的飞速发展，测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术，是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面，最常见的计算机控制系统包括：

1.1 plc控制系统

可编程序控制器plc(programmable logic controller)控制系统:plc是重要的机电一体化产品，其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制，目前已发展到具有模拟控制功能，因而应用范围也有所扩展，形成了以plc为核心的控制系统模型。

1.2 面向对象控制系统

面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品，针对特定应用对象进行系统设计和二次开发，二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强，因而能够做到系统紧凑、价格低廉，并能实现eic（电控、仪控、计算机）一体化。

1.3 dcs控制系统

分布式控制系统dcs(distributed control of system)，dcs是当今汽车过程工业自动化的主控系统，特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。

1.4 模块化控制系统

近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础，组成高度可配置的、分布式采集控制系统，这种系统当i/o出现故障时，只需要调换故障的模块，而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是：结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。

2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用

从上世纪末90年代，电子信息技术越来越多地进入交通运输部门，并逐渐形成一个崭新的工程领域，即智能交通系统its(intelligent trans portation system)。所谓智能交通系统，就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术，对传统的交通运输系统及管理体制进行改造，从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。

2.1车载端计算机控制系统的职能归纳

车载端计算机控制系统的职能可归纳为：首先，精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收gps卫星信号，从而为系统提供车辆的位置和速度，定位精度可达10米。其次，记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能，而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三，控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后，对车辆执行控制动作。第四，通信功能:在gsm网络覆盖范围内，车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后，防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时，驾驶员触动一个隐蔽报警按钮，即可在自保的同时等待援助。

2.2监控端计算机控制系统的职能归纳

监控端计算机控制系统的职能可以归纳为：首先，数据预处理:通信服务器从internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次，数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三，跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控，系统实现采用tcp/ip协议，采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四，报警功能:终端设备报警分为预报警，实际报警，以及报警解除三级报警状态，这主要为了避免误报警情况发生，当服务器端收到终端设备预报警信息，则弹出报警对话框，并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号，双击其车号可以使系统定位到该车上，预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。

3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用

对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用，我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。

3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用

其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断，实现车辆二级维护备案，并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输，该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控，该系统可以应用于所有道路运输管理部门，以及其相应的检测站，利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化，满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构，网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络，完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接，加入internet国际互联网，实现局域网与局域的远程通信，从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。

3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用

经过多年的发展，目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统，汽车维修企业也应用维修信息管理系统，一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。

3.2.1 计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持

通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后，维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享；一个维修企业的配件储存是有限的，但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网，可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题；为车主提供周到迅速的服务，应是每个维修企业追求的目标之一，车辆检测不合格需要进厂维修时，维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线，极大地提高维修效率和准确性。

3.2.2 计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义

目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段，发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。

首先，它增加了用于远程诊断的诊断服务器，并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联，同时与相关专家建立一种协作关系，共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次，形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库，提高了诊断智能，并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊，提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次，远程故障诊断技术同时克服了地域障碍，使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。

计算机控制论文:《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践

《计算机控制理论与设计》课程教学建设与实践

计算机控制理论与设计课程是控制科学与工程一级学科重要专业基础课,在硕士研究生培养中起着重要作用。计算机控制理论与设计课程作为控制理论与控制工程学科学位课程,于1998年开设,已有10多年的历史,通过多年建设,在课程内容、知识体系、教学方法等方面取得显著成绩。

1 明确专业培养目标,体现智能建筑特色

沈阳建筑大学是辽宁省唯一的一所建筑类院校,我校控制科学与工程学科以智能建筑技术为学科特色,智能建筑技术的核心计算机控制技术。随着计算机控制技术的发展,对计算机控制理论和技术要求越来越高,但多年来计算机控制理论与设计课程教材内容上没有太大变化,教材内容陈旧是主要问题之一;其二,计算机控制理论课程与实际脱节,就理论讲理论,内容枯燥,不易理解;其三,很难能找到适应建筑类院校研究生培养的教材。

为此,对该课程进行了改革,取得了良好效果。

1.1 引进前沿技术

结合计算机控制技术的发展和最新成果,引入计算机控制研究的前沿技术,不断更新教学内容,使学生能学习掌握最新的知识和技术。

1.2 注重基础教学

按照“基本原理－系统分析－系统设计”的思路讲授课程,结合实例分析和实践环节,使学生掌握计算机控制系统基本原理、方法和技术,具备计算机控制系统的应用和设计能力。

1.3 反映智能建筑特色

结合智能建筑系统工程实例讲授,使计算机控制理论与智能建筑系统设计融合,体现智能建筑技术特色。

1.4 重在能力培养

将计算机控制理论学习与工程案例分析、科研成果相结合,通过课堂讨论、专题报告、专家教学、科研活动等实践环节训练,培养学生的实践能力。

2 丰富教学内容,满足社会发展需求

2.1 收集相关资料,充实课程内容

注意学科发展动态,收集国内外控制理论与控制工程的相关资料,特别是控制理论方面的有重要价值的论文、参考书籍及控制理论方面的原版教材,将计算机控制技术中最新、最先进的知识引入教学,大大充实了计算机控制理论与设计课程的教学内容,扩大了学生的知识视野。

2.2 将科研成果引入教学

在课程讲授的过程中结合科研工作研究成果,将科研中成功应用的计算机控制系统的工程实例开展案例教学,通过对计算机控制系统实例进行解剖分析,从硬件设计到软件控制程序,从软硬件接口电路到大系统连接,从常规的控制方法到先进的智能控制方法,结合实际系统设计中的经验,理论联系实际,受到学生普遍欢迎。

3 改进教学方法,提高教学效果

3.1 改进教学模式,促进学生积极思考,激发创造性思维

建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。在课堂教学中,以国内外典型计算机控制工程实例为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能;在课堂教学中鼓励师生交流;启发式教学,引导学生通过思考、分析和探索学习,鼓励学生大胆质疑、独立思考和创新思维。教学模式的改变,调动了学生学习的积极性,又激发了学生的创造性思维;开展研究型教学,开展学科前沿知识研讨、理论难点研讨、系统设计难点研讨等专题讨论。具体方法是:事先布置研讨内容,让学生查阅资料,针对实际问题,阐述自己的观点,每个研究主题指定主讲述人,并进行专题研讨,通过多媒体等现代化教学手段激发学生学习的兴趣,通过与学生互动,包括课程介绍、图片和录像资料、系统实例分析等教学资料,进行深度思考。

3.2 案例教学收到良好效果

在课堂教学中,将基本理论、设计方法、实例分析等按模块化进行归类,采用模块化教学分析方法,每章归纳出知识结构,从知识结构了解各个知识点之间的联系,以及模块中的各个知识单元到模块与模块之间的内在联系,深入浅出,由理论到工程应用,使学生易于掌握。

3.3 教学方法和手段的多样化,提高了学生的学习兴趣

深入实际:到中科院沈阳自动化所、科学家花园智能工程现场等单位进行现场教学。事先布置一些思考题,让学生带着问题学习,把课堂的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家讲解计算机理论在机器人控制、智能建筑中的应用技术,并通过现场的演示和实际操作,从理论到实践,展示了计算机控制理论在实际对象中的应用情况,更真实、直观,使学生更加真实地了解了计算机控制理论的重要性。

专家讲座:聘请有智能建筑实际工作经验的专家到校内做学术报告,做计算机控制技术发展国内外发展状况及计算机控制技术在智能建筑技术中的应用方面的报告,扩大了学生的知识视野开阔了学生的知识视野。

将现代技术与教材有机结合:现代技术与教材有机结合,形成立体化的教学环境。多媒体课件、网络教学软件、文字引导学生开展科研训练,学生自主选题,搜集资料,开展科研训练计划,鼓励研究生开展研究性学习,以巩固学生课程所学知识,并使课堂教学与科学研究融为一体,激发他们的科研和创新热情。

多种教学方式的融合:如课堂讨论教学与教师讲授相结合,学科前沿知识与教材基本内容相结合,理论与工程实际相结合,科研成果与教学内容相结合,课堂教学与实践教学相结合等,大大提高了讲课效果。

(1)采用模块分析方法,深入浅出。系统设计要结合科研工作实际,从理论到实践,通过工程实例讲述,使设计更贴近实际;(2)将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系,从而提高学生认知度和学习兴趣。(3)在分析系统特性时,采用对比的分析方法,有助于学生深入理解各种分析方棕的特点、区别、适用条件及相互之间的关系。

3.4 理论联系实际,培养学生的解决实际问题的能力

注重“实践性”,在课堂教学中通过工程实际问题引出理论知识点,培养学生解决实际问题的能力。教学中提供大量工程实例的资料,引导学生带着实际工程问题学习理论知识,做到理论与工程实践密切结合。实践证明,这种理论与实践相结合的教学方法,不仅激发了学生学习的主动性和积极性,而且有效地培养了学生解决实际问题的能力。

多年的教学实践证明:研究生专业课程必须结合专业特点,其专业知识结构要根据社会发展需求调整,以适应社会发展的需要。

计算机控制论文:网络通信技术计算机控制分析

【摘要】

随着社会的进步和科学技术的飞速发展，带动了一大批互联网产业的进步和发展，对于传统技术的产生了巨大的冲击，计算机通信技术和网络技术的结合是现代互联网产业的重要标志之一。通过计算机网络技术和通讯技术的相互结合，信息传递的方式更为丰富多彩，增加了人与人之间沟通交流的平台，促进了社会的发展和进步。

【关键词】

计算机网络；通讯技术；控制

计算机的控制中网络与通讯技术的是在信息的传输中逐步发展和1确立起来的，它包括对于计算机的操作能力以及网络通讯技术两个部分。通过在互联网这个大的网络环境中的各种操作，对于计算机间的数据传输和信息传播起到了促进作用，在计算机的信息处理软件中，整个网络的通讯设备都能实现现场的控制和传输，网络和通讯技术的设备和计算机的连接组成了信息处理系统的重点部分。

一、网络和通讯技术在计算机中的应用类型

1.1以太网

以太网是目前商业化计算机的控制领域的中高档信息的管理和控制的通讯技术的集体提下，有望在军工领域有着良好的发展。以太网之所以能产生这样的优势在于他的广泛性和先进性，以太网的优势在于他的应用的范围十分广泛，对于网络的传输和数据的流通运行成本较低，通信的效率和高，有着十分广阔的发展前景，对于以太网的开发和利用一直是互联网通讯技术的发生技术的重要项目。而且以太网杜绝了传统数据传输上的种种局限性，摆脱了现场连线方式的种种限制，对于开发和利用的前景十分辽阔。有较大的发展空间。种种上述优势并没有对于技术的应用和设备的连接造成困难，对于以太网在速度的连接上有着巨大的优势吗，尤其是以太网在数据的传输上具有高速、安全、可靠特性。在企业中，通常内部的网络信息是由三部分组成的，通常是现场设备层、过程监控数据和信息管理层。一个企业在内部网络的顶部和最外层通常是通过实施数据库的应用来构成网络的，以太网的高速实施和利用是对于现场信息的置换来说是非常重要的，通常可以进行比如网络数据的高频率传输和现场数据的录入等工作，对于设备的控制和查询的功能来说哦，这部分网络的高速构成组成了最高速度的时段和现场设备层，对于控制方面的要求来说，处于控制中的现场设备的测量系统的信息传输之间。现场的低速的数据网络构成了现场设备的网络。

1.2现场总线系统

生产现场和微机械化的测量系统在设备间的控制和现场应用的技术分析，可以通过开放式的数字化设备和数据的传输来实现。对于控制、通信和技术的来实现对于总体技术的把握是十分方便的，高速率的网络、现场基金会的总线数据以及数据传输设备的现场总线的技术转换作为网络数据的传输的要点。对于分散的设备我们可以看到通过总线的连接网络化的应用程序作为一个控制终端的数据连接。现场总线的实际应用具有的优点有很多，比如微处理设备作为系统的核心处理器，通过集散式的控制和研究做到对于数据连接的基础传输，功能模块的传送和应用对于互联网之间的联系是十分重要的，在不同设备的情况下，作为厂家以及产品来言，各设备在使用中已经大体实现了现场总线技术的统一。

1.3控制网络的状况

以太网和现场总线的连接虽然具有很多优秀的特点，但是在总体方面来说，稳定能和便捷度上以太网的可靠性和实时性都不如现场总线技术，但是目前，由于现场设备技术昂贵的造价还没有开始大规模的应用，对于企业的信息化网络技术来说，企业的信息化过程中的监控措施是通过现场信息的实施录入来实现的，通过先进控制的设备和历史的查询功能以及历史数据来向华西考虑出关于控制系统在设备间的网络和信息的网络传递的构成的。

二、网络通信技术在计算机控制中的发展历程

2.1第一阶段

联机技术的首次出现对于不同的地理位置和分散式的计算机处理软件的中央处理器来说，数据运算和收集以及处理过程都是十分复杂的，在计算机的处理和运算中，中央处理器的连接的数据的数目对于计算机的运行速度来说是十分巨大的，对于系统中计算机的处理和运行阶段的传达的导致计算机运行速度的变慢，对于指令的影响会导致信息的通信技术的顶端化速度减缓，他们处于中央处理器的通讯技术的之间的终端的负责和控制技术的研究之间。

2.2第二阶段

从二十世纪开始兴起的计算机互联网技术以及计算机的操作运行系统，对于数据传输和系统的应用来言主要是进行系统的分散式控制和资源的大力整合，对于网络协议的分层计算的来看，二十世纪的生产厂家对于计算的标准并没有一个标准的规范，对于网路的信息共享系统以及最大程度的预言和信息共享系统来看是具有封闭独立的特点的。网络信息系统的共享和数据的互通建设不能得到最大程度的实现。

2.3第三阶段

第三时期开始于二十世纪七十年代末，标准化的计算机的出现才标志着第三时期正式开始，对于计算机技术的应用由于得到微处理器的出现而得到空前的发展，集成电路的大规模应用更是对于互联网和计算机的应用产生了巨大的推动力。对于计算机技术的不断成熟和创新以及微型计算机的运算速度和集成电路的高度安全的特性对于标准化的网络时代而言无疑进入了高速发展阶段，在标准化的时期内，互联网的迅速发展也推动了局域网的使用和进步，对于信息共享技术的研究更为深入，在路由器和调节器的意义上得到了最大意义的研究。

2.4第四时期

最后一个时段是开始于二十世纪末，作为互联网的飞速进步的阶段，高速网络的出现和应用，对于信息高速公路的建立起到了重要的推动作用，各地纷纷建立自己的信息高度基础设施。对于全球的互联网和信息技术的应用作为一个核心的位置来说，授权人能够得到自己想要的东西在全球的资源都能得到充足的共享。

三、网络与通讯技术在计算机控制中的相关应用

3.1在计算机控制中的具体应用

网络和通信技术的飞速发展带动了各行各业的人们使用计算机通信技术的应用。带动了相关技术的产生和发展，比如电子邮箱。个人移动通信设备和电子数据的业务。应用范围也在不断的扩大，比如目前我们所熟知并普及的4G网络。通信技术的应用范围也在不断地扩大中。还有应急通信系统的建立和投入使用的过程加大了我们对于突发事件的应急处理的能力，为人们的生命健康和个人财产安全得到了保障。智能电网的设计和应用都采用了网络的通信技术。电力系统中的电力线缆以及航海作业GPS导航以及无线视频技术的产生和发展对于通信技术的应用都十分广泛，在电力系统的航海电路中，企业数据的整理和统和也在通信技术的方面占据着重要的作用。

3.2网络与通信技术在计算机控制中的作用

节约能源的消耗，对于信息网络的数据的共享，嫩吼吼减少在数据的保存和管理时损耗的人力物力，个人终端设备能够很好的控制信息的传输和使用，做到对于数据的输入有着多次的促进作用，使得信息的实际价值得到了有效的发挥和使用，为信息的实际价值起到了促进作用，避免了数据在运输过程中的意外和损失。远程教学技术的大规模普及带动了教育事业的发展和进步，为国家和社会的文化建设教育事业做出了贡献，促进了不同国家和地域人们的文化交流和应用。

四、结束语

网络的通讯技术在计算机的控制应用中有着十分广泛的前景，对于如今社会人们正常工作学习和生活都有着密切的联系。对于网络通讯技术的应用，大大提高了人们生活质量和生活水平，促进了社会的进步和发展那，对于计算机通讯技术的要求也越来越高，和人们生活的联系也越来越密切。

作者：秦俊波 单位：鹤岗市公安边防支队

计算机控制论文:计算机控制系统的原理探析

【摘要】电子计算机控制技术的应用，对于自动控制技术水平的提高有着重要促进作用。在计算机控制技术研究中，控制系统的组成与实践操作研究，是当前这一技术研究的重要组成部分。其研究的开展对于我国自动化控制水平，有着不可估量的作用。

【关键词】电子计算机；自动控制；技术原理

随着我国社会生产信息化与自动化趋势的不断推进，电子计算机控制技术的应用得到了广泛应用。在这一情况下，做好计算机控制技术的基础理论研究，用于促进控制技术的有力发展，就成为了当前自动化控制技术与计算机实用技术研究者的重要研究内容。在这一研究中，技术人员以计算机控制系统组成、特点与设计技术为基础，结合新型控制技术的运行原理开展了控制技术原理研究，为计算机控制技术的发展与实用性提高提供理论研究支持。

1计算机控制技术概念分析

电子计算机控制技术的应用，来源于计算机技术的高速发展。技术研究者在研究中将这一技术定义为以下内容：计算机控制技术是以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础的自动化控制技术，其运行的核心为计算机控制技术。所以计算机控制技术，在实际运行中包括了综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络控制技术等多项技术内容。在自动化控制研究中，计算机控制技术的应用可以很好提高自动控制精密度与控制效率，降低控制管理成本。

2控制系统运行原理研究

在计算机控制系统包括了硬件系统和软件系统两个主要系统。自动控制过程即是通过两个控制系统的配合完成。下面我们分别就这两个系统的运行原理进行研究。

2.1硬件系统运行原理

计算机自动控制系统的作用是通过对控制数据信息分析，在通过数据信号完成自动控制的计算机及相关控制设备。在实践应用中，技术人员将其分为通用机系统与控制机系统，两个组成系统。通用机系统在运行中主要是按照软件程序，通过主机对控制数据进行计算、分析、存储以及控制命令的工作。而控制系统则是将通用机系统的命令，发送到控制设备中，完成对自动化系统的控制过程。所以在计算机控制硬件系统中，控制机系统实际上是通用机系统的外延系统，负责完成通用机系统的命令，同时将所控制设备产生的数据信息反馈到通用机系统，完成控制系统与被控制设备的数据交换过程。

2.2软件系统运行原理

如果将硬件系统比喻为控制系统的躯体与器官，软件系统则是计算机控制系统的神经系统，负责指挥计算机控制系统的正常运行。自动控制软件系统在实际运行中，包括了系统软件与应用软件两个组成部分。系统软件是计算机软件运行的基础，负责对应用软件提供支持，同时负责对系统自身运行提供帮助。如计算机各类操作系统、计算机运行的监控软件、语言与数据处理软件等，都是系统软件的组成部分。而应用软件则是通过程序运行，完成通用机与控制机系统发出的各项控制指令，完成对被控制设备的控制工作。

3计算机控制系统实践操作原理

在计算机控制系统运行中，硬件系统与软件系统的配合工作过程大体如下。

3.1控制系统设计

技术人员在计算机控制设置中，首先需要做好控制系统的设计工作。其主要工作内容包括以下程序。首先确定系统需要的控制任务说明书。在控制系统设计开始前，技术人员需要了解被控制设备的技术参数、运行原理，以及设备生产加工工艺流程、精度要求、设备运行需要实现的功能等各项技术指标。除此之外，技术人员还需要对设备运行环境、操作技术人员素质等外界因素进行信息统计、分析，制定出有效的控制设计任务说明书。这一过程是控制系统设计的基础工作，对于设计过程起到了有力的支持作用。

其次制定系统总体方案设计。在任务说明书基础上，技术人员即可对系统控制总体方案进行设计。方案设计的内容包括了以下内容。一是根据任务书内容，选择硬件与软件系统。根据任务书内容，技术人员在成本、技术指标等条件下，选择合理的计算机硬件主机、周边设备，以及系统软件与应用软件。其选择因素包括了系统控制质量与效率、系统整体造价与工时限制等几个主要因素。二是合理配置硬件与软件系统。在系统硬件与软件系统选择完成后，技术人员还应在方案设计中充分考虑硬件与软件系统是否匹配，合理配置计算机系统使其发挥出最佳效果。三是完成设计方案。在完成以上工作后，技术人员需要将控制系统总体方案落实在文件中。在设计方案文件中应包括硬件系统微处理器选择、计算机内外存储器容量选择、接口电路类型与连接方式、控制系统传感器类型、控制系统应用软件开发环境的配置以及硬件系统配置设计与调试工作内容等主要方案内容。

最后是完成控制系统应用软件设计。在硬件与软件总体设计方案基础上，技术以方案要求与控制工作实际过程出发，开始应用软件的设计工作。软件设计的内容包括了软件控制功能设置，以及控制功能运行的逻辑与时序关系。应用软件设计过程中，技术人员需要用软件流程图表述出来。再按照流程图内容，设计出应用相应的应用程序，搭建控制应用软件系统。

3.2控制系统主要方式简析

控制系统在设计完成后，即可进入控制管理阶段。在这一阶段，控制管理可以分为程序控制、反馈控制以及应急控制三个主要组成部分。程序控制主要是按照应用软件程序，由通用机系统向控制机系统命令，再由控制机系统控制被控制设备完成指令。反馈控制主要由被控制设备发出反馈信号，再由控制机与通用机系统进行分析，再根据分析结果做出控制指令。这种控制模式需要与监控系统配合进行。应急控制主要是在设备故障、自然灾害等突发情况下，控制系统采用的应急转换、手动控制等特殊的控制方式，是应对突发紧急情况下的控制措施。由于这种控制方式较为特殊，一般不会采用。

4结束语

计算机自动控制技术的核心在于系统设计与运行两个主要内容。为此技术人员以计算机控制技术系统组成为切入点，结合其设计与控制方式，开展了技术专项研究。为计算机控制技术水平的提高打下有力的基础。

作者：李楠，潘阳，齐莹超 单位：沈阳理工大学

计算机控制论文:计算机控制体系实时性的提升办法

实时控制系统要求在有需求时马上得到满足，没有时间上的滞后，即实时性是第一要求。在工业控制中应用广泛，实时控制系统的使用目的是按时完成规定的任务。控制系统中对于任务必须按要求完成的称为硬实时，不能做任意更改；控制系统中对于任务可以做某些时间上的变更，在某一时间段完成即可的没有严格的完成次序的称为软实时。一个计算机控制系统可以在某段应用时间内实时，没有必要时刻实时。硬实时和软实时相比，硬实时容易因局部错误而导致控制失效，软实时则容错率较高，或许会出现短时间失效但系统能很快恢复。计算机控制系统是为应用而生，按照需求来设计实现的。通用的计算机控制系统从设计之初就考虑其为实时系统，例如WindowsNT、OS390，多数操作系统是分时操作系统，是多任务多线程的。目前人们在分时操作系统中也常常涉及到实时应用，这种应用的实时没有要求精确到一定级别，如利用WindowsXP平台设计某个工业控制程序完全可以满足某些实时应用的需求。

1计算机控制系统的应用分类

计算机控制系统传感器装置采集的一般是模拟信号，模拟信号要被计算机处理则需要模数变换的环节。当计算机控制系统发出数字信号指令时，这些信号到达控制系统的终端时需要转换为执行部件使用的模拟信号，这种过程需要数模转换的环节。（1）数据采集应用：通过控制系统的传感器采集数据信息，要求对传感器装置获取的瞬时数据信息以最快的速度采集到控制系统中。（2）实时控制决策应用：对上述采集的数据能够及时处理，如立即分析这些数据的结果马上得出结论，可以对下一步的控制系统做出决策性判断。（3）实时控制应用：上述做出的决策性判断信息传入下一个环节，中心处理单元根据这些传入数据信息做出迅速响应，在适当时机控制完成整个控制系统的任务。

2Windows系统实时性应用研究

计算机控制系统的实时性要求系统能及时响应，在嵌入式设备中使用普遍，该类系统由于其外设相对简单，系统响应迅速，很容易满足实时性要求。现在计算机平台使用Windows操作系统的占绝大多数，Windows系列操作系统功能很强，系统提供的API非常丰富，操作系统本身是多线程多任务的机制，工业控制多采用现在流行的Windowsxp作为软件平台。基于Windwosxp软件平台，利用软件开发工具设计工控软件，利用这些控制软件实现对硬件接口和外部设备的控制操作。

2.1多线程技术多线程是Windows系列操作系统的一个优势，利用该项技术CPU可以分时地处理不同的任务，用户感觉就是多个任务在同时进行，利用Windows系列平台开发的计算机控制系统，多线程技术是必须采用的，实现实时操作的界面程序作为主线程执行，利用辅助线程对辅助任务进行后台处理，多个线程协调工作，满足用户对实时性的要求，当然这种实时性不是要求很高的。

2.2定时器Windows的定时器在控制程序中非常有用，操作系统执行的任务如果耗时，将占用CPU很多时间，其他的任务等待某个大任务完成后再去做显然是不合理的，Windows操作系统有能力把这个大任务分解，在分解的时候如何统筹执行就依靠Win－dows的定时器来实现，在Windows的消息队列中有个WM_TIMER的消息，分解的任务要等到该消息来临时刻去执行，就可以达到任务分时统筹的目的。不过尽管Windows的机制可以进行分时，但是由于任务有优先级的设定，并不能特别准确地保证这种控制的实时性，适用于要求低的控制系统。

3计算机控制系统的实时性提高策略

对于计算机控制系统的实时性要求很严格，这是与其具体需求密切相关的。例如：在整个移动信息网络中，如果网络核心设备出问题，要求必须在50ms时间内切到核心备机设备，否则整个公共移动电话服务将中断，这种情况绝对禁止发生，程控交换网也是如此，诸如此类计算机控制系统实时性要求精确到一定程度。下面分析提高控制系统的实时性的具体策略。

3.1将中断响应时间降到最短当有外部事件触发时计算机控制系统要马上做出响应，从响应该外部触发事件到执行中断代码程序的时间要求很短。这个响应时间间隔定义为中断延迟，对于优秀的计算机控制系统要做到随时能响应并处理中断，现实应用中处理程序的某些情况有屏蔽中断的要求，比如在数据库修改过程要求短暂屏蔽中断处理，这种屏蔽是必要的，保障正常数据库读写操作。屏蔽时间的最大值叫做最大中断延迟。在嵌入式应用系统中硬件中断的次数不确定，与系统的实际情况关系很大，有可能出现若干次的硬件中断，举例：病人监护系统也是一种计算机控制系统，在监控一个病人心脏的实时情况时，假如病人心跳发生多次变化，这种传感信息通过网卡传入网络信息系统引起护士注意，护士响应该信息按下相应功能按键，即中断得到迅速处理，这是刻不容缓的，否则情况不容预测。计算机控制系统能够在处理上采取最优先处理，支持最优先响应。

3.2将进程切换时间降到最低在控制系统中经常面临新任务新情况，如果中心处理器在处理某个任务时，有突然的任务加入，该任务的优先级高，处于不能协调的情况必须先处理新任务，否则会影响这个系统控制的实施，那么中心处理器需要马上切换任务，保存当前正在处理任务的一切设置及参数，例如需要保存寄存器信息和内存当前状态以及当恢复该任务需要的一切信息等。这个过程也需要消耗处理器时间，对于任务没有交叉的情况很容易处理，直接切换即可，可是对于2个有交互信息的任务需要处理的信息较多，需要耗费一定时间。为了保持实时性，必须尽量将进程切换的时间降到最低。

3.3优先级继承抢占优先级不是在任何时候都能奏效，由于操作系统的机制并不能完全保证高优先级都能抢占低优先级的资源，也会出现低优先级占用资源不放的状态，这种状态的解决方法是通过优先级继承的方式获得资源，使计算机控制系统的实时性得到保证。计算机控制系统有网络分布架构的，如果一个计算机控制系统拥有网络分布的多个终端，该控制系统就支持网络架构的优先级继承方式，通过优先级继承方式获取到对资源的占用，假如对于这种情况没有解决方法，那么这种多终端的网络式计算机控制系统很容易陷入局部网络瘫痪或系统停滞的状态。

3.4缩短进程资源分配等待时间多进程计算机控制系统资源是共享的，那么对于资源的合理调度就是首要问题。对于某个进程当它急需资源的时候能够解决所需这是实时系统的要求，当某个资源被低优先级的进程占用不能释放的时候，所需资源被抢占，以至于低优先级进程在停滞状态，整个计算机控制系统的资源不能协调，这种等待是系统不允许的。解决这种实时性的方法是2种：优先级继承和优先级极限。2者的实现都是通过提高占有资源的低优先级进程的优先级，让其优先级和等待资源的进程优先级相同。

3.5简化控制系统，突出实时性计算机控制系统对实时性要求较高，在控制系统中减少不必要的资源开支，不需要关注美观的界面，尽量满足控制系统的实时需要，主要将实时任务突出。现在实时控制系统较多，计算机控制系统在设计之初要抛掉不必要的考虑，将满足实时需求作为首要条件。

4结语

计算机控制技术是多学科多领域交融的技术，以计算机应用技术为核心，以电子工业控制为过程，同时将自动化应用、无线电技术、软件编程技术、网络通信技术融入其中，为实现精密仪器设备生产制造、工业自动化的生产过程、国防科研应用等领域提供广泛的应用前景。

作者：国海东左永文单位：吉林工业职业技术学院

计算机控制论文:计算机控制模式汽车应用管理

编者按：本论文主要从计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用；计算机控制系统在汽车监控方面的应用；计算机控制系统在汽车检测方面的应用等进行讲述，包括了PLC控制系统、面向对象控制系统、DCS控制系统、模块化控制系统、车载端计算机控制系统的职能归纳、监控端计算机控制系统的职能归纳、计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用等，具体资料请见：

论文关键词:计算机控制;汽车行业;汽车性能测试;汽车监控;汽车检测

论文摘要:一直以来汽车工业都是国家经济发展的支柱产业之一。随着社会的进步，经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展，这就把汽车行业对科技水平需求提升到了一个新的高度。文章就计算机控制系统在汽车行业中的一些重点应用问题进行了综合论述。

我国入世以后汽车行业得到了迅猛发展，汽车已逐渐成为人们生产和生活中不可或缺的工具。目前，我国是全世界机动车保有量增长最快的国家（2007年末统计超过2300万辆）。这也就强烈的促进了汽车行业的发展。与此同时，现代计算机控制技术已渗透到汽车的各个组成部分，汽车的结构变得越来越复杂，自动化程度也越来越高。不过对于汽车行业来说，从宏观角度来看计算机控制系统表现最为突出的是在：汽车出厂前的性能测试、汽车出厂后的监控及汽车检测三大方面。下面我们首先来看一下：

1．计算机控制系统在汽车性能测试方面的应用

由于电子技术的飞速发展，测试技术日新月异。应用先进、成熟的测试技术，是成功开发性能优良、经济实用的汽车性能测试系统的基本原则。在汽车性能的测试方面，最常见的计算机控制系统包括：

1.1PLC控制系统

可编程序控制器PLC(ProgrammableLogiccontroller)控制系统:PLC是重要的机电一体化产品，其主要功能是开关量控制。起初主要用于替代继电器控制，目前已发展到具有模拟控制功能，因而应用范围也有所扩展，形成了以PLC为核心的控制系统模型。

1.2面向对象控制系统

面向对象的控制系统是利用典型基础控制产品，针对特定应用对象进行系统设计和二次开发，二次开发的重点是系统结构、专用系统或部件以及应用软件的开发。这种系统由于其针对性强，因而能够做到系统紧凑、价格低廉，并能实现EIC（电控、仪控、计算机）一体化。

1.3DCS控制系统

分布式控制系统DCS(Distributedcontrolofsystem)，DCS是当今汽车过程工业自动化的主控系统，特点是控制分散、操作显示集中、系统具有很高的可靠性和很强的功能。

1.4模块化控制系统

近年来控制模块和模块化控制系统得到发展。模块化控制系统是以模块为基础，组成高度可配置的、分布式采集控制系统，这种系统当I/O出现故障时，只需要调换故障的模块，而不需替换整个系统。模块化控制系统的持点是：结构简单、安装方便、组织灵活、可扩展性较好、可靠性高、维护方便。

2.计算机控制系统在汽车监控方面的应用

从上世纪末90年代，电子信息技术越来越多地进入交通运输部门，并逐渐形成一个崭新的工程领域，即智能交通系统ITS(IntelligentTransPortationSystem)。所谓智能交通系统，就是通过采用先进的电子技术、信息技术、通信技术等高新技术，对传统的交通运输系统及管理体制进行改造，从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。

2.1车载端计算机控制系统的职能归纳

车载端计算机控制系统的职能可归纳为：首先，精确定位:车载监控终端全天候24小时连续不断的接收GPS卫星信号，从而为系统提供车辆的位置和速度，定位精度可达10米。其次，记忆功能:车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能，而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三，控制功能:车载监控终端接收到监控中心的控制命令后，对车辆执行控制动作。第四，通信功能:在GSM网络覆盖范围内，车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后，防劫报警职能:在车辆遭受抢劫时，驾驶员触动一个隐蔽报警按钮，即可在自保的同时等待援助。

2.2监控端计算机控制系统的职能归纳

监控端计算机控制系统的职能可以归纳为：首先，数据预处理:通信服务器从Internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次，数据跟踪:将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三，跟踪监控功能:服务器端可以实现对多终端的跟踪监控，系统实现采用TCP/IP协议，采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四，报警功能:终端设备报警分为预报警，实际报警，以及报警解除三级报警状态，这主要为了避免误报警情况发生，当服务器端收到终端设备预报警信息，则弹出报警对话框，并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号，双击其车号可以使系统定位到该车上，预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。

3.计算机控制系统在汽车检测方面的应用

对于计算机控制系统在汽车检测方面的应用，我们需要从汽车管理检测和汽车故障检测两方面来进行分析。

3.1计算机控制系统在汽车管理检测方面的应用

其实也就是常说的“多站点汽车检测动态管理网络系统”主要是利用计算机信息技术实现道路运输管理部门对多个汽车检测站的检测数据进行实时传输与检测结果的自动判断，实现车辆二级维护备案，并实现对道路运输车辆技术状况的实时监控和道路运输车辆相关信息的自动化传输，该系统还可以对汽车维修企业的二级维护车辆的一次检验合格率进行监控，该系统可以应用于所有道路运输管理部门，以及其相应的检测站，利用网络技术实现车辆技术管理及信息传递的自动化，满足交通部4号令的要求。该系统采用分级分布式星型网络结构，网络各工作站点通过集线器相互连接构成检测系统局域网络，完成数据通信和信息传输;通过调制解调器能方便地与电话网连接，加入Internet国际互联网，实现局域网与局域的远程通信，从而构成广域网。其车辆检测、办理车辆技术等级评定和二级维护签章实行封闭式自动检测和流水作业办公。

3.2计算机控制系统在汽车故障检测方面的应用

经过多年的发展，目前国内的汽车故障检测维修行业已具相当规模。大部分汽车综合性能检测站均采用了计算机控制系统，汽车维修企业也应用维修信息管理系统，一定程度上实现了检测自动化和管理科学化。

3.2.1计算机控制系统可以为汽车故障检测提供技术支持

通过计算机控制系统完善汽车行业整体信息化之后，维修企业就可以通过一个公共的专家数据库查询需要的维修技巧并将自身的工作经验与同行共享；一个维修企业的配件储存是有限的，但如果将每个维修企业甚至供应商的配件仓储量、型号和规格等登入信息网，可以较好地解决企业配件短缺但一时难以购置的问题；为车主提供周到迅速的服务，应是每个维修企业追求的目标之一，车辆检测不合格需要进厂维修时，维修企业可以通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能曲线，极大地提高维修效率和准确性。

3.2.2计算机远程故障控制系统对汽车行业的现实意义

目前我国汽车维修行业已经从完全依靠检查者的感觉和实践经验进行诊断的阶段，发展到了利用专门设备进行综合检测诊断阶段。计算机远程故障控制系统为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。

首先，它增加了用于远程诊断的诊断服务器，并预期能与该技术领域力量较强的大型汽车维修企业、科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联，同时与相关专家建立一种协作关系，共同为系统提供高效、快捷的远程故障诊断服务。其次，形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库，提高了诊断智能，并通过多手段、多专家协同对故障进行会诊，提高了故障诊断的准确性和可靠性。再次，远程故障诊断技术同时克服了地域障碍，使用户在行驶过程中也可以对汽车进行故障诊断和状态监测。

计算机控制论文:计算机控制中网络与通信技术分析

摘要：二十世纪末以来计算机和信息技术的飞速发展，为网络和通信技术的发展打下了良好的基础。最近几年，我国的网络与通信技术有很大的进步，在我国社会的各行各业都发挥着力量。本文介绍了几种常见且使用率高的网络与通信技术，分析它们是如何在计算机控制中发挥作用的。

关键词：计算机；控制；网络；通信技术

计算机网络技术和通信技术结合的理论的提出，是现代信息沟通领域一个里程碑式的进步。通过这两种技术的结合，信息传递的方式更加丰富，速度也得到了极大的提升，极大地方便了人与人之间的沟通。这二者的结合突破了传统通信技术信息交换和数字编码的限制，在现代快节奏的社会中充分发挥了作用。

1计算机网络技术

计算机网络系统是现代通信技术和计算机技术结合的产物。在计算机网络系统中，通过一些硬件的设备和线路，将处于不同区域网络中的计算机连接起来，从而达到不同计算机之间的信息流通和交换。简单来说，计算机网络技术就是在不同计算机之间搭建了一条能够沟通的路。我们所说的网络是指由电话线、电缆等数据线以及无线传输方式，建立的以计算机为节点的信息传输渠道。计算机网络系统由资源网络和通信网络两种系统组成。一般来说，计算机网络主要由六种互联的设备组成，包括路由器、网关、中继器、网桥、集线器以及交换器。通过计算机网络之间各节点信息的传递，实现电子数据的传输和共享，是现代网络技术使用的主要方式。

2计算机数据通信技术

数据通道并不是一个通道，而是指不同计算机之间进行数据交换的过程。随着技术的革新，数据通信具有不同的发展阶段，从传统利用模拟信号达成的模拟通信，到使用数字信号的数字通信，再到如今依靠信息源发出的数据信号，数据通信能够传递的信息越来越丰富，速度也在不断提高。其中，数据通信又可分为电路交换、报文交换和分组交换三种交换方式。计算机之间的信息传输和共享，主要是通过网络协议实现的。使用相同计算机语言的计算机可以在相同的网络协议的基础上，进行信息交换。网络协议的选择，往往要根据有具体的情况来确定，而不是一成不变的。

3网络控制技术类型

3.1以太网

现代计算机网络技术中，以太网是使用最为广泛、运行最为稳定的技术，无论在商用还是政府官方使用的网络技术中都是主流的计算机网络技术，同时，以太网技术还在不断改进，并逐渐适应工业方面的工作。以太网技术能够发展到今天的地步，离不开它极高的适应性和先进性，具体优势可以总结为以下几点：①以太网能够在各种类型、各种用途的计算机中发挥稳定的效用，并且对使用现场总线的标准也没有很严格的限定，能够在各种场合发挥作用；②由于技术发展已经比较成熟，以太网在建设和使用过程中的成本控制效率较高，设备、技术、维修等方面都具有一定的成本优势；③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一；④传输速度与其他技术相比有很大的优势，不仅速度快切传输稳定，提高了资源的共享及信息交流的效率；⑤开发潜力大其具有上述多种优势，在许多领域成为了主流技术，还可以延伸到许多其他领域，开发潜力大，具有持续发展的意义。

3.2现场总线技术

现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中，其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。现场总线技术的作用是能够极大的帮助计算机网络系统的运行和控制，提高稳定性，降低系统成本。国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认，如以太网、基金会现场总线FF等。正是因为现场总线技术的应用，位于不同位置的网络设备才能联系成一个整体，实现信息共享、数据传递的功能。该技术的基本特点有几下几点：①由微处理器将分散在不同位置的设备联系成一个网络，进行统一的控制。②使信息的处理更加及时、迅速、稳定，隔绝了不同地区外在因素的影响。③处于不同位置的设备虽然形成整体运行，但是每个版块的功能相对独立，就算某个板块出现故障，其他版块也可以继续运行，提高了可靠性，在一种功能失效后，不影响其他功能的正常运行，在维护上也较为方便。

4计算机控制中的网络与通信技术的发展阶段

4.1联机阶段

联机阶段，计算机的中央处理器是运行的主体。在这一阶段中，计算机需要对处于不同位置的多台计算机进行连接，并进行信息交换，此时，主处理器将处理规划连接的顺序、接收后的存放位置以及一定的反馈工作，计算机其他剩余的部分也会在主处理器的指挥下对接受的信息进行处理，并将信息反馈给主处理器。在整个过程中，中央处理器除了要负荷本身的处理工作外，还要指挥其他结构，这在一定程度上提高了对中央处理器性能的要求。而随着现代网络信息链接的对应端不断增加，中央处理器要应对的对象越来越多，负担不断加重，处理器的运行效率下降，对信息的处理质量在不断降低。一般人们采用增设通信控制器或前段处理器的方法来解决这个问题，这两种设备可以独立负责计算机与终端计算机的对接，可以极大地提高数据处理的速度。

4.2计算机互联阶段

二十世纪六十年代，网络基本处于互联阶段。当时使用的互联网络，虽然能够实现一定的信息共享，系统具有分组交换、控制等功能，但与现在使用的通信系统相比还是具有较大的封闭性，且在计算机之间的连通性上也有很大限制，效率与现在的网络系统相差甚远。

4.3标准化网络阶段

微处理器和集成电路的诞生使计算机技术进入了一个崭新的阶段。二十世纪八十年代以来，计算机的体积在不断的缩小，然而，计算机运行的效率却没有降低，反而得到了巨大的提升。现在使用的计算机不仅体积轻薄，功能完善，运行也越发稳定。再加上企业管理模式改变等社会的进步，人们通过路由器和调制解调器等设备，发展出了局域网，从而实现了一些群体计算机之间交互式网络的诞生，这种网络能够实现信息的完全共享，且与外界网络环境隔绝，呈现了较大的私密性。

4.4互连和高速网络阶段

信息高速公路理论是二十世纪九十年代提出的一种思想，在这种思想的发展过程中，它逐渐展现出了其余现代网络信息通信的切合性。美国是世界上最早开始重视信息工程建设的国家，在美国之后，全球范围内也逐渐接受了这一思想，开始进行网络信息工程的建设。现在，全球互联网通信系统已经完全建立了起来，实现了全球性的信息资源共享。

5计算机控制中的网络与通信的主要技术

5.1以太网

以太网与其他网络相比有许多优势，如以太网建设成本低、应用范围广，能够兼容绝大多数软件和硬件设备，通信传递的效率高，因此在世界范围内，以太网市场的前景都非常可观。目前阶段，不仅仅是商用计算机通信，在一些工业领域内也开始使用以太网。就市场情况来看，以太网技术与其他技术相比，具有很大的技术性优势，而又因为其成本低廉，它的价格在市场上有较强的竞争力。采用以太网来建设通信网络，能够让网络的建设成本得到节约。而这些优势不仅使以太网在市场上不断扩张发展，也推动了整个计算机网络和通信领域的发展。

5.2现场总线技术

利用现场总线技术，可以实现微机化的测量控制设备与生产现场之间的数字化和开放化通信，保证计算机控制的网络和通信技术的完整实现。目前常用的现场总线技术采用的是基带传输。这种方式具有较快的运行效率和独立性，以至于它的时效性和稳定性都比较强。另外，由于现场总线系统中发挥左右的各模块相对分散，在进行维护时可以分别进行，减少对整体系统的影响。此外，现场总线技术与其他技术相比，线路之间的互联结构更加开放，不同层级的线路大街变得更加方便，且因为具有较强的互操作性，就算是不同厂家生产的设备，只要确保使用相同的通信协议，彼此之间的联通就不会有障碍。

6计算机控制中的网络与通信技术的应用

目前，计算机网络和通信技术得到了不断的发展，其应用的范围也不断扩展，例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等。当然，它的应用范围并不局限于此。打个比方，目前最常用的计算机网络和通信技术就是3G和4G技术的运用。在城市配电网络中使用3G和4G技术，能够实现配电网中的自动化通信系统，配合应急处理系统，在事故发生时，能够在第一时间向控制中心传递消息，并采取措施控制。再比如无线视频技术在企业、政府部门之间的运用，也是通过计算机网络与通信技术，来将上级的指令传达下去。这些计算机网络和通信技术的应用在个人生活和政府工作中都发挥着巨大的作用。

7结语

当今社会，无论是工作、学习还是日常生活，人们都无法离开计算机网络和通信技术。正式因为这些技术的广泛运用，才使得当今人们的生活水平提升。目前计算机网络和通信技术的发展已经达到了相当的水平，但我们不能停止探索，随着人们对生活质量的要求不断提高，一些对于通信技术的新的要求被提出，如果有一天这些要求能被满足，也将成为一个巨大的跨越，并为人们的生活提供更多的帮助。

作者：张智 单位：国家新闻出版广电总局694电台

计算机控制论文:汽车计算机控制与网络技术研究

1计算机控制汽车管理检测系统

车辆维修企业可以通过一个全国公共计算机专家数据库，将全国每个汽车维修维护企业、4S店情况、车辆故障维修技巧、汽车维修技工技师自身的工作经验、全国汽车零部件供应商的配件仓储量、汽车配件型号和规格等车辆维护维修管理相关信息录入公共数据库。相关车辆维修企业就能通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能数据，计算机就可以进行综合检测诊断，实现全国汽修行业共享资源、技术，解决汽修企业配件短缺难以购置与调配、过剩等问题；车辆检测不合格的维修；车辆维修疑难问题等，提高了车辆维修效率和准确性。车辆故障远程监控系统用于远程诊断的诊断服务器，用便携式电脑和车内网络之间进行短程无线通信，监控和操作汽车的传感器及控制单元，使车辆在运行过程中实现远程监控和诊断。利用汽修专家、大型先进汽车维修企业、汽车科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家的技术资源，建立故障分析诊断中心互联网，可以提供高效、快捷的远程故障诊断服务，提高了故障诊断的准确性和可靠性，克服了地域障碍，为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。

2汽车计算机控制系统发展趋势

2.1智能交通系统(ITS)

未来汽车智能化传感器提供用于模拟和处理的信号，并能对信号进行放大和处理，自动进行最优化检测和自我校正线性和非线性的传感器信号。ITS是与计算机技术、信息科学、卫星定位等多个交叉学科相结合的系统，可以预测不久的将来会普及应用，它会将汽车行驶过程中的即时动态信息、目标资料等通过计算机系统优化处理，通过卫星等随时随地向驾驶员提供行驶过程的最短距离、进入最近加油站、休息区、商店、绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线，使车和车之间保持最佳安全距离；汽车防碰撞雷达的先进调速系统可以使汽车自动调速，提高高速公路的交通流量，可降低和避免交通事故。汽车采用的卫星导航系统(GPS)，定位卫星系统可以使驾驶员随时随地获取沿途天气、道路上的车流量、发生交通事故路段、某路段汽车交通堵塞等各种情况，智能交通系统可以综合、分析、判断、传输出汽车当前最佳的行车信息与路线，提高车辆行驶最佳综合性能。

2.2高速数据传输网络

电子技术、计算机技术和信息技术的迅速发展，汽车上电控器件的应用会越来越多，越复杂，车载电子设备间的数据快速交换要求越来越高。数据传输系统是一个复杂的信息交换与控制系统，它要求该系统容量大，传输速度快且计算处理速度高，因此将来它一定是采用光导纤维的高速数据传输网络，会对各子系统进行协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，以提高汽车的综合性能，行车质量。

2.3未来智能汽车

给汽车装上“大脑”，让汽车学会“思考”，这是汽车行业发展的必然趋势。目前世界很多大公司都在研究智能汽车。未来的智能汽车肯定有一套完善的导航信息资料库、GPS定位系统、车辆防碰系统、紧急报警系统等。未来智能汽车必定会装备有能同时进行多种设备通讯、联络的计算机智能系统，除进行汽车本身的智能控制和操作外，还会提供多方面、全方位的信息化服务，例如与全球互联网连通的办公自动化系统、可视高保真多媒体可视通讯设备等，使汽车行车过程安全、舒适、便捷。将来驾驶汽车会成为依靠计算机控制系统即可实现每个人都能驾驶的最普通的智能交通工具，在遵守交通法规的前提下，无人驾驶汽车也将成为未来的汽车发展趋势。

3结语

总之随着计算机技术、网络信息技术等的迅速发展，汽车的智能化、信息化、网络化将会不可避免，汽车计算机控制与网络技术将成为汽车工业发展的未来趋势，未来汽车的各系统功能必将更加提高和完善.

作者：姚慧文 单位：山东胜利职业学院

计算机控制论文:计算机控制类课程机械制造论文

1.存在问题

1.1学生的思维观念问题

机械制造及其自动化专业学生普遍认为机械类学科应该以机械设计和机械制造为核心，主要学习机械的设计以及与之相关的加工技术，其它与机械“无关”的课程学不学无所谓。所以，在计算机控制类课程的教学过程中，大多数同学表现消极，仅求考核过关。有的机械制造及其自动化专业的学生甚至认为计算机控制类的课程，应该是计算机专业或者控制专业的课程，这些课程与自己的专业方向不相关，花时间在这些课程的学习上，浪费自己的时间。

1.2计算机控制类课程设置上与专业结合生硬

普通的本科学生在大学课程期间会学到很多的计算机类课程，但真正把计算机控制类课程与机械类主干课程相关联的课程却几乎没有。比如，机械制造及其自动化专业的学生都学习了机械设计课程，课程中对于丝杆的设计与计算进行过讲解；同时他们也学习过单片机或者PLC之类的计算机控制课程，对伺服或者步进电机控制也有一定的了解。但由于我们教学过程中缺少将两者有机结合的主干课程，所以，但在大多数同学的眼中，这两门课程没有任何的关联，是独立的两门课程。由于机械和控制类课程的生硬结合，也导致学生在进行机械设计的过程中，对于设计中需要考虑的机械传动与动作部分，都用一个方框替代，认为这是计算机专业学生需要解决的问题，这就使得有些机械设计成为了“空中楼阁”，无法运行。

1.3机械制造及其自动化专业针对计算机控制类课程的实践

与创新环节尚未形成实践和创新环节是学生将理论知识与实践相结合的重要组成部分，机械类学生的实践环节多是针对某个零件的生产工艺或者设计过程进行的，而对于其生产制造过程中的动作及工艺自动实现部分却视而不见，这种长期以来形成的实践环节，更进一步地加深了学生对其课程学习的偏见。针对计算机控制类课程的实践和创新环节目前大多数的学校没有形成一套成熟的方案。

2.机械专业计算机控制类课程教学改革的方法与实践

2.1转变学生的思想观念

大学生进入学校后，专业教育很重要。在专业教育的过程中，机械制造及其自动化专业的老师不仅需要强调其未来四年需要学到核心专业知识，同时，要进一步强调为了提高生产效率和减轻劳动强度，控制类的课程也是必不可少的组成部分，不能让学生在思想上对该专业开设计算机控制类课程存在偏见。其次，在机械类课程教学的过程中，机械设计、机械制造课程教学的老师，在提及到电机和控制之类的素材时，也需要提示同学们在今后的计算机控制类课程会进一步说明和讲解，这样可以使得机械制造及其自动化专业的学生逐步认识到该专业课程不仅仅是机械设计和制造等机械类课程组成，它是一个系统的工程，同时也有计算机和控制之类的课程。这样不仅可改变机械制造及其自动化专业学生在大学期间的思想观念，同时也会影响其今后的设计和制造工作，使其对事物的认识不仅仅停留在某一个方面，而会从系统的角度来进行分析和研究。

2.2机械类课程与计算机控制类课程有机结合

为了改变传统的机械类课程与计算机控制类课程的生硬叠加的教学模式，大学本科教学的老师有必要从机械制造及其自动化专业课程与计算机控制类课程的内在联系出发，提取机械类课程与计算机类课程的关联因素，对现有的教学模式进行改革，对两类课程之间的空缺进行有益的补充，形成比较完善的机械专业知识体系结构。在教学的过程中，可以尝试将机械类课程与计算机控制类课程分解为知识点、章节和教材的三种结合模式，形成点、线、面的三级结构，将机械类课程与计算机控制类课程真正做到此有机地结合，形成学生在专业课程学习中的一个重要结成部分和重要的学习环节。

2.3针对机械制造及其自动化专业的计算机类课程的实践环节研究

实践教学环节是学生对所学理论知识进行验证的手段，也是学生进行创新设计的重要基础，因此对机械制造及其自动化专业学生的计算机类课程的实践环节研究也是必不可少的，而且是十分重要的。在教学环节中，需要从机械的部件、功能、组成和接口之间的联系出发，将机械制造及其自动化专业的实践教学分解为设计类实践教学、工艺类实践教学和控制类实践教学三个组成部分，从而形成实践教学中的三大核心模块。实践教学的内容紧紧围绕三大模块展开，在实践教学的过程中，既能体现机械制造及其自动化专业的三大核心模块的独立性，又能强调三大模块之间的关联性。通过实践教学环节，进一步加深学生对机械是一个系统工程的认识。此外，在注重学生实践环节训练的同时，鼓励学生参与各类与机械和控制相关的设计大赛，如全国的机械创新设计大赛。通过参加各类大赛，不仅可以提高参赛学生对本专业所学知识的应用能力，同时也可以激发本专业学生对课程的学习热情，在整个院系形成一点带面的学习效果，形成良好的学习氛围，使控制类课程真正融入到机械类课程的学习和实践之中，为培养知识全面的新时代机械制造及其自动化专业人才提供有力地保障。

3.结束语

针对我校机械制造及其自动化专业中的计算机控制类课程教学过程中存在的问题进行研究，分析了目前影响计算机控制类课程学习热情的因素。同时，针对这些问题提出了教学改革方法，将新的教学方法和做法应用于机械制造及其自动化专业的教学过程中，可以改变学生对机械专业课程的认识，提升学生对机械设备的系统认知能力，完善其自身的知识体系结构。该教学改革的研究，为机械制造及其自动化专业计算机控制类课程的教学工作的顺利开展提供了有力的保障。

作者：张成俊 张弛 张智明 单位：武汉纺织大学机械工程与自动化学院

计算机控制论文:计算机控制技术课程教学改革论文

1课程教学中的问题

《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线，着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真，而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处，但是对于针对本校学生的实际情况，这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中，我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。

2课程教学改革的方法和实践

2.1教学环节突出侧重点

针对本校学生的实际水平，在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述，那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结，而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中，讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑，包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等，复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法，同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成，实际应用也很广泛，在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。

2.2教学与教材有机结合

针对《计算机控制技术》这门课程的特点，现有的高校教材可谓是形形色色，各有各的特点，那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢？或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢？这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点，不能拘泥于一本教材来学习本课程，因此，在教学过程中，第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容，主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解，第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难，计算量大，因此既应用现有教材，还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材，针对算法的部分，结合不同教材的例题，使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真，该部分更多的需要学生自己动手操作，那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法，引入知识点来提高学生学习的积极性。

2.3有效利用实验环节

《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法，而且有相当强的实践性和应用性。因此，要学好这门课程，必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设，该课程的实验的设置充分结合课堂内容，考虑以实际应用为主，主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面，还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。

2.4重视教学中的考核方式

考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话，有可能使学生平时不注重学习，期末搞突击，考后知识还给老师。我们把考核分为了4种：

①课堂作业。每次作业计10分，按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。

②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性，计10分平时成绩。

③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况，实验结果的准确度来评价，满分计10分。

④期末考试。期末考试成绩折合成70%，再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理，也充分调动了学生的积极性。

3结语

我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中，也深深的被该课程的魅力所吸引，同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的，关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后，学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高，并且在课堂中，也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中，我将投入更大的精力在该课程的教学改革中，希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。

作者：马智慧 田振宇 单位：沈阳工业大学

计算机控制论文:小议计算机控制中的网络及通信

1.设施的优点及功能

有所区别，中继器的功能在于传输两个节点之间的物理层的相关信息，数据等；网桥，其作用在于将两个不同的局域网连接起来；交换机，其运转的位置在于数据链路层，具有操作方便、性能良好且成本低；集线器，在网络信息输送的过程中作为输送媒介的中央节点；路由器，转发各个局域网之间传输的数据包；网关，可以连接协议出入较大的两台计算机。

2.网络控制技术类型

2.1以太网

纵观现在的计算机控制技术，以太网已经成为了应用最为广泛的技术，其在商用计算机和过程控制范围内中高档信息的管理和通讯中占主导地位，并正在进一步向工业现场渗透。其具有适应性极强及技术先进的显著特点，该特点也是其得到广泛应用的重要因素，具体优势可以总结为一下几点

：①适应性极强 适用于各种类型的计算机，并没有现场总线的标准，因此适用性极强；

②成本较低 想较其他的控制技术，及成本需要的设备、原理、使用流程等均较为简单，成本低；

③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一；

④传输速度快 其对于数据的处理及传输速度快，提高了资源的共享及信息交流的效率；

⑤开发潜力大 其具有上述多种优势，在许多领域成为了主流技术，还可以延伸到许多其他领域，开发潜力大，具有持续发展的意义

3.现场总线技术

现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中，其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。该技术的主要作用在最终完成控制、信息传输以及计算机技术的各项功能国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认，如以太网、基金会现场总线FF等。其利用现场总线技术，控制测量设施能够转变成网络节点，使处于不同位置的设备形成一个完整网络系统，并将信息共享，共同作用，互相协作维持正常的功能运转。该技术的基本特点有几下几点：

①微处理器为中心 该总线将现场的设备全部连接起来，统一控制；

②实时性、抗干扰能力强 该技术在数据传送上采用基带传输方式，速度快，且传输过程不受其他因素的影响；

③功能独立性 各个功能板块相对独立，不受其他功能的影响，提高了可靠性，在一种功能失效后，不影响其他功能的正常运行，在维护上也较为方便；

④各个网络之间联系紧密 其开放式的网络结构能够达到同层的网络相互连接及接入信息管理网络；

⑤兼容性良好 在通信协议一致的条件下，不同型号、不同供应商出产的设备也能够进行统一组合及控制，兼容性及可操作性较强

4.现代控制网络情况

总体来看，现场总线技术具有较多显著的优势，包括可靠性强、稳定性好、技术较为成熟、实用性及兼容性良好的特点，但是由于自身的性质限制，也存在许多固有的缺陷，包括信息传输慢，效率较低；总线标准繁杂，如果总线标准不一致时，设备的连接控制存在较大的障碍；而以太网刚好与之相反，其数据传输速度快、兼容性好，不受型号、标准等因素的影响，但是可靠性不佳，且存在某些不稳定因素，因此，没有在现场设备控制方面得到广泛的应用，但是，对以太网技术进行改造后，其潜力的巨大的。基于上述情况，一般企业信息化网络是把以太网及现场总线技术配合使用，将二者都优势进行互补，扬长避短，使之的功能得到最大优化。

该应用形式的基本结构为现场设备层、过程控制层、信息处理层。现场控制层的作用在于传输现场各个设备之间测量和控制的相关数据信息。过程控制层在功能为完成现场的各类信息向实时数据库的输入过程。信息处理层是整个控制网络的核心，主要由以太网组成，其功能为传输各类数据信息，包括企业的各类方案、销售计划、财务报表等。

5.总结

计算机技术深入的发展，互联网的普及，该类信息技术给人们的生活带来了巨大的变化，是人们的生活逐步简单化、高效化、智能化。计算机数据通信技术的应用逐渐覆盖到了生活工作的各个方面，使人们的生活更加方便，如手机电视；人们沟通更加顺畅，如视频通话；生活更加丰富多彩，如数字电视等，涵盖范围广阔。按照现在的形势分析，其今后会与网络联系更加密切，对于社会信息化的转变有着十分重要的积极意义。

作者：孟鑫伟 赵翔 单位：陕西省天然气股份有限公司

计算机控制论文:计算机控制心理学实验计时问题分析

摘要：近几年计算机应用获得了大力推广和普及，如今几乎所有的公司办公都已经实现了无纸自动化。同样的，心理学实验领域也应用了相应的计算机技术，帮助其实验工作能够高效顺利的开展、获得更好的效果。但需要注意的是，在心理学实验进行过程中，计算机控制环节所产生的计时误差不可忽视，且该误差存在某种程度的随机性。本文讲解了“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”的详细内容。

【关键词】计算机控制；心理学实验；计时问题；新方案设计

这几年伴随时代的快速发展与社会经济的提升，中国心理学领域也获得飞速成长。而作为科技力量中流砥柱的计算机技术也被心理学实验大量使用，其不但能够进一步提升实验的工作效率，还有利于推动心理学领域实现可持续发展。但是由于计算机各类系统越来越复杂导致其计时问题更难解决，其优化措施遭遇瓶颈，从而使得心理学实验的测试结果存在误差。需要注意的是，在心理学实验进行过程中，计算机控制环节所产生的计时误差无法预知，并存在某种程度的随机性。

1计算机控制的心理学实验所面临的计时问题

1.1实验采用Windows、Linux等通用系统无法精确计时

现在我们比较通用的计算机系统都不是针对心理学实验专门开发的，如：Windows系统、Linux系统等。因此若在实验中不对这些系统计时做改善和优化，则会导致严重的计时误差，心理实验所获得的结果数据也会不准确甚至报废。大多数计算机采用的通用系统都属于多任务操作，这种系统的特点便是针对并发任务进行执行，使其依照某种规律依次进行调度。若在心理实验过程中应用此类系统，就算将实验设置为最优先的任务权限，也无法使得实验占据整个CPU的内存资源，并且在该系统中随时都可以将心理实验任务中断，且该实验的中断时间、次数都存在某种程度的不可预知性。由此可知，Windows、Linux等通用系统由于自身多任务操作的特点，无法在心理实验过程中进行精确计时，可能并不适合被采纳应用。

1.2实验过程中显示器刷新呈现时间无法有效控制

很多心理实验在应用计算器的时候需要借助其显示器，将某些刺激信息传递给实验人，但是显示器由于自身刷新率的特征导致心理实验在时间控制环节存在难以修正的问题。因为普通显示器数据更换必须是其刷新周期的N倍，且N为整数。所以不管心理实验程序在之前设置的显示时间是几毫米都没有意义，实际心理实验进行过程中无法对其显示器确切的信息呈现时间进行控制。如：某心理实验过程中对实验人的展示的图片刺激需要二十毫秒，但是该实验应用的计算机显示器的刷新周期是十四点三毫米，那么最终实验人所接收到的刺激信息时间是十四点三毫米或者二十八点六毫米。

1.3心理实验过程输入设备易引发随机性延时

我们生活比较常见的计算机所应用的输入设备便是鼠标、键盘等。在心理实验过程中应用这些输入设备会存在某种程度的延迟，从而导致计时误差。其计时误差程度取决于输入设备的型号、性能等等。这些都不是心理实验程序所能决定的，且其延时存在某种程度的随机性。

2针对计算机控制的心理学实验计时问题的解决方案

2.1心理实验中采用单任务操作系统

不采用多任务的计算机系统，使用单任务系统。心理实验相关程序直接采用C语言进行编程，如此一来就不会发生由任务调度引发的计时误差现象了。心理实验单任务程序可以对其内部的Microcontroller定时设备进行直接操控，且其定时设备的分辨率低于零点一微秒，其在心理实验过程其定时能够达到毫秒级别。对实验人来说相关刺激信息从调取到展现，整个过程的常数时间都受到有效控制。

2.2实验过程中显示器应用LED背光技术

想要在心理实验过程打破显示器刷新周期引发的计时误差，我们可以选择LightEmittingDiode技术，即发光二极管背光技术。与普通CathodeRayTube显示器的循环扫描不同，LightEmittingDiode显示器属于保持型，其可以借助透光途径来将刺激信息进行呈现，若关闭LightEmittingDiode背光则人的肉眼是不能看到其显示器上的任何信息的。由此可知，在心理实验过程中其对实验人呈现的刺激信息时间只有定时误差和LightEmittingDiode背光的延迟，而这两者的及时误差仅仅是二十微秒，因此其对其显示器确切的信息呈现时间可以实现毫秒级控制。

2.3心理实验过程中应用微动按键输入设备

想要在心理实验过程避免输入设备引发计时延时误差，我们可以选微动按键输入设备，将该设备与Microcontroller中断功能进行连接，并将其按键做分离处理，从而减少因去抖或者扫描等因素引发的延时，则在心理实验实际进行过程中一旦按键出现微动则马上引发中断，从而对其Microcontroller定时设备进行开关控制，其计时控制可以实现微秒级。

3结语

本篇文章针对“计算机控制的心理学实验计时问题与新方案设计”有关内容，为大家详解讲解了计算机控制的心理学实验所面临的计时问题，如：实验过程中所采用Windows、Linux等通用系统无法进行精确计时、显示器刷新呈现时间不能进行有效控制、输入设备容易引发延时且该延时存在某种程度随机性等。同时向大家简单阐述了针对该计时问题的解决方案，如：理实验过程中应用微动按键输入设备、采用单任务操作系统以及LED背光技术等。

作者：王雅喆

计算机控制论文:谈计算机控制系统软硬件的应用

【摘要】新时代背景下，计算机几乎被应用到了社会活动的所有领域中，不论日常生活，还是办公生产都需要运用计算机。计算机控制系统在生产中的应用，大大提高了生产效率和生产质量，促进了企业发展。本文从计算机控制系统的软件与硬件入手，分析其各自的应用，并深入探讨计算机控制系统的关键技术的发展。

【关键词】计算机；控制系统；软硬件；关键技术

引言

计算机控制系统是实现生产自动化、智能化、高效化的核心技术，是高新技术融合的产物，已在生产中活动中得到了广泛应用。计算机控制系统是自动控制理论与计算机技术的完美结合。计算机控制系统由软件和硬件两大部分组成，任何一部分故障或缺失都将导致整个系统的瘫痪。目前比较常见计算机控制系统有：DDC系统、DCS系统、FCS系统、PCS系统等。研究计算机控制系统软硬件的应用与关键技术，对于促进计算机控制系统的应用于推广有着重要意义。

1计算机控制系统

计算机又名电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可同时进行逻辑运算及数值计算，具备一定储存记忆功能，可根据程序自动、高速的进行大量信息处理工作，是现代化智能电子设备，由软件系统和硬件系统组成。世界上第一台计算机发明于1946年，是由约翰•冯•诺依曼在宾夕法尼亚大学发明的“电子数字积分计算机”。这台最原始的计算机造价487000美元，由17840支电子管组成，重达28t，用来计算弹道。而现代计算机正在朝着集成化、智能化、自动化、微型化方向发展。计算机控制系统是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控制对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统，从而实现工业过程自动化控制[1]。计算机控制系统应用的计算机为数字计算机，按照规模可分为：通用、微型、大型三类。计算机控制系统可应用于：生产过程控制、交通工具控制、机械设备控制等领域。通常情况下，由于计算机控制系统中控制机的输出和输入信号为数字信号，而采集到的信号和发送的执行信号为模拟信号。所以需要通过测量元件、变送单元、数模转换器来实现信号的转换与传输，根据要求运算，将信号传送到执行机构，从而对被控制对象下达指令，进行控制。最早的计算机控制系统出现于20世纪60年代，为数字信号控制方式，主要应用于过程控制。随着科学技术的发展，集中式计算机控制系统开始出现，这种计算机控制系统以现代化的微型处理器为核心，在运行中能够进行分层式控制，这种控制模式下能够实现过程控制的：控制管理、集中操作、集中监视。生产、科研等多个领域都对计算机控制系统进行了应用，20世纪70年代，计算机控制系统得到了空前发展，逐渐走向智能化、网络化、集成化。计算机控制系统的发展和进步及其在工业领域的应用，给工业生产带来了巨大影响，有效降低了生产成本，提高了企业利润，提升了生产效率。

2计算机控制系统软件

计算机控制系统由被控制对象和控制部分组成，其中控制部分包括：软件部分和硬件部分。软件部分包含：操作系统、语言处理程序和服务性程序，是能够完成各种功能计算机程序的总和，可分为：应用软件与系统软件两大部分。应用软件通常需要建立在系统软件的基础上才能运行和启动，是为了实现特定控制目的而编制出来的专用控制程序，具有一定针对性和特殊性，如报警处理程序、控制决策程序、数据采集程序、输出处理程序、编码转换程序等等。这类程序在编制过程中通常与控制策略及被控制对象的自身特点有直接关系。目前市面上常见的基于PC总线开发的专用工控组态软件和开发软件有：DELPHI、VB、MC++、C++、BORLAND等，这些软件为WINDOWS平台，提供了I/O驱动程序，OBJ文件，DLL服务，OCX控件，不仅开发界面友好，且操作简单，均为可视化界面，开发效率高，可用于各类应用程序开发。例如，DELPHI和VB就特别适合应用在有特殊控制要求，且控制点少，管理规模及数据量大的程序开发中。与PC总线相比PLC控制系统的应用软件性价比较高，也是十分适合大规模应用，并且控制性能较强。由于PLC不同于一般系统结构，因此构成PLC控制系统的应用软件通常由：下位机软件与上位机软件组成。下位机软件通常情况下与PLC硬件相互对应，LSS和LM90就是典型的下位机软件。下位机软件具有开关量的逻辑控制功能，其功能大同小异，运算能力通常要取决于CPC性能[2]。对于具有特殊控制要求的下位机软件，通常使用SFC和FBD。上位机软件与下位机软件相比，类型更多、更复杂，典型的上位机软件是INTELLUTION和INTOUCH、FIX等。以FIX为例，目前FIX支持五百多种不同驱动程序和组态软件，按OPC标准开发的程序均可在工控组态软件上运行。此外，DCS系统组态软件也有着十分强大的性能，且各个方面的功能也已经十分成熟，最适合组态编程方式，并且这些程序通用性和移植性较好，可在不同组态编程环境下直接引用，因此开发效率较高，使用非常方便，开发成本低。不同控制系统的软件性能、功能都存在差异。因此，在软件选择时，要正确结合控制特点和实际控制要求，科学选择。

3计算机控制系统硬件

计算机控制系统硬件是整个计算机控制系统的核心及软件运行基础，软件系统功能的实现，性能的发挥需要得到硬件系统的支持。计算机控制系统硬件指计算机本身及设备，包括：计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。常见的计算机控制系统硬件系统有：可编程控制系统、现场总线控制系统、分散控制系统、直接数字控制系统、单回路控制系统、多回路控制系统等。直接数字控制系统的核心是微机，该系统是利用一定数量的设备来实现数据处理与显示，进行控制。通过软件组态，可实现各种不同控制算法。直接数字控制的控制功能丰富，控制灵活性强，不需要增加控制仪表和现场连线，仅需改变控制软件组态，就可进行更高级及更复杂的控制，且具有强大的数据处理与显示功能，根据控制规律便可进行运算，作用于被控制对象。但直接数字控制系统所有控制功能都集中在一台计算机上，集中度较高，这是一种致命缺陷，一旦发生故障，将直接影响整个控制系统的运行，导致无法正常进行控制，甚至会导致数据及信息丢失，造成系统混乱，后果十分严重。分散控制系统虽然也是以微处理器为基础，但采用控制功能分散、显示操作集中设计原则，稳定性和可靠性更高。分散控制系统目前主要应用在：石化、电力、冶金等领域。分散控制系统实现了信号运算、输入、输出、变换过程控制分级、分层，主要配置了I/O插件、主机插件、通信插件、电源插件、操作接口、显示设备、打印输出设备、输入设备、存储设备等硬件设备。最早的分散控制系统开发于1975年，其开发目的是为了分散管理风险，保障系统稳定性和可靠性，提高生产效率，现如今已经成为工业自动化主流系统。目前国际上流行的分散控制系统有：N-90、TDC-300、TEWMAC500、MAX1、P-400-ICS、TOSDIC等。分散控制系统操作集中、显示集中，所以操作方面简单，效率高，功能分散所以安全可靠，且具有较强兼容性。此外，可编程控制系统应用也十分广泛，主要应用工业领域，采用可编程存储器，利用逻辑运算来实现控制，能够控制各种类型的机械设备和生产过程，功能性和可靠性都比较高，可大规模应用。可编程控制系统现场输入接口电路由：微机接口与光耦合电路组成；输出电路由：中断请求电路、选通电路、寄存器组成；开关量按隔离方式可分为：晶体管隔离和继电器隔离两大类。模拟量模块包括：电压型、电流型、脉冲型、热电阻等几大类。基本单元可分为：集成式与模块式、分布式、扩展式。主体结构包括：中央处理单元、存储器、I/O模块、电源及通信接口。可编程控制系统抗干扰能力强、功能完善、易学易用、适用性强、容易改造，且体积小、能耗低、性价比高。

4计算机控制系统软硬件关键技术的发展方向

通过前文分析可以知道，计算机控制系统由控制部分与被控制对象组成，控制目的是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和逻辑判断功能等特点，广泛应用于企业管理和工业生产中，被控制对象包括：各行各业的生产过程、实验装置、家用电器、仪器仪表、交通工具、机械装置等等，可实现高级、复杂、精密的控制效果。先来看计算机控制系统的硬件关键技术发展。近些年随着计算机、网络、信息技术、通信技术的发展和进步，硬件技术水平得到了明显提高，PLC和DCS相互渗透融合成为主流趋势，很显然PLC正在吸取DCS的优势，取长补短，例如DCS的CRT显示功能、网络功能等，而DCS也吸取了PLC的程序控制功能、模块编辑功能、联锁控制功能等，二者间界线越来越模糊，性能差距越来越小。功能的丰富使PLC正在逐步向现场总线控制系统FCS转移。从当前计算机控制系统硬件关键技术发展来看，控制类型呈现多元化，控制设备呈现一体化，系统组合更灵活，且规模可变，风险分散，成本更低。如，DCS作为新型控制模式，其强大的性能以及CRT显示手段，很快就随着单回路可编程控制回路的普及得到了广泛应用，这种控制模式控制功能与数据采集均由单回路可编程控制器来实现，目前已经成为工业控制的通用模式。再来看当前计算机控制系统关键技术，主要发展方向是：网络技术和多媒体集成化、控制与管理集成化、软件技术相互融合化、智能化、开放化。不论是智能程度，还是自动化程度都将越来越高，除了提供基本的比值、串级、前馈、PID控制算法外，还提供了多变量逻辑控制、数据整定控制、自适反馈控制、前馈整定控制、批量生产管理控制、智能模糊控制、统计过程控制等功能。软件编程技术开放性和标准化发展趋势越来越明显，能为各种应用软件提供技术支持。网络化也是当前计算机控制系统关键技术主要发展方向。在INTEMET背景下，数据传输更快，能够实现数据的共享和高速通讯，大大提高了数据利用率。因此，目前许多应用软件都在融入网络技术。例如，FIX就融入了网络技术，FIX在互联网环境下可直接监控生产控制过程，且FIX已支持动画显示和语音功能，所以应用起来效率更高，控制过程和操作响应速度更快。计算机控制系统的应用优势十分明显，在不久的将来必然成为主流工业过程控制技术。

5结束语

计算机已成为生活、办公中、生产中不可缺乏的重要工具，计算机几乎融入到了现代社会各个领域。计算机控制系统是计算机技术与自动控制理论的完美融合，实现了机械控制，生产过程控制，大大提高了工业化生产效率和生产质量。计算机控制系统由控制部分与被控制部分组成，其中控制部分由：硬件与软件组成。想要实现控制目的和控制功能，离不开软件与硬件的协调和应用，其关键技术值得研究。

作者：杨璐纯 单位：渤海大学信息科学与技术学院

计算机控制论文:计算机控制在石油化工生产的应用

【摘要】在新的时代背景下，计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。本文以石油化工生产中的计算机控制为研究对象，分析了计算机控制在石油化工生产中的重要作用，探讨了计算机控制技术在石油化工领域的发展趋势。

【关键词】计算机控制；石油化工；生产

1计算机控制在石油化工生产中的作用

1.1生产过程的自动控制

在市场经济条件下，企业之间对市场份额的竞争愈演愈烈，为了占有更多的市场份额，各个企业都在从多方面不断的改善自己。就石油化工企业而言，如何减少生产过程中的成本投入，如何有效的利用计算机控制来协助生产过程，如何不断提高企业的经济效益是十分值得关注的问题。自动化控制是现代化工业生产的方向，好多企业是借助过程控制仪表来完成工业生产过程。

1.2生产装置安全性、高可靠性的要求

石油化工生产过程具有一定的危险性，高温高压的生产环境为安全生产带来了一定的挑战。高安全性和高可靠性的生产装置是石油化工生产顺利开展的基础和前提，在计算机控制下开展的生产过程具有高安全性和可靠性，可以充分满足石油化工生产过程对安全性和可靠性的要求。

2控制仪表的发展过程

控制仪表最早出现在20世纪40年代，在控制仪表出现的初始阶段，最为常见的控制仪表就是就地式仪表。经过一段时间的发展，到了20世纪70年代，第二代DDZ电动单元仪表正式问世。又经过了大约十年的时间，人们又开发出了以DCS过程控制系统为核心的第三代计算机控制系统。进入21世纪之后，人们又对第三代计算机控制系统进行不断的改进，进而开发出了第四代智能控制系统，也就是现在非常常见的现场总线控制系统。

3DCS在扬子石化生产装置上的应用

3.1什么是DCS

DCS的全称是DistributedControlSystem，中文的意思是集散控制系统，属于计算机控制系统。DCS的主要作用是对生产过程进行集中管理和分散控制。一个DCS系统主要包括五个部分，分别是操作员站、工程师站、上位管理机、通信网络以及现场控制站。在上述五个部分的协调之下，DCS系统才能实现其功能。

3.2DCS的特点

3.2.1监控操作方便在工作过程中，DCS可以利用计算机实现对生产过程的实时监控，保证生产过程处于正常状态。一旦出现意外情况，DCS系统可以进行报警处理，及时提醒工作人员解决生产过程遇到的问题。

3.2.2控制功能丰富

DCS系统的控制功能十分丰富，DCS可以借助各种复杂的控制算法和逻辑运算实现多种控制功能，包括预警功能，监控功能，连锁保护功能等等。

3.2.3信息和数据共享

尽管DCS系统拥有多个相互不影响的工作站，但是不同的工作站之间可以实现信息和数据的共享。

3.2.4系统扩展灵活

DCS系统具有扩展灵活的特点，不同的生产过程需要的DCS系统是不一样的，相关人员可以根据自己的需要对DCS系统进行配置。

3.2.5安装维护方便

就硬件而言，DCS系统的硬件设备都属于标准化的设备，在安装时是非常容易的。就软件而言，DCS系统的软件功能非常强调，可以进行有效的自我诊断，及时发现软件在运行时遇到的问题，并及时将问题反映给相关人员。

3.2.6系统的可靠性高

DCS系统中的微处理器有效的提高了系统的可靠性，降低了系统的危险性。此外，DCS系统中冗余措施在一定程度上提升了系统的整体可靠性。

4计算机控制技术的发展趋势

进入21世纪以来，各种新技术不断涌现，计算机技术也得到了不断的发展。现阶段，微处理器的体积逐渐变小，性价比也越来越高，现场检测仪表和执行器也向着智能化的方向发展。21世纪初，IEC提出了61158标准，也就是现在非常常见的现场总线标准，简称FCS。

4.1基金会现场总线FF

基金会现场总线简称为FF，是最为常见的一种现场总线。基金会现场总线通常被安装在生产现场的最底层网络，总的说来基金会现场总线是一种自动化程度比较高的总线。基金会现场总线的主要作用是度量生产过程中的变量，并对生产过程的相关信号进行控制等等。基金会现场总线具有下述优势①较高的系统开放性，可以和任何具有相同标准的设备兼容；②智能化程度相对较高；③系统结构具有高度的分散性，从而使得整个系统的可靠性更高；④抗干扰能力相对较高。

4.2PROFIBUS总线

PROFIBUS是ProcessFildbus的缩写，PROFIBUS总线也是使用范围很广的一种现场总线，PROFIBUS总线的提出者是德国西门子公司。PROFIBUS总线主要包含三个部分①PROFIBUS-DP，也就是设备；②PROFIBUS-PA，也就是过程自动化；③PROFIBUS-FMS，也就是报文规范。

5结束语

在新的时代背景下，各种新技术的出现极大的推动了社会前进的步伐。现阶段，计算机技术已经融入了多个领域，就石油化工领域而言，计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。

作者：宋璐 单位：中石化华北油气分公司油气生产支持中心