徐文祥，李金良，楊焱，顧萍萍，楊永龍

（江蘇火禾信息技術(shù)有限公司，江蘇 南京210046）

0 引言

隨著改革開放的不斷深入，我國社會主義市場經(jīng)濟和科學技術(shù)都取得了顯著進步，工業(yè)生產(chǎn)成果豐碩。在這種背景下，工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢有了新變化，生產(chǎn)也有了更高的要求。過去工業(yè)生產(chǎn)的主要勞動力是工人，但現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)當中的主要勞動力已由大機器代替，大機器生產(chǎn)實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)效率的提高，降低了工人的工作強度。在大機器生產(chǎn)的不斷發(fā)展和進步下，自動化控制成為了新的研究方向，跨區(qū)域的多元控制也是其中的研究要點之一[1]。本文通過對計算機控制技術(shù)與地理信息技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用進行研究，探討其在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的重要作用。

1 在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中應用計算機控制技術(shù)的作用簡述

在信息時代的背景下，第四次工業(yè)革命的到來使得工業(yè)生產(chǎn)逐漸朝著自動化的方向發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)變得更加的高效和快捷，它對于降低工業(yè)生產(chǎn)工作強度有著積極的作用。具體說來，計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，促使更多的行業(yè)和領域與計算機技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行了融合，在工業(yè)生產(chǎn)中應用計算機技術(shù)，能夠完善工業(yè)生產(chǎn)的管理制度，形成一套系統(tǒng)的、科學的、高效的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，借助地理信息技術(shù)可以實現(xiàn)跨區(qū)域的流程監(jiān)控，從而為工業(yè)生產(chǎn)的自動化奠定較好的基礎，這也是現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要研究內(nèi)容和研究方向。研究這一論題不僅僅是生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展趨勢下的要求，也是各行業(yè)和企業(yè)提高自身競爭力，提高工作效率，占據(jù)更多更有利的市場，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化目標的有利措施。因此，企業(yè)必須認識到只有將計算機控制技術(shù)與地理信息技術(shù)應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的作用，更加主動的學習技術(shù)應用的具體內(nèi)容，采取相關(guān)措施來推動這一技術(shù)的應用，才能夠真正的促進我國工業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化、智能化、現(xiàn)代化、高效化和便捷化[2]。

2 工業(yè)自動化技術(shù)的概念

對于工業(yè)自動化技術(shù)的概念進行了解和認識，可以更好的幫助管理者應用和掌控這一技術(shù)。簡單來說，工業(yè)自動化技術(shù)就是指將各種設備和儀表進行綜合運用的技術(shù)，詳細來講就是指將電子設備、儀器儀表與計算機的計算能力、計算機中心的控制能力等有機結(jié)合，形成的綜合運用技術(shù)。使用工業(yè)自動化技術(shù)旨在實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程進行檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)整和管理，通過使用工業(yè)自動化技術(shù)能夠有效地減少工業(yè)生產(chǎn)實踐，提高工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)量、質(zhì)量和效率。同時，將地理信息技術(shù)與工業(yè)自動化技術(shù)結(jié)合，可以對不同生產(chǎn)區(qū)域、生產(chǎn)流程有效控制，進而幫助企業(yè)減少浪費、節(jié)約資源、降低能耗、增加產(chǎn)出收益[3]。

工業(yè)自動化技術(shù)優(yōu)點眾多，技術(shù)復雜，涉及到的層面和內(nèi)容相當多樣。工業(yè)自動化技術(shù)涉及到的內(nèi)容包括煤油石化、制藥采礦、發(fā)電冶金等。工業(yè)自動化技術(shù)涉及到的過程可以分成三個部分，一是軟件技術(shù)；二是硬件技術(shù)；三是系統(tǒng)性技術(shù)。

軟件技術(shù)也可以通過計算機實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的軟件進行優(yōu)化、控制和管理；硬件技術(shù)是計算機對變送器、執(zhí)行器以及輔助設備的優(yōu)化、管理和控制；系統(tǒng)性技術(shù)則包括了軟件集成技術(shù)、硬件集成技術(shù)以及硬件和軟件集成技術(shù)等，應用地理信息技術(shù)實現(xiàn)跨區(qū)域管理即是硬件和軟件集成技術(shù)的一種。所以在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)當中合理的使用計算機控制技術(shù)是非常的必要的。

計算機控制系統(tǒng)就是利用計算機技術(shù)來達到工業(yè)生產(chǎn)自動化的目標，讓工業(yè)自動化控制系統(tǒng)能對控制器進行合理的配置。計算機控制系統(tǒng)控制算法的主要目的是為工業(yè)設備按照指定的命令完成相應動作提供策略。計算機系統(tǒng)運行的過程中，需要與各種輔助設備和控制對象進行數(shù)據(jù)方面的溝通，這種數(shù)據(jù)溝通叫做數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信按照通信的方式可以分成兩種，一種叫做有線數(shù)據(jù)通信，另一種叫做無線數(shù)據(jù)通信[4]。運用計算機控制技術(shù)的目標也有兩個，一個是通過計算機控制技術(shù)來對控制對象的操作過程和運行情況進行實施的監(jiān)控，在遇到問題時以便進行更快速的調(diào)整；另一個是對控制對象進行控制，幫助控制對象更加高效的、智能的、自動的進行工作，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)效率的最優(yōu)化和最大化。

3 計算機技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用及作用分析

3.1 DCS

DCS是集散控制系統(tǒng)的一種簡稱，這一系統(tǒng)受到計算機技術(shù)的影響最為明顯，當計算機做出指令時，集散控制系統(tǒng)能夠快速的做出反應。集散控制系統(tǒng)主要是維護、改造和管理工業(yè)自動化的一種控制系統(tǒng)。伴隨著我國科技水平的不斷進步，集散控制系統(tǒng)的研制也更加的深入，集散控制系統(tǒng)的生產(chǎn)速度也越來越快。所以在市場上，集散控制系統(tǒng)的種類十分的豐富，而且產(chǎn)品的技術(shù)水平與國際一流水平的差距很小。集散控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，給我國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的完善和發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)，創(chuàng)造了發(fā)展的機遇。當前中國特色社會主義進入新時代，我國經(jīng)濟發(fā)展也進入新時代，網(wǎng)絡技術(shù)和通信技術(shù)進一步的發(fā)展，在這種時代的條件下，集散控制系統(tǒng)對PLC、工業(yè)PC、NC以及各種調(diào)節(jié)器都進行了集成，不斷的實現(xiàn)著工業(yè)自動化系統(tǒng)的系統(tǒng)性、創(chuàng)新性以及現(xiàn)代性目標，計算機控制技術(shù)和工業(yè)自動化控制系統(tǒng)不斷的向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。

3.2 PLC

PLC是可編程控制系統(tǒng)中比較常見的一種，其主要作用是通過運算、控制和記錄等指令，以發(fā)送數(shù)值信號或者是模擬量形式對工業(yè)控制中的存儲系統(tǒng)進行控制管理的過程[5]?，F(xiàn)階段該技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比其應用的范圍和領域更加的廣泛，由于信號傳輸更穩(wěn)定，對于干擾的防御能力更強，對操作步驟的一系列更簡化，使得它在操作方面也變得更加的便捷和簡單，操作人員更容易上手，在復雜的工業(yè)環(huán)境當中采取PLC更為方便。在工業(yè)環(huán)境當中主要采取更加直觀、形象的程序在現(xiàn)場進行操作，出現(xiàn)問題便于及時發(fā)現(xiàn)并進行調(diào)整。這一系統(tǒng)的功能性很強，響應速度快，所能控制的儲存容量更多，加之網(wǎng)絡化的功能，越來越受到工業(yè)環(huán)境下工作人員的喜愛，應用的領域也更加的廣泛。此外，該系統(tǒng)在同時運行多種編程語言的情況下依然穩(wěn)定，持續(xù)革新該技術(shù)對于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)有著重要的意義和作用。

3.3 FCS

FCS又叫做現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，主要作用是抵抗外界信號對于指令信號的干擾，對于系統(tǒng)進行擴展和總線的布置和安裝、費用的投資等等都具有不可替代的作用[6]。FCS系統(tǒng)是計算機控制技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中比較常見的一種應用方式，與其它的系統(tǒng)比較其主要優(yōu)勢在于硬件和軟件的互換更新，開放性較強。這一系統(tǒng)的安裝成本比較低，性價比比較高，安裝步驟簡單，維護也比較方便，所以受到了工業(yè)自動化控制系統(tǒng)操作人員的廣泛關(guān)注。

3.4 傳感器

現(xiàn)代信息技術(shù)有三大主要基礎，分別是計算機、通信和傳感技術(shù)。在傳感技術(shù)的不斷發(fā)展下，市面上出現(xiàn)了各種各樣的傳感器，傳感器由于其傳輸速度快、傳輸功能豐富、傳輸容量大、傳輸平衡等優(yōu)點，被廣泛應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)當中。改革開放以后，傳感器的應用領域就已經(jīng)十分廣泛了，這是因為傳感器的水平對于工業(yè)現(xiàn)場自動控制水平的高低具有非常明顯的影響，可能會關(guān)系到工業(yè)自動化控制系統(tǒng)是否能夠正常的運行。傳感器作為計算機控制技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的一種應用方式，為我國工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化、科學化、智能化、高效化、合理化發(fā)展做出了巨大的貢獻。傳感器的各種優(yōu)點也造就了現(xiàn)階段傳感器的地位很難被取代[7-10]。

將傳感器技術(shù)、工業(yè)自動控制技術(shù)與地理信息技術(shù)結(jié)合，可以精準的跨區(qū)域控制儀器設備，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)流程過程中每一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率與搭配處于可控范圍，進而為減小生產(chǎn)成本，提高運轉(zhuǎn)效率做出貢獻。

4 結(jié)論

綜上所述，我國的現(xiàn)代化進程不斷加快，自動化技術(shù)取得顯著成就，與此同時我國的科學技術(shù)也在不斷的發(fā)展和革新，尤其是在計算機信息技術(shù)領域。地理信息技術(shù)的不斷發(fā)展給人們帶來了新的生活方式，也給社會生產(chǎn)帶來了新的發(fā)展機遇。在工業(yè)生產(chǎn)自動化當中合理的應用計算機控制技術(shù)與地理信息技術(shù)能夠有效地構(gòu)建工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，從而減少工作人員的工作負擔，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。通過計算機控制系統(tǒng)引導下的產(chǎn)品質(zhì)量也更加優(yōu)質(zhì)，自動化控制系統(tǒng)的運行對于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的正常運行也有著積極的作用。