計算機輔助生產控制

計算機輔助生產控制是隨著計算機輔助設計與製造的發展而產生的。它是在信息技術自動化技術與製造的基礎上,通過計算機技術把分散在產品設計製造過程中各種孤立的自動化子系統有機地集成起來,形成適用於多品種、大批量生產,實現整體效益的集成化和智慧型化製造系統。

簡介

計算機套用在過程控制中,原先只是用來作數據處理和巡迴檢測,後來逐漸取代常規模擬控制器,進入線上控制領域,從而大大改變了操作控制界面,使生產過程的控制水平達到一個嶄新的階段。

與模擬控制的比較

由常規自動化儀表實現的自動化控制系統稱為常規控制系統。常規控制系統套用很早,使用廣泛,但與計算機控制系統相比較,其局限性十分明顯,主要表現在以下幾個方面。

(1)隨著生產規模的擴大,需要的模擬控制盤越來越長,這給集中監視和操作帶來困難。而計算機系統採用集中監視方式,操作管理方便,一台計算機可以同時代替多台常規儀表。

(2)常規儀表控制系統的控制方案的修改比較困難,常需要進行硬體配置調整和接線更改;而計算機控制系統由於其所實現功能的軟體化,複雜控制系統的實現或控制方案的修改,只需修改程式,重新組態即可。

(3)常規儀表控制系統無法實現各系統之間的通信,不便於全面掌握和調度生產情況;計算機控制系統則可以通過通信網路互通信息,實現數據傳送和信息共享,能使操作人員及時了解生產情況,改變生產控制和經營策略,使生產長期處於最優狀態。

(4)計算機具有判斷和記憶功能,它能夠綜合生產中各方面的信息,在生產發生異常情況下及時作出判斷,採取適當措施,並提供故障原因的準確指導,縮短系統維修和排除故障時間,提高生產效率,這是常規儀表所達不到的。

系統的類型

計算機控制系統的分類標準很多,通常可按照系統的功能和結構兩個方面來劃分。

按系統的功能分類

(1)順序控制和數值控制

所謂順序控制,就是使生產過程按事先規定好的時間函式或邏輯順序進行工作的控制方式。它可以按照預先規定好的各時間段對應進行的控制動作;依次逐步進行,也可以根據前階段的結果,選擇下一步應執行的動作,並轉入相應階段。數值控制簡稱數控,將輸入的數位訊號轉換成執行機構的控制信號,用以控制生產過程。它主要用於工具機及有關加工裝置的控制。

(2)直接數字控制

直接數字控制系統已廣泛套用於工業過程控制。其主要特點是計算機通過模數轉換器直接從生產過程中獲得被控變數的信息,然後進行運算,其結果通過數模轉換器直接去操縱執行機構,由於它是取代控制器直接面對生產過程,因此,被稱為DDC控制,是計算機控制的一種最基本的形式。

按系統結構分類

(1)單機控制系統

單機控制系統是指用一台計算機對生產過程實施控制的系統,它可以實現DDC控制。控制迴路一般有4路、8路或16路。其特點是系統結構簡單、價格便宜,適合於小規模生產裝置的計算機控制。對於規模大、控制迴路多的生產過程,應採用雙機或多機計算機控制系統。

(2)多級計算機控制系統

多級計算機控制系統至少包含主、從兩級計算機,可以實現計算機監督控制。上位機具有較強的計算能力和人機對話能力,主要用於協調各個下位機的工作,監督和控制整個生產過程。下位機處於從屬地位,它接受上位機的指令,直接從事生產過程的數據採集和參數控制,並將有關的測量和控制信息返回給上位機。下位機可以具有多個層次。

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