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論計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢論文
摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，本文對(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并根據(jù)目前社會(huì)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展水平，分析了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，著重對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；工作原理；發(fā)展趨勢
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)二者的結(jié)合，是二者發(fā)展到一定階段上的產(chǎn)物。人們?yōu)榱朔奖愎ぷ�，用�?jì)算機(jī)來控制自動(dòng)控制系統(tǒng)中的功能，于是就形成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它以計(jì)算機(jī)作為控制主體，并通過一些輔助部件將被控對(duì)象與計(jì)算機(jī)相連接，從而達(dá)到具有一定控制目的的系統(tǒng)。這里的輔助部件主要包括：輸入輸出接口、檢測裝置和執(zhí)行裝置等。它與被控對(duì)象的連接和部件間的連接通常有兩種方式：有線連接、無線連接。以達(dá)到使被控對(duì)象的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)過程達(dá)到某種指定的要求，也可以是使目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工作原理
我們常說的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由硬件組成和軟件兩部分組成。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一般都有專門的數(shù)字--模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備和模擬--數(shù)字轉(zhuǎn)換設(shè)備。由于一般都是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，所以有時(shí)候?qū)τ?jì)算機(jī)硬件配置的要求并不是很高，但對(duì)于計(jì)算機(jī)可靠性、反應(yīng)速度有著一定的要求。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理大致可分為以下三個(gè)階段：(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)被控制對(duì)象工作的瞬時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測分析，并由傳感器傳輸給計(jì)算機(jī)。(2)實(shí)時(shí)決策：對(duì)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并與被控制對(duì)象的系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行分析，并按已有的控制規(guī)律，決定下一步的控制過程。(3)實(shí)時(shí)控制：根據(jù)第二步的決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行部位發(fā)出信號(hào)，進(jìn)而完成控制任務(wù)。這三個(gè)過程在一個(gè)控制系統(tǒng)中不斷重復(fù)，使整個(gè)系統(tǒng)按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，并對(duì)被控對(duì)象和設(shè)備本身的進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控，一旦產(chǎn)生異常系統(tǒng)會(huì)及時(shí)作出處理。
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用
當(dāng)今世界，要想提過一個(gè)國家的綜合國力，就必須首先提高這個(gè)國家的科學(xué)技術(shù)上，尤其應(yīng)該把重點(diǎn)放在提高產(chǎn)品的創(chuàng)新和開發(fā)能力上。在高科技信息技術(shù)應(yīng)用方面，要充分將各種新技術(shù)、新材料、新能源相結(jié)合，并根據(jù)市場的需求來綜合應(yīng)用，力求工業(yè)設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)統(tǒng)籌兼顧的原則，使兩者在實(shí)際應(yīng)用中逐步融合，最終實(shí)現(xiàn)以為人服務(wù)為核心、控制一體化的智能控制體系。從目前工業(yè)發(fā)展的狀況來看，隨著CAD、人工智能、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的逐漸發(fā)展和應(yīng)用，使得人們對(duì)設(shè)計(jì)過程有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)的思維有了更廣闊的發(fā)揮空間。從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過程來看，并行設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、敏捷設(shè)計(jì)、全生命周期設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法引領(lǐng)了現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的發(fā)展方向。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，在信息化的推動(dòng)下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式必然朝著數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的趨勢發(fā)展。
三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
�。ㄒ唬┚W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加先進(jìn)化
為了方便工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，人們設(shè)計(jì)出一種可編程序控制器(PLC)的微機(jī)系統(tǒng)。它利用可編程序的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)用戶下達(dá)的指令，并將指令轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，通過對(duì)數(shù)字進(jìn)行分析來完成預(yù)定的邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等功能。近年來可編程序控制器大多都采用計(jì)算機(jī)作為主要控制器，且存儲(chǔ)器采均采用集成電路的形式，因?yàn)榧呻娐肪哔|(zhì)量可靠可靠、功能穩(wěn)定、價(jià)格便宜、體積比較小等優(yōu)點(diǎn)，且人們對(duì)集成電路的應(yīng)用技術(shù)較為成熟。近些年來由于智能的I/O模塊的出現(xiàn)，使PLC除了具備原來的邏輯運(yùn)算、邏輯判斷等功能外，還具備數(shù)據(jù)自動(dòng)處理、故障自行診斷、PID運(yùn)算及網(wǎng)絡(luò)等新功能，從而大大地?cái)U(kuò)大了可編程序控制器的應(yīng)用范圍。
（二）網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加集成化
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心是中央處理器，就像人的大腦一樣，指揮真?zhèn)�系統(tǒng)的運(yùn)行。人們把處理器、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、顯示操作裝置、輸入/輸出接口、模擬儀表等眾多原件有機(jī)地集成在一起，就形成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它的出現(xiàn)為生產(chǎn)的自動(dòng)化提供了可能。在實(shí)際生產(chǎn)中采用集成化的控制系統(tǒng)，會(huì)使生產(chǎn)成本更低、生產(chǎn)過程更加便利、產(chǎn)品質(zhì)量更加可靠。因此，在新時(shí)期計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)會(huì)朝著更加集成化的方向發(fā)展。
�。ㄈ┚W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加智能化
智能控制一直是人們追求的目標(biāo)，是指不需要人的參與就能夠自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，是用機(jī)器代替人工的前提條件。智能控制由眾多系統(tǒng)綜合形成，包括：識(shí)別控制系統(tǒng)、分級(jí)控制系統(tǒng)、綜合分析系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。以計(jì)算機(jī)級(jí)基礎(chǔ)，將智能控制技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化的要求，這對(duì)推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步有著重大意義。計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步直接影響了智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。雖然目前智能控制只能較為淺顯的模擬人類大腦的思維判斷過程，但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來控制系統(tǒng)會(huì)更加的智能化。
�。ㄋ模┚W(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加網(wǎng)絡(luò)化
當(dāng)今時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面應(yīng)用，催動(dòng)著控制系統(tǒng)的變革，也加速了新的控制理論的產(chǎn)生。控制系統(tǒng)更為網(wǎng)絡(luò)化，已經(jīng)成為當(dāng)前控制技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的主要方向。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享，它還可以應(yīng)用于控制現(xiàn)場，并將控制與管理綜合化、一體化。因特網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于傳統(tǒng)的信息瀏覽、查詢、發(fā)布，人們現(xiàn)在可以利用因特網(wǎng)技術(shù)跨越地理因素，直接對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制�，F(xiàn)代我們所用到的控制系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成信息和控制綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩部分組成�，F(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)是將工作中的設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接，形成分布式控制系統(tǒng)。通過因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)場控制設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。在科技迅速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展不僅僅局限于此，在未來會(huì)朝著更加網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)正朝著智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。更為先進(jìn)集成電路的引用，提高了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的可靠性和工作效率，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用也越來越普及，在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展將會(huì)有更為美好的前景。
參考文獻(xiàn)：
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