计算机控制技术01
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第1章绪论计算机机控制系统是以微机作为控制器的过程自动控制系统。
计算机控制系统不但实现了被控参数的数字采集、数字显示和数字记录等功能,而且信息的分析、控制量的计算以及系统的管理等均实现了软件化。
微机控制技术是一门集控制理论与技术、计算机科学与技术、电子科学与技术和网络通信技术等于一体的综合型应用学科,已普及于工业生产过程、智能家电、智能仪器仪表、机器人、航空航天、智能医疗设备等诸多领域。
计算机一问世就与控制学科结下了不解之缘。
1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的人类第一台电子计算机主要用于军事领域的科学计算,由人根据计算结果对相应的军事装备和技术等进行干预。
这种工作方式在某种程度上和现代计算机离线控制工作方式相似。
计算机技术的发展,为控制系统的发展开辟了新的途径,控制理论与计算机结合,出现了计算机控制系统。
在国外,20世纪50年代初期化工领域出现了计算机自动测量与数据处理方法,中期出现了计算机开环控制系统,后期美国一个炼油厂建起了第一台生产过程闭环计算机控制装置。
60年代初期美国的一个氨厂用Rw-300计算机实现了计算机监控功能,英国的一个碱厂建成了一个直接数字控制系统(DDC)系统。
60年代中后期,计算机控制进入普及阶段。
小型计算机的出现,使可靠性不断提高,成本逐年下降,计算机在生产控制中的应用得到很大的发展,但这个阶段仍然主要是集中式的计算机控制系统。
在高度集中控制的情况下,如果计算机出现故障将给整个生产过程带来严重影响。
70年代以来,针对一些工业的高度连续化、大型化的特点,加上高可靠性、高性能、可远程通信、价格便宜、使用方便灵活的微型计算机的出现,集散式微机控制系统得以发展,从而可使用系统工程的方法实现最优控制和综合管理。
70年代后期掀起的单片微型计算机热为微机控制技术的应用注入了新的活力。
单片机体积小、功能多、性能稳定可靠、环境适用性好、价格低廉。
20多年的实践表明,以单片机为主机的微机控制系统,在实现面向生产过程的控制功能方面可以取得和其它类型计算机作主机时的同等控制效果,而以软件代替硬件方面则有更强的优势和功效,由此,计算机控制系统产生了新的设计思想和方法。
计算机控制技术计算机控制技术(一)计算机控制技术是指将计算机技术应用到控制领域,通过运用计算机的运算、存储、控制等能力,从而实现对设备、机器人、生产线等进行控制的一种技术。
它主要包括计算机辅助控制(CAC)、计算机数值控制(CNC)、计算机集成制造(CIM)、计算机远程控制(CRC)、计算机故障诊断与维护(CAD、CAM及CAE)等方面。
一、计算机辅助控制(CAC)计算机辅助控制是指利用计算机对传统控制方法进行辅助改善的方法。
计算机辅助控制主要采用人机界面方式完成进行操作,从而实现对控制系统的监控、控制和管理。
通过计算机辅助控制能够有效地提高整个生产过程的效率和可靠性,并且方便用户操作,提高管理效率,降低设备运行成本等好处。
二、计算机数值控制(CNC)计算机数值控制是指利用计算机对数控机床、数控加工中心等进行控制的一种技术。
靠着计算机的控制,可以使得机床按照预定的工艺和程序进行自动化数控加工。
数控加工设备可以根据不同的要求来调整加工参数,完成各种各样的加工任务,从而实现更高效、更精准的加工效果。
三、计算机集成制造(CIM)计算机集成制造是建立在计算机控制基础上的集成制造系统。
CIM 是一种高度自动化、柔性化的制造方式,可以对生产过程进行快速、精确的控制,满足不同的加工需要。
CIM 系统主要由 CAD/CAM 系统、计算机控制系统、传感器和执行器组成。
通过 CIM 系统,可以将各种加工设备、工具、自动运输系统等进行集成,提高企业的生产水平和竞争力。
四、计算机远程控制(CRC)计算机远程控制是指通过远程计算机网络对另一台机器进行监控、控制和管理的一种技术。
远程计算机网络可以实现对多个设备进行远程控制,极大地提高了企业的管理效率。
远程控制技术可以应用于电力、金融、交通等多个行业,使得不同地点的设备或系统都可以互相控制和监视,从而提高生产效率。
五、计算机故障诊断与维护(CAD、CAM及CAE)计算机故障诊断与维护是指利用计算机技术对设备、机器人、自动化生产线等进行故障诊断和维护的一种技术。