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精品文檔微型計算機控制技術 論 文學 院 ：專業(yè)班級 ： 學 號 : 姓 名 ： 指導老師 ： 完成日期 ： 2015年5月20日計算機控制技術的應用與發(fā)展摘要：計算機控制系統(tǒng)綜合了計算機、自動控制理論和自動化儀表等技術，并將這些先進技術集成應用于工農業(yè)生產。其利用工業(yè)計算機來實現(xiàn)生產過程的自動控制，由控制計算機本體和受控對象兩部分組成。在其基礎上發(fā)展起來的網絡化和現(xiàn)場總線技術又進一步促進了其發(fā)展。計算機控制系統(tǒng)提高了設備的工作效率和處理能力，有效的利用了能源，滿足了環(huán)保、經濟、安全等要求，是滿足我國自動化改造與創(chuàng)新發(fā)展的一個強大的動力。關鍵字：計算機控制技術、農業(yè)、工業(yè)、應用現(xiàn)狀、存在問題、發(fā)展方向一、計算機控制技術在工、農業(yè)生產中的應用 1.工業(yè)生產 對工業(yè)生產過程進行計算機控制是提高產品質量、降低成本、減少環(huán)境污染的必由之路, 計算機控制系統(tǒng)已成為生產設備及過程控制等重要的組成部分,它代替人的思維成為工業(yè)設備及工藝過程控制、產品質量控制的指揮和監(jiān)督中心。工業(yè)生產過程的計算機控制系統(tǒng), 隨著計算機的進步、工業(yè)生產工藝過程控制要求的提高和生產管理的完善而不斷發(fā)展。工業(yè)控制計算機是工業(yè)自動化設備和信息產業(yè)基礎設備的核心。傳統(tǒng)意義上，將用于工業(yè)生產過程的測量、控制和管理的計算機統(tǒng)稱為工業(yè)控制計算機，包括計算機和過程輸入、輸出通道兩部分。但今天的工業(yè)控制計算機的內涵已經遠不止這些，其應用范圍也已經遠遠超出工業(yè)過程控制。因此，工業(yè)控制計算機是“應用在國民經濟發(fā)展和國防建設的各個領域、具有惡劣環(huán)境適應能力、能長期穩(wěn)定工作的加固計算機”，簡稱“工控機”。改革開放20多年來，工控機為工業(yè)自動化、信息產業(yè)和國防建設的發(fā)展提供了一條低成本的自動化技術方案，促進了國民經濟的發(fā)展。同時，工控機技術自身也得到了迅速發(fā)展。實踐證明：可靠而廉價的工控機適合中國國情。正在迅速發(fā)展的智能交通系統(tǒng)、紡織工業(yè)、制造業(yè)、食品加工、石油化工行業(yè)、車載信息系統(tǒng)、海軍艦載測控設備、陸軍車載武器控制系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)、新型的飛行模擬教練系統(tǒng)、航空和航天器地面測控設備、雷達識別跟蹤系統(tǒng)、電子對抗系統(tǒng)、核電站的核聚變低雜波數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、大專院校的虛擬儀器教學實驗系統(tǒng)、汽車功能測試性能測試系統(tǒng)、防洪數(shù)字化大壩在線監(jiān)測系統(tǒng)、下一代的網絡設備、電信核心、邊緣設備、數(shù)據(jù)通信設備、計算機電話集成（CTI）系統(tǒng)、增值服務業(yè)務等需要新一代工控機技術。2.農業(yè)生產計算機自動控制技術廣泛應用于大型溫室、農場的畜禽生產管理、農田灌溉、農機管理、農產品加工、農業(yè)科研等方面,大大節(jié)省了勞力,提高了產品質量和生產效率。計算機控制應用于試驗室、人工氣候廂、溫室、試驗農場以及試驗區(qū)的試驗監(jiān)測、環(huán)境管理等。環(huán)境變化的數(shù)據(jù), 如溫度、濕度、光照時間和強度、風向風速等各項要素, 均自動監(jiān)測和紀錄。智能溫室大棚中利用計算機進行遠程監(jiān)控和操作，還可設計自動控制無人管理溫室大棚。根據(jù)遠程傳感器搜集來的溫度、濕度、光照等模擬信息，經輸入通道進行AD轉換，傳入計算機，計算機既可以利用這些數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，同時又可以利用這些數(shù)據(jù)對大棚進行控制，進行加濕、加溫、增加光照等控制，從而實現(xiàn)溫室大棚的自動化智能控制。在農業(yè)生產中, 裝有遙感地理定位系統(tǒng)的大型農業(yè)機械, 可以在室內計算機自動控制下完成各項農田作業(yè)。二、計算機技術應用于農業(yè)生產存在的問題 盡管我國農業(yè)在信息技術上的某些科研成果已經具有較高水平，但仍存在許多問題：1、計算機配置率較低 計算機在農村的配置率不高，不能夠充分發(fā)揮其作用，促進農業(yè)生產。計算機配置率不高主要受以下幾個因素的影響：一是計算機及其配套設備的價格較高。雖然近年來計算機的價格有所下降，但對于農民而言，價格仍然相對較高。二是網絡及通訊等實施不配套。我國農村地區(qū)面積廣大、居住分散、經濟發(fā)展不均衡，網絡費用較高。在一些地區(qū)尚未普及網絡，計算機技術的應用受到限制。2、計算機操作人員 將計算機技術應用于農業(yè)生產，其使用的主要群體是農民。一部分農民配備了計算機，但利用率較低，沒有充分發(fā)揮計算機技術在農業(yè)生產中的作用。調查顯示，我國農民中文盲和半文盲的比例高達70%，缺乏使用計算機的相關知識，而且相關培訓較少，導致農民不能熟練使用計算機。而由于由于農業(yè)技術推廣工作待遇低、工作環(huán)境差、生產周期長，導致優(yōu)秀的人才不愿意從事農、工業(yè)技術工作。農業(yè)推廣人才隊伍得不到補充，原有農業(yè)科技推廣人員知識老化、技術落后，不能熟練掌握計算機使用技術。缺乏專業(yè)的計算機使用人員，制約了計算機在農業(yè)生產中發(fā)揮其應有的作用。3、數(shù)據(jù)資源科的建立 由于農業(yè)信息地區(qū)差別很大，各地區(qū)的特定數(shù)據(jù)資源庫沒有很好建立，很多省、市、縣尚未建立起本地農業(yè)信息的資源庫，因而信息資源的建設遠不能滿足農業(yè)的需要。三、計算機控制系統(tǒng)在農、工業(yè)方面的發(fā)展方向目前工業(yè)計算機控制系統(tǒng)按結構層次基本上劃分為: 直接數(shù)字控制(DDC)系統(tǒng)、監(jiān)督控制(SCC)系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)(DCS)、遞階控制系統(tǒng)(HCS)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS )等幾種,其中DCS是融DDC系統(tǒng)、SCC系統(tǒng)及整個工廠的生產管理為一體的高級控制系統(tǒng),該系統(tǒng)克服了其他控制系統(tǒng)中存在的“危險集中”問題,具有較高的可靠性和實用性。DCS和工業(yè)控制計算機技術正在相互滲透發(fā)展，并擴大各自的應用領域。原來一般流程工業(yè)的控制多選用集散型控制系統(tǒng)（DCS），離散型制造業(yè)的控制多采用可編程控制器（PLC）。隨著DCS和PLC相互滲透發(fā)展繼而擴大自己的應用領域，將出現(xiàn)DCS和PLC融合于一體的集成過程控制系統(tǒng)。工業(yè)控制網絡將向有線和無線相結合的方向發(fā)展。但是,為了進一步適合現(xiàn)場的需要,DCS也在不斷更新?lián)Q代,近年來,集計算機、通信、控制三種技術為一體的第5代過程控制體系結構, 即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng), 成為國內外計算機過程控制系統(tǒng)一個重要的發(fā)展方向。就信息時代的現(xiàn)代農業(yè)而言，它正向著“精確農業(yè)”的方向發(fā)展，基于計算機信息技術的發(fā)展與應用，通過傳感器收集土壤、植物數(shù)據(jù)，利用遙感技術提供農田作物生長環(huán)境、生長狀況信息，結合地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)管理功能，運用全球定位技術精確定位導向，通過專家系統(tǒng)優(yōu)化決策和指令，自動監(jiān)控的智能農機如自動控制播種機、施肥機、噴藥機、收獲機及智能機器人進行精確操作?？梢罁?jù)作物生長狀況、土壤肥力、作物病蟲害的細塊分布進行農事活動，從而達到減少施肥量、用種量、施藥量，提高產量和品質。加強對農業(yè)信息資源開發(fā)利用的統(tǒng)一規(guī)劃和指導，逐步建立并完善各級信息資源，建立標準和數(shù)據(jù)更新體系，加強數(shù)據(jù)更新技術的研究與應用。同時加強信息市場的管理和立法，避免信息數(shù)據(jù)庫的重復建設，提高數(shù)據(jù)庫的網絡化水平，增強數(shù)據(jù)的共享性。大力開發(fā)和利用農業(yè)數(shù)據(jù)庫，促進地方農業(yè)信息化建設進程，建立區(qū)域網與國內主干網、互聯(lián)網接軌，實現(xiàn)農業(yè)技術人員、管理人員、農戶全部入網。培養(yǎng)高級農業(yè)信息技術專門人才，以提高我國農業(yè)信息技術研究、開發(fā)力量，使農業(yè)信息技術走上實際應用試驗推廣的良性發(fā)展道路。總之，計算機控制系統(tǒng)在工農業(yè)上向著網絡化、集成化、智能化、標準化的方向發(fā)展。四、結語計算機控制就是用計算機對一個動態(tài)對象或過程進行控制。在計算機控制系統(tǒng)中，用計算機代替自動控制系統(tǒng)中的常規(guī)控制設備，對動態(tài)系統(tǒng)進行調節(jié)和控制，這是對自動控制系統(tǒng)所使用的技術裝備的一種革新。這一革新，改變了自動控制系統(tǒng)的結構，也導致對這類系統(tǒng)的分析和設計發(fā)生較多的變化。計算機控制在工農業(yè)系統(tǒng)中的應用已取得了可喜的進展，而且隨著計算機技術的繼續(xù)發(fā)展，系統(tǒng)和控制理論與實踐的不斷深化，將得到進一步完善