微型计算机控制技术结课论文_智能控制技术结课论文

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微型计算机控制技术

论 文

学 院 ： 信息科学与工程学院 专业班级 ： 自动化1206 学 号 : 0909122921 姓 名 ： 丁志成 指导老师 ： 贺建军

完成日期 ： 2015年5月20日

计算机控制技术的应用与发展

摘要：计算机控制系统综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等技术，并将这些先进技术集成应用于工农业生产。其利用工业计算机来实现生产过程的自动控制，由控制计算机本体和受控对象两部分组成。在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了其发展。计算机控制系统提高了设备的工作效率和处理能力，有效的利用了能源，满足了环保、经济、安全等要求，是满足我国自动化改造与创新发展的一个强大的动力。

关键字：计算机控制技术、农业、工业、应用现状、存在问题、发展方向

一、计算机控制技术在工、农业生产中的应用 1.工业生产

对工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路, 计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统, 随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。

工业控制计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上，将用于工业生产过程的测量、控制和管理的计算机统称为工业控制计算机，包括计算机和过程输入、输出通道两部分。但今天的工业控制计算机的内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业过程控制。因此，工业控制计算机是“应用在国民经济发展和国防建设的各个领域、具有恶劣环境适应能力、能长期稳定工作的加固计算机”，简称“工控机”。改革开放20多年来，工控机为工业自动化、信息产业和国防建设的发展提供了一条低成本的自动化技术方案，促进了国民经济的发展。同时，工控机技术自身也得到了迅速发展。实践证明：可靠而廉价的工控机适合中国国情。

正在迅速发展的智能交通系统、纺织工业、制造业、食品加工、石油化工行业、车载信息系统、海军舰载测控设备、陆军车载武器控制系统、指挥系统、新型的飞行模拟教练系统、航空和航天器地面测控设备、雷达识别跟踪系统、电子对抗系统、核电站的核聚变低杂波数据采集与控制系统、大专院校的虚拟仪器教学实验系统、汽车功能测试性能测试系统、防洪数字化大坝在线监测系统、下一代的网络设备、电信核心、边缘设备、数据通信设备、计算机电话集成（CTI）系统、增值服务业务等需要新一代工控机技术。2.农业生产

计算机自动控制技术广泛应用于大型温室、农场的畜禽生产管理、农田灌溉、农机管理、农产品加工、农业科研等方面,大大节省了劳力,提高了产品质量和生产效率。

计算机控制应用于试验室、人工气候厢、温室、试验农场以及试验区的试验监测、环境管理等。环境变化的数据, 如温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素, 均自动监测和纪录。

智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。在农业生产中, 装有遥感地理定位系统的大型农业机械, 可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业。

二、计算机技术应用于农业生产存在的问题

尽管我国农业在信息技术上的某些科研成果已经具有较高水平，但仍存在许多问题：

1、计算机配置率较低

计算机在农村的配置率不高，不能够充分发挥其作用，促进农业生产。计算机配置率不高主要受以下几个因素的影响：一是计算机及其配套设备的价格较高。虽然近年来计算机的价格有所下降，但对于农民而言，价格仍然相对较高。二是网络及通讯等实施不配套。我国农村地区面积广大、居住分散、经济发展不均衡，网络费用较高。在一些地区尚未普及网络，计算机技术的应用受到限制。

2、计算机操作人员

将计算机技术应用于农业生产，其使用的主要群体是农民。一部分农民配备了计算机，但利用率较低，没有充分发挥计算机技术在农业生产中的作用。调查显示，我国农民中文盲和半文盲的比例高达70%，缺乏使用计算机的相关知识，而且相关培训较少，导致农民不能熟练使用计算机。而由于由于农业技术推广工作待遇低、工作环境差、生产周期长，导致优秀的人才不愿意从事农、工业技术工作。农业推广人才队伍得不到补充，原有农业科技推广人员知识老化、技术落后，不能熟练掌握计算机使用技术。缺乏专业的计算

机使用人员，制约了计算机在农业生产中发挥其应有的作用。

3、数据资源科的建立

由于农业信息地区差别很大，各地区的特定数据资源库没有很好建立，很多省、市、县尚未建立起本地农业信息的资源库，因而信息资源的建设远不能满足农业的需要。

三、计算机控制系统在农、工业方面的发展方向

目前工业计算机控制系统按结构层次基本上划分为: 直接数字控制(DDC)系统、监督控制(SCC)系统、集散型控制系统(DCS)、递阶控制系统(HCS)和现场总线控制系统(FCS)等几种,其中DCS是融DDC系统、SCC系统及整个工厂的生产管理为一体的高级控制系统,该系统克服了其他控制系统中存在的“危险集中”问题,具有较高的可靠性和实用性。DCS和工业控制计算机技术正在相互渗透发展，并扩大各自的应用领域。原来一般流程工业的控制多选用集散型控制系统（DCS），离散型制造业的控制多采用可编程控制器（PLC）。随着DCS和PLC相互渗透发展继而扩大自己的应用领域，将出现DCS和PLC融合于一体的集成过程控制系统。工业控制网络将向有线和无线相结合的方向发展。但是,为了进一步适合现场的需要,DCS也在不断更新换代,近年来,集计算机、通信、控制三种技术为一体的第5代过程控制体系结构, 即现场总线控制系统, 成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向。

就信息时代的现代农业而言，它正向着“精确农业”的方向发展，基于计算机信息技术的发展与应用，通过传感器收集土壤、植物数据，利用遥感技术提供农田作物生长环境、生长状况信息，结合地理信息系统的地理数据管理功能，运用全球定位技术精确定位导向，通过专家系统优化决策和指令，自动监控的智能农机如自动控制播种机、施肥机、喷药机、收获机及智能机器人进行精确操作。可依据作物生长状况、土壤肥力、作物病虫害的细块分布进行农事活动，从而达到减少施肥量、用种量、施药量，提高产量和品质。加强对农业信息资源开发利用的统一规划和指导，逐步建立并完善各级信息资源，建立标准和数据更新体系，加强数据更新技术的研究与应用。同时加强信息市场的管理和立法，避免信息数据库的重复建设，提高数据库的网络化水平，增强数据的共享性。大力开发和利用农业数据库，促进地方农业信息化建设进程，建立区域网与国内主干网、互联网接轨，实现农业技术人员、管理人员、农户全部入网。培养高级农业信息技术专门人才，以提高我国农业信息技术研究、开发力量，使农业信息技术走上实际应用——试验——推广的良性发展道路。

总之，计算机控制系统在工农业上向着网络化、集成化、智能化、标准化的方向发展。

四、结语

计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。这一革新，改变了自动控制系统的结构，也导致对这类系统的分析和设计发生较多的变化。计算机控制在工农业系统中的应用已取得了可喜的进展，而且随着计算机技术的继续发展，系统和控制理论与实践的不断深化，将得到进一步完善和发展，并为提高生产设备性能、产品质量，稀有资源的有效利用发挥更大的作用 参考文献

[1]周萍，计算机自动控制技术在工业生产现场的应用 [2]崔婷，计算机技术在农业生产中的应用

[3]刘继芬,世界主要国家农业计算机自动控制技术应用现状