淺談?dòng)?jì)算機(jī)控制在生產(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展方向摘要：本文是根據(jù)自己對(duì)當(dāng)今信息社會(huì)的發(fā)展的看法以及結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)所分析而來(lái)的。其中，本文主要分為兩部分，前部分主要是計(jì)算機(jī)的發(fā)展，后部分是對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展做出的分析。正文：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是自動(dòng)控制原理與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。簡(jiǎn)單而言，自動(dòng)控制原理是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的靈魂，控制原理是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)理論依據(jù)的來(lái)源；而計(jì)算機(jī)技術(shù)是它的大腦，整個(gè)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)都是由微控制器輸出。目前，自動(dòng)控制原理和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還是相對(duì)獨(dú)立的，其中，自動(dòng)控制原理在經(jīng)過(guò)了一個(gè)多世紀(jì)的快速發(fā)展，經(jīng)歷了經(jīng)典控制論階段、現(xiàn)代控制論階段、大系統(tǒng)理論階段以及智能控制理論階段之后，這門理論體系框架基本已經(jīng)完善。但計(jì)算機(jī)技術(shù)從誕生到發(fā)展不過(guò)短短的幾十年，它持續(xù)地飛速發(fā)展階段還在進(jìn)行中。因此，我先主要分析計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，然后再探討一下計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展前景。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展前期主要是由電子管計(jì)算機(jī)過(guò)渡到晶體管計(jì)算機(jī)，其主要是運(yùn)用于科研和軍事當(dāng)中，幾乎很少應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中。其后隨著微型機(jī)的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)進(jìn)入到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展階段，尤其是嵌入式計(jì)算機(jī)的誕生，使計(jì)算機(jī)進(jìn)入了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩大分支并行發(fā)展時(shí)代。嵌入式計(jì)算機(jī)的技術(shù)要求是對(duì)控制對(duì)象的智能化控制能力，其技術(shù)發(fā)展方向是強(qiáng)大的控制能力與嚴(yán)格的控制可靠性。這明顯不同于通用計(jì)算機(jī)所追求的高速、海量的數(shù)值計(jì)算，即總線的無(wú)限提升和儲(chǔ)存容量的無(wú)限擴(kuò)大。同時(shí)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)也發(fā)生了翻天覆地的改變，由馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)發(fā)展到后來(lái)的哈佛體系結(jié)構(gòu)，從而使計(jì)算機(jī)的衍生產(chǎn)品大量出現(xiàn)，如智能控制器、單片機(jī)、微處理器等。技術(shù)的革新不僅僅使硬件得到了快速發(fā)展，還使支撐硬件系統(tǒng)的軟件不斷地完善，尤其是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等軟件的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)控制在工廠的普遍使用奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)目前工業(yè)生產(chǎn)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)要求，我認(rèn)為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展方向主要有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化。下面就這幾條發(fā)展趨勢(shì)一一做一下簡(jiǎn)單的分析：1、智能化智能控制是指無(wú)需在人的干擾下就能夠自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的過(guò)程，這無(wú)疑是今后工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要目標(biāo)。智能控制不僅能節(jié)省大量的人力資源，而且能使生產(chǎn)率提高數(shù)倍。智能化對(duì)傳感器技術(shù)和自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展有很大的依賴性，如何將不確定的復(fù)雜的外界信號(hào)更精確、更及時(shí)地轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)，這將是未來(lái)科學(xué)道路繼續(xù)探討的課題。同時(shí)，近年人工智能技術(shù)作為一門獨(dú)立的學(xué)科，正在穩(wěn)步向前發(fā)展，也正在形成自己的理論體系，這將為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)智能化發(fā)展提供更全面的理論依據(jù)。實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)智能化的手段可以直接在車間內(nèi)安裝各種自動(dòng)調(diào)換的加工工具，如數(shù)控機(jī)床、智能調(diào)節(jié)器，也可以以機(jī)器人代替工人完成各自的任務(wù)，如日本“法拉克”工廠，其“生產(chǎn)人員”全是功能各異的機(jī)器人，而只需少量的操作人員在操作室里進(jìn)行作業(yè)，對(duì)那些機(jī)器人進(jìn)行控制調(diào)整。隨著“無(wú)人化工廠”的提出，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的智能化必然有極大的發(fā)展空間。網(wǎng)絡(luò)化將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)銜接起來(lái)是自然而然的事，直接目的就是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)控制。網(wǎng)絡(luò)和軟件技術(shù)的發(fā)展使計(jì)算機(jī)控制在響應(yīng)速度和控制成本等方面顯示出優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。目前，人機(jī)接口、監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)查詢軟件已經(jīng)和互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了互連，但大部分并不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)控制功能。而電子服務(wù)能通過(guò)實(shí)時(shí)信息閉環(huán)，將通信、計(jì)算機(jī)和控制現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)控制?，F(xiàn)代自動(dòng)化控制系統(tǒng)是基于分散型網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)有開(kāi)放性、模塊化、低成本。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，以太網(wǎng)和TCP/IP使用于更高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)連接，這是由于單級(jí)網(wǎng)絡(luò)不是自動(dòng)化控制的最佳選擇。因此，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)通常有多級(jí)以太網(wǎng)組成，從而保證控制的速度、決策、維護(hù)和診斷等功能的順利實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，智能家居也逐步進(jìn)入百姓家。智能家居實(shí)現(xiàn)的主要功能包括：遙控控制功能、高加密（電話識(shí)別）多功能語(yǔ)音電話遠(yuǎn)程控制功能、定時(shí)控制功能、集中控制功能、場(chǎng)景功能、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制功能、全球網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控功能、安防報(bào)警功能等等，即實(shí)現(xiàn)家庭安全防范、家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、家庭通信幾個(gè)方面的功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和綜合布線技術(shù)等。為了使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能普及大眾，可以進(jìn)一步降低微控制器，如單片機(jī)的成本。此外，近年來(lái)興起的圓桌會(huì)議和美國(guó)政府提出的“智慧地球”無(wú)疑顯示了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的魅力!集成化集成化主要是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的集成化，其重點(diǎn)體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedMakingSystem，簡(jiǎn)稱CIMS）的形成與發(fā)展。1973年美國(guó)的約瑟夫哈林頓（JosephHarrington）提出計(jì)算機(jī)集成制造（ComputerIntegratedManufacturing,CIM）技術(shù)，強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)觀點(diǎn)和信息觀點(diǎn)下組織和管理企業(yè)生產(chǎn)，而整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是一個(gè)數(shù)據(jù)采集、傳遞和加工處理的過(guò)程，最終形成的產(chǎn)品可以看作是數(shù)據(jù)的物質(zhì)表現(xiàn)。而通常認(rèn)為，CIMS是指企業(yè)根據(jù)自身情況而合理地將CIM置于生產(chǎn)過(guò)程中的具體應(yīng)用。在這個(gè)系統(tǒng)中，產(chǎn)品生命周期內(nèi)，各個(gè)單項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，即信息處理和制造企業(yè)管理信息系統(tǒng)集成在一起，其關(guān)鍵是建立統(tǒng)一的全局產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)管理及共享的機(jī)制。CIMS的關(guān)鍵點(diǎn)就是集成，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等軟硬件技術(shù)，把生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)營(yíng)管理、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起，構(gòu)成一個(gè)能適應(yīng)市場(chǎng)需求變化的大系統(tǒng)。CIMS的進(jìn)一步發(fā)展方向是支持“并行工程”，即力圖使那些為產(chǎn)品生產(chǎn)周期各階段服務(wù)的專家盡早地并行工作，從而使全局優(yōu)化并縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。此外，并行工程的未來(lái)發(fā)展是虛擬制造技術(shù)。在我國(guó)，CIMS發(fā)展早已重點(diǎn)放在了提高企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的能力和加強(qiáng)科學(xué)管理上，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)觀點(diǎn)指導(dǎo)下的集成和優(yōu)化，通過(guò)幾十年的實(shí)踐檢驗(yàn)，已經(jīng)證明這一綜合技術(shù)對(duì)提高我國(guó)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，提高綜合國(guó)力有著重要意義。由它的發(fā)展趨勢(shì)可預(yù)測(cè)其今后的發(fā)展趨勢(shì)是數(shù)字化、集成化、綠色化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化的融合。標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是指在全球范圍內(nèi)制定公認(rèn)的國(guó)際化通用標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、測(cè)試、維護(hù)都有重要意義。在高度全球化大背景下，不同廠家的產(chǎn)品互相兼容才能使這種技術(shù)有更寬廣的發(fā)展前途，才能成功地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享，大大降低工程成本。程序接口的標(biāo)準(zhǔn)變化能使廠家之間的數(shù)據(jù)交換有了保證，也解決了通訊產(chǎn)生的難題。參考文獻(xiàn)：1.劉娟，Web技術(shù)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，浙江大學(xué)碩士論文2.吳平峰，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的介紹，城市建設(shè)理論研究，20123.呂彥梅，先進(jìn)生產(chǎn)制造技術(shù)，硅谷，20124.孫向?yàn)I，智能家居控制系統(tǒng)展望，科協(xié)論壇，2012內(nèi)容總結(jié)

（1）淺談?dòng)?jì)算機(jī)控制在生產(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用的發(fā)展方向

摘要：本文是根據(jù)自己對(duì)當(dāng)今信息社會(huì)的發(fā)展的看法以