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计算机科技在自动化控制系统中的应用

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：尹小光

[导读] 摘要：随着计算机科学技术的进步，企业各项生产都趋于信息化、智能化发展。

        （阿荣旗蒙西水泥有限公司内蒙古 162750）
        摘要：随着计算机科学技术的进步，企业各项生产都趋于信息化、智能化发展。计算机科技以其独有的优势在自动化控制系统中发挥着巨大的作用。本文对信息智能进行了介绍，针对目前阿荣旗蒙西水泥有限公司内部的计算机科技与自动化控制之间的关系，并对计算机科技在自动化控制系统中的应用与研究进行全面分析。
        关键词：计算机科学；智能一卡通；自动化
        一、前言
        中国是世界上工业发展最快的国家，随着科技的进步一直以来大部分国内生产设备由落后、自动化水平低、能源消耗高等问题不断进步到智能化、科技化，同时国家也对关闭了一些污染大、能耗高的企业。因此，提高自动化水平、节能降耗、降低成本、科技创新成了生产企业的生存之本。计算机与自动化的结合成为当今科技进步不可取代的成果。
        二、工业的自动化控制系统
        最为显著的事我公司集散系统，其实大部分企业采用集散控制系统，简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。
        1、可靠性是DCS发展的生命，要保证DCS的高可靠性主要有三种措施：一是广泛应用高可靠性的硬件设备和生产工艺；二是广泛采用冗余技术；三是在软件设计上广泛实现系统的容错技术、故障自诊断和自动处理技术等。当今大多数集散控制系统的MTBF可达几万甚至几十万小时。
        2、DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。
        3、控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。
        三、智能自动化系统----智能一卡通
        我公司自主研发的地磅无人值守智能一卡通系统就是代表作之一，水泥厂是材料进出、运输量较大的企业，地磅开票与吨位采集在2015年前一直由人工复核，其工作量巨大；以及准确性差、风险性高；匹配工作人员多等问题。
        就这些问题我公司信息部门经过为期一年的学习、设计与研发，最终完成了一套无人值守系统，车辆自动过磅，数据自动保存后由IO模块控制实现全自动智能
        1.1车辆排队
        ■车辆到厂区门口后到设置在北门的发卡中心,登记车辆信息,排号,发卡,车辆按照排号顺序刷卡入厂办理业,原料运输车辆、备品备件运输车辆、内转车辆、行政车辆不用排队。
        ■系统采用IC卡+RFID卡方案,业务车辆每车必备一卡,登记发卡,入厂刷卡,出厂收卡。其中袋装水泥运输车辆、行政车辆不发放RFID卡。
        ■改变现在排号单+发货单二次排队模式,采用一卡通发卡排号、刷卡按排号顺序办理业务。系统实现自动排队,按物资品种排队,实现自动叫号功能,入厂车辆水泥和熟料各10个车(可自行调整),未在规定时间内入厂,系统自动将其调整为当前队列最后一个。
        ■厂区南北大门各设置一台LED排队显示大屏,大屏显示内容:序号、车号、物料、装卸车地点等。
        ■门卫实现对入厂车辆及场内车辆秩序管理。
        1.2门卫
        门卫对场内情况进行巡逻、次序维持并提供临时询问帮助等工作。门卫实现刷卡打印过磅单及入厂刷卡识别功能。
        ■对于散装打印前根据规则获取装车批号信息。
        ■需要每车质检物资,在质检结果完成后更新过磅单结算数量
        1.3地磅
        ■实现司机刷卡上磅,全程不需要下车,减少在厂内停留时间,提高车辆流通量问题实现无人值守自动化计量功能。
        ■地磅采用双向设计单向使用方式。
        ■地磅需安装监控系统将车辆的实时画面传入到门卫室或者发卡中心。
        ■地磅实现车辆限位器,车辆未完全上磅,语音提示。地磅配置语音对讲系统,在过磅过程出现异常时,司机可使用求助钮与门卫或者发卡中心沟通。
        ■实现二次过磅后根据系统误差值范围控制功能,出现误差的需要调头车辆进多退少补处理。
        ■对于采购收货业务,可实现过磅后扣后重量大十原发重量直接将差额在重上进行扣除。
        1.4散装水泥
        ■故装水泥取消前付货员现场稽核功能,刷卡出系统自动稽核掉制,对于个符合要求车辆禁止装午卡通系统需要实现辆按照排队顺序过磅后,根据排队指示大屏到指定地点装车,进行装车序列控制。
        ■司机拿着IC卡到散装插卡器进行插卡,系统检索车辆信息后白动放料指示按钮;不合法车辆禁止装车,需要晃罐的,晃罐后重新进入装车区域。
        1.5袋装水泥
        ■袋装水泥取消目前付货员现场稽核功能,在装车道刷卡后系统自动想计数器发送装车数量,计数器控制皮带开始运转。刷卡后自动计算批号,并喷印在包装袋上,装车完成后计数器自动控制接包皮带进行停止。
        ■原煤化验实现取样打印条码,将条码贴到采样袋上,化验人员通过条码枪扫描条码录入化验数据,系统设置化验标准扣重,自动计算过磅单结算重量。

        1.6系统接口需求
        系统支持与ERP系统进行数据交互,传输数据包括供应商客户信息、物料信息登记信息、过磅信息、批号信息(出厂水泥及熟料批号)、质检化验信息(原辅料入厂检验)。
        ■在数据双向传递的过程中,大宗物资一卡通管控系统都作为数据传输的发起端,负责主动读取ERP系统的业务数据;工作结束后,负责推送数据信息结果(业务单据信息及称重信息)到ERP系统。具体如下:
        ■销售发卡登记:获取提货单信息。
        ■过磅:过磅单打印后将称重数据传递至ERP系统,生成销售出库单和采购入库单入厂原料质检:根据质检结果自动计算结算重量自动更新ERP采购入库单数量。
        1.7短信接口需求
        ■业务短信通知——过磅信息可以通过短信形式及时告知客户指定人员手机,系统支持异常信息短信预警功能。
        四、结语
        就目前社会发展，各行业都无法离开计算机科学与自动化，除了企业它在人们的日常生活中也具有很重要的作用。在自动化控制中，计算机科学智能自动化可以对电气设备控制、电气过程控制以及故障检测产生重大的影响。因此，我们应重视计算机智能化技术的发展，不断地探索与研究，使其得到进一步的提高，也为我们国家的发展带来曙光。