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计算机控制技术在现代社会的发展过程中有着非常重要的作用。特别是近期国家提出了“制造业信息化”的发展战略,并确定了中部崛起的自动化发展规划,更突出地反映了计算机控制及自动控制技术在工业生产中的重要地位。“制造业信息化”的发展战略的实施,不仅表现在新建项目技术含量的要求,也表现在对原有技术及设备自动化改造的要求上。随着国家发展战略的实施及制造业的飞速发展,计算机控制技术的应用将具有更广泛的发展空间,其重要性将得到更多人的认可。
本文中所提到的“中频烧结机自控系统”的就是利用计算机技术对原有设备进行数控改造的具体实践。具体而言,该项目的实施是是以原有烧结机为基础,通过对其工作方式的改造,达到计算机自动控制的目的,实现加工过程的自动化,使原来生产手动操作方式为按照设定自动运行的计算机操作。该设备还可以根据工艺的不同,人工输入多种工艺参数,并借助液晶屏和数码管显示模块实时显示加工过程中的曲线和加工中的温度预期值和实际值,便于操作者进行监控,从而通过在一台设备上设定各种不同的工艺参数,实现各种不同的控制目的及要求的控制精度,以解决原有系统的不足。该系统的使用,不仅减轻了劳动者的劳动强度,提高了控制精度,而且减轻了废品率,大大提高了加工质量和工作效率。
本文主要从四个方面详细描述了中国地质大学(武汉)工程学院金刚石钻头烧结机数控系统研制及实现过程。首先,简单介绍了原有烧结机的系统特性及改造完成后要达到的设计目标和设备运行的程序流程。其次,根所设计要达到的目标,详细介绍了控制系统的硬件及软件的设计思想。对计算机控制的各个组成部分,如存储器扩展、键盘模块、数据采集模块、显示模块及液压输出控制系统所涉及的相关理论及所使用的主要器件进行了介绍,并且对各个部分的硬件电路和实现相应功能的软件系统设计进行了详细描述,对主要的控制算法及软件模块的程序语句进行了比较详细的讲解。根据该控制系统中温度控制的特殊性,对常用的温度PID控制算法与本系统采用的温度控制算法进行了比较,说明了在本控制系统中不宜采用PID调节算法的原因,并对本算法的可行性进行了阐述。
第三,根据原烧结机的特点和运行机制,说明了控制系统改造后系统运行的准备条件及实现情况,并进行了控制系统与烧结机连接的设计说明。
最后,描述了控制系统各个组成部分的调试方法,对相关参数的测试给出了具体的实验数据并加以说明
用计算机来实现控制具有很重要的意义。首先,计算机运算速度比较快,一台计算机可以控制多个回路,大大节省费用。其次,控制算法灵活,可以随时根据系统需要进行改进,从而提高单台设备对不同生产要求的适应性。而且,用软件编写控制算法比用硬件组成的调节器具有更高的可靠性和适应性,系统维护也比较简单。最后,计算机控制的软件算法可以按照被控对象的数学模型编排程序,而不会由于人为的因素造成失调,从而改变调节品质,提高产品的质量。