计算机控制技术及网络通信的发展应用

摘要：计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机，从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中，并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类，计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。

关键词：计算机 控制技术 应用探索

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0011-01

计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机，从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机，辅助部件指输入输出接口，检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系，一种是有线方式，例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式，如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年，随着计算机硬件及软件的快速发展和普及，计算机远程网络通讯的应用范围越来越广，数据传输量越来越大，传输效率也越来越高，已广泛应用于各个领域，并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内，计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展，其应用范围将会更广，为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。

1 计算机控制系统的组成和分类

计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样，计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍，是一种最基本的控制方式。

1.1 硬件组成

计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成，如（图1）所示。

1.2 计算机的控制系统软件

计算机的控制系统有以下四种系统：操作指导控制系统、直接数字控制系统（DDC）、计算机监督系统（SCC）、分级计算机控制系统。

2 计算机远程网络通讯技术

（1）根据信息传输方向的不同，可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型：双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构，信息能够向两个方向同时传递；半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递，旦不是同时进行的，每次只能向单一方向传递；单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中，网络线路通讯方式多为半双工方式，即多为四线制传输方式，而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式，这样在满足实际实用要求的前提下，通信线路得到了有效简化。

（2）计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中，计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模；数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机，其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等，其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联，数据交换设备将各种终端设备连入网络，然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时，数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器，从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。

（3）计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展，目前，其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见，该种连接形式以计算机为核心，通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时，同一时间内，计算机仅可以与一个搅拌站终端连接，此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务，则会导致计算机出现忙号。

3 计算机控制的发展现状及应用探索

3.1 网络化

随着计算机和网络技术的发展，各种计算机网络广泛应用于控制系统，规模越来越大，从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化，并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元，从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构，就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节，他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的，及原有仪表单元数字化后，再增加网络通讯专用单元，构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中，及现场总线控制系统中，具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统，而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作，然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织，并相互协作，最终实现预定完成的控制任务。

3.2 扁平化

根据不同功能的网络结构，在系统集散以及分布式计算机的控制系统中，系统将以网络为限分成了多个层次，各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立，在信息传递和交换中，将受计算机的影响，是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性，造成了不同厂家之间的产品交互性差。

4 结语

随着计算机控制技术的不断发展，对控制系统的控制水平要求越来越高，将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类；然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明；最后评价了计算机控制系统。

参考文献

[1]朱玉玺，崔如春.计算机控制技术[M].北京：电子工业出版社，2005.

[2]冯勇.现代计算机控制系统[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997.