数字化检测控制技术的有效应用方法

利用计算机和网络技术进行数字化检测与控制的方式很多，下面介绍几种典型的应用方式。

（一）用于数据采集与处理

利用计算机可把生产过程中有关参数的变化经过测量变换元件测出，然后集中保存或记录，或者及时显示出来，或者进行某种处理。例如，使用计算机的巡回检测系统，可以定时轮流对几十、几百甚至几千个参数进行测量、显示（或打印）；使用计算机的数据采集系统，可以把数据成批存储或复制，也可以通过传输线路送到中心计算机；使用计算机的信号处理系统，可以把一些仪器测出的曲线经过计算处理，得出一些特征数据等。

计算机数据采集与处理系统有离线与在线之分。

离线数据采集与处理过程为：首先，仪器监视人员必须在规定的时间间隔内反复地读出一个或多个测量仪器的数值，并把这些数据记录在有关表格上（或者再将这些数据存放到某种数据载体上）；其次，把这些数据输入计算机进行处理，得出计算结果并获得测量结果的记录。离线采集与处理的缺点是一方面数据收集需要大量人力，另一方面从读出测量值到算出结果需要较长时间。因此，测量数据收集的速度和范围受到极大的限制。

采用在线采集与处理，可以把测量仪器所提供的信号直接送入计算机进行处理、识别，并给出检测结果。这样，运行费用可大大减少。

在线数据采集与处理中，计算机虽不直接参与过程控制，但其作用是很明显的。首先，在过程参数的测量和记录中，可以用计算机代替大量的常规显示和记录仪表，并对整个生产过程进行在线监视；其次，由于计算机具有运算、推理、逻辑判断能力，可以对大量的输入数据进行必要的集中、加工和处理，并能以有利于指导生产过程控制的方式表示出来，故对生产过程控制有一定的指导作用；最后，计算机具有存储信息的能力，可预先存入各种工艺参数的极限值，处理过程中能进行越限报警，以确保生产过程的安全。此外，这种方式可以得到大量的统计数据，有利于模型的建立。

（二）用于生产控制

1.操作指导系统

操作指导系统的典型结构每隔一定时间，把测得的生产过程中的某些参数值送入计算机，计算机按生产要求计算出应该采用的控制动作，并显示或打印出来，供操作人员参考。操作人员根据这些数据，并结合自己的实践经验，采取相应的动作。在这种系统中，计算机不直接干预生产，只是提供参考数据。

2.顺序控制与数字控制系统(www.xing528.com)

由计算机对一台或几台生产设备或一个生产过程进行比较复杂的顺序控制，且其中某些动作有一定的数值（尺寸）要求（例如加工一定尺寸形状的工件）时，这种控制就是数字控制。计算机直接放在机床旁边，负责接收工件的几何尺寸数据，并把这些数据转换成机床的控制指令。这些控制指令通过电子耦合线路直接反馈到机床的控制部分。

采用计算机的闭环数控系统除了具备机床控制的各种功能外，还应当具备下述功能：对工件进行测量，对几何尺寸数据的给定值和实测值进行比较，并根据比较结果发出控制指令反馈给机床的控制部分。闭环数控系统具有加工精度高和刀具磨损小及其对干扰不敏感等优点。

3.直接控制系统

在直接控制系统中，计算机本身被用来代替反馈控制系统的控制部分，直接控制生产过程。用一台计算机控制少数几个参数是不合算的，通常以分时方式去控制十几个、几十个甚至上百个参数。计算机直接控制系统的缺点是可靠性较差，如果计算机本身出现故障，整个系统将不能工作。因此，在应用于连续生产过程时，对于计算机的可靠性应有较高的要求。

4.前馈控制系统

在前馈控制系统中，计算机代替前馈控制系统的控制部分。计算机不断地监测生产过程变化，并产生相应的控制信号，送到控制器中。当然，一台计算机也可以同时控制若干台控制器（以分时工作方式）。计算机前馈控制系统的优点是可靠性比较高，计算机本身即使出现故障，系统照样可以在常规控制器的操纵下工作。

5.智能自修复控制系统

智能自修复控制系统对设备在运行过程中出现的故障，不但能进行检测、诊断，而且具有自补偿、自消除和自修复能力。

以上介绍了几种典型的应用方式。如果采用功能较强的计算机系统时，数字化检测与控制系统除用于控制生产过程外，还可以进行生产的计划和调度，其中涉及生产过程的数据处理、方案选择等。

对于一个具体的数字化检测与控制系统，很可能同时兼有两种甚至多种系统的功能。