学习计算机控制接口技术的重要性与应用

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：将测得的炉膛压力送入计算机，进而控制烟道出口挡板的开度。该系统可实现对企业废水和城市污水的自动采样、流量的在线监测和主要污染因子的在线监测；实时掌握企业及城市污水排放情况及污染物排放总量，实现监测数据自动传输；由监测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至城市环保局，由城市环保局对企业进行监督管理。采用计算机控制技术已经成为机电一体化技术的重要特征。

知识目标：重点掌握计算机控制系统的结构原理、分类以及组成；了解计算机控制系统的类型；了解计算机控制系统的发展方向；了解接口技术的概念及种类；了解工业控制计算机系统的分类及硬件组成的一般形式；了解STD总线的技术特点。

能力目标：具备对（工业）计算机控制系统及应用的认知能力；初步具有识别计算机系统的类型及其工作过程的能力；能够分析计算机控制系统及其接口技术的工作原理；可以运用所学的计算机和控制接口方面的基础知识，了解解决现代工业控制过程中的实际问题的过程。

素质目标：合理安排每个成员的分工任务，发挥队长的引领作用和团队成员间的互助友善；培养环境保护意识，能自觉践行社会主义核心价值观。

1.工业炉的计算机控制

图5－1为工业炉计算机控制的典型情况，其燃料为燃料油或者煤气，为了保证燃料在炉膛内正常燃烧，必须保持燃料和空气的比值恒定。图5－2所示为控制系统实物图。

图5－1中描述了燃料和空气的比值控制过程，它可以防止空气太多时，过剩空气带走大量热量；也可防止当空气太少时，由于燃料燃烧不完全而产生许多一氧化碳或炭黑。为了保持所需的炉温，将测得的炉温送入数字计算机计算，进而控制燃料和空气阀门的开度。为了保持炉膛压力恒定，避免在压力过低时从炉墙的缝隙处吸入大量过剩空气，或在压力过高时大量燃料通过缝隙逸出炉外，同时还采用了压力控制回路。将测得的炉膛压力送入计算机，进而控制烟道出口挡板的开度。

1.工业炉的计算机控制

图5－1　工业炉的计算机控制

图5－2　控制系统实物图

此外，为了提高炉子的热效率，还需对炉子排出的废气进行分析，一般是用氧化锆传感器测量烟气中的微量氧，通过计算而得出其热效率，并用以指导燃烧调节。(https://www.chuimin.cn)

2.水质监测

我国很多工业城市的废水排放量较大，已造成城市地表水的严重污染。各城市的环境监测中心站肩负着对城市地表环境水质及污染源排放废水的监测工作，很多城市相继形成了以市站为网头，与区站、行业站构成一体的废水监测网。

为提高水质监测能力，建立了如图5－3所示的工业废水在线监测系统，系统建成一个由污水排放监测子站、监测中心站和管理中心（城市环保局）组成的城市废水监测网络系统。该系统可实现对企业废水和城市污水的自动采样、流量的在线监测和主要污染因子的在线监测；实时掌握企业及城市污水排放情况及污染物排放总量，实现监测数据自动传输；由监测中心站的计算机控制中心进行数据汇总、整理和综合分析；监测信息传至城市环保局，由城市环保局对企业进行监督管理。

图5－2　控制系统实物图

此外，为了提高炉子的热效率，还需对炉子排出的废气进行分析，一般是用氧化锆传感器测量烟气中的微量氧，通过计算而得出其热效率，并用以指导燃烧调节。

2.水质监测

图5－3　工业废水在线监测系统框图

从上述两个案例可以看出，计算机控制以及网络技术的使用，极大地提高了系统控制的自动化水平和控制的精度以及实时性。采用计算机控制技术已经成为机电一体化技术的重要特征。

图5－3　工业废水在线监测系统框图

学习计算机控制接口技术的重要性与应用

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