计算机软件及程序在自动化专业中的关键应用概述

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1、程序设计的基础知识包括程序设计、程序设计方法、程序设计语言、程序开发环境等几个方面。1.1程序设计使用程序设计语言将问题的求解过程描述成计算机能够识别的方式—程序。程序设计先从问题描述开始，经过分析问题确定解决方案、设计解决问题的算法、依据算法编写程序、测试、运行维护等一系列过程，最终得到解决问题的计算机程序整个过程。（1）程序设计步骤：分析问题（明确要解决什么问题）、设计算法（数据结构和算法）、编写程序（将算法用程序设计语言描述出来）、调试运行（语法错误、语义错误、异常）。（2）算法就是解决问题所需要的操作步骤的集合。（3）数据结构数据：用来描

2、述现实世界的数字、字符、图像、声音以及能够输入到计算机中，并能被计算机处理的符号集合。例如，整数、图书馆中书目。数据元素：数据集合中的个体，是数据的基本单位。数据项：一个数据元素可以由若干个数据项组成。数据项是数据不可分割的最小标识单位。数据对象：具有相同性质的数据元素的集合，是数据的一个子集。数据结构：相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。数据的逻辑结构：数据元素之间存在的固有的逻辑关系。常简称为数据结构。集合、线性结构、树形结构、图状结构。1.2结构化程序设计基本思想：采用“自顶向下，逐步求精”的程序设计方法和“单入口单出口”的控制

3、结构。强调先考虑总体，再考虑细节。经过对问题的逐步细化，将问题分解为基本程序模块，从而将原来较为复杂的问题化简为一系列简单的模块。任何复杂的程序都由顺序、选择和循环三种基本程序结构通过组合、嵌套构成，从而形成一个单入口单出口的程序。1.3语言分类机器语言：是用二进制代码表示的机器指令的集合，是计算机能够直接识别和执行的一种语言，是一种面向机器的语言。内存占用少、直接执行和速度快；通用性较差，不易阅读和记忆，编程工作量大，难以维护。汇编语言：用助记符表示的面向机器的计算机语言高级语言：与自然语言相近并为计算机所接受和执行的计算机语言1.4程序开发环

4、境比如VC++6.0以及JAVA的开发工具等多种多样，不一而足。自动化自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控（制）管（理）结合，强（电）弱（电）并重，软（件）硬（件）兼施”鲜明的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。自动化专业的优势在就业时候体现得更为突出。首先，所有的行业都可以同自动化挂钩，转行非常容易，“硬”可转电子

5、工程，“软”可转计算机，也可转通信，非常不错。本专业是一门适应性强、应用面广的工程技术学科。旨在培养学生成为基础扎实、自动控制技术知识系统深入、计算机应用能力强的高级工程技术人才。所以学生在毕业后都能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。与本专业就业领域相关联的行业在近年来借助市场经济的搞活和对外开放程度的加深，也获得了飞速发展。民航、铁路、金融、通信系统、税务、海关等部门的自动化程度越来越高，科研院所、高科技公司也借助强大的人才优势，发展迅猛。计算机程序设计在自动化专业上的应用早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（

6、PLC），它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC。PLC自1969年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国、日本、德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同.一.扫描技术当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和

7、输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。（一）输入采样阶段在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。(二）用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的

8、顺序依次地扫描用户程序（梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由