微電子技術在自動化控制中運用分析

陳云超

（池州學院，安徽 池州 247000）

伴隨科學技術的持續提升，自動化控制開始出現在更多行業之中，并且從不同程度上要求著自動化控制技術，有效發展了該項技術。特別是在自動化控制中融入了微電子技術后，不但在自動化程度上得到了提升，還推動了自動化控制向微型化發展，積極的引領了自動化控制的發展。文章基于微電子角度對如何提升自動化控制技術水平的內容進行了探究，以期為有關研究人員提供相應的理論與技術支撐。

1 微電子技術與自動化控制概述

伴隨時代的發展，技術的進步，信息技術已經成為了時代的主題，其中，微電子技術與自動化控制的融合，更是帶動了各個行業的進步。

1.1 微電子技術

微電子技術屬于一種高新的電子技術，其建立在以集成電路為核心的半導體器件之上，主要涉及器件物理、系統電路設計、自動封裝及測試技術、工藝技術、材料制備等。微電子技術有著廣泛的應用空間，例如，自動化控制、日常應用的電子產品等，其特征是質量輕、體積小、工作速度敏捷、可靠性高，可以說，微電子技術有效促進了信息時代的發展與進步。

1.2 自動化控制

伴隨社會的不斷進步與發展，一直以來，自動化控制技術都在不斷提升，廣泛地應用于各個領域之中，并在各個行業運用期間獲得了一定成效，極大地推動了行業的發展。自動化控制和人工控制是對立面的關系，自動化控制有效省略了人工操控，只需將一個控制裝置安裝到相關設備中能夠有計劃的完成自動操縱。在此期間要注意向控制系統內反饋，受控環節快速把其運行狀況向控制環節正確反饋，進而使控制環節按照受控環節傳遞過來的信息調整活動內容。通過在自動化控制系統中應用微電子技術，原本混亂不清的線路更為有序整潔，有效提升了控制系統精準度，同時在不斷縮小控制系統的體積，將更大的便利帶給了使用者。

2 微電子技術在自動化控制中的開發流程

自動化控制中應用微電子技術，能夠顯著提升自動化控制系統的工作性能與運行效率，并且，該項技術在具體應用中在不斷的發展和成熟。因此，在具體操作中，應該掌握其應用流程：

2.1 輸入模塊的設計

在自動化控制中融入微電子技術，通常利用計算機編程的方式實現此目標，然而在編程時不但要體現出每個控制系統的功能，還應關注模塊的設計質量，一定要確保在發出控制指令后，能夠有效反映出設備的自動化控制功能，確保反饋系統內受控制單元與控制單元能夠有效反饋與執行信息，在反饋信息進入到自動化控制系統中后，能夠有效快速地將對應的命令動作做出來，在將自動化控制精度提升的基礎上增強執行效率。為了確保這一效果的有效實現，就相關設計人員而言，必須要接受巨大的挑戰，在編寫代碼時盡量不要出現不必要的代碼，進而提升自動化控制系統執行效率。

2.2 測試模塊設計

設計測試模塊實際上就是要查缺補漏，為了防止實際應用自動化控制系統時發生相應的問題，利用測試模塊有效排查控制系統具體應用期間所呈現出的問題，若是發現有進一步優化的地方或者存在哪些漏洞，設計人員應率先解決其中所存在的漏洞，在確保正常運行自動化控制系統的基礎上，不斷提升其運行的效率與安全性。對此發現，設計測試模塊，對完善自動化控制系統有著重要幫助。在保證自動化控制系統安全運行中測試模塊的作用不容忽視，相當于增添了一部分保障，在某種程度上降低了發生問題的概率，進而更加安全的運行自動化控制系統。

2.3 數據模塊設計

有著眾多的信息包含于控制系統中，為了有效地保管與處理這些信息，需要科學的設計數據模塊。加之每個行業都在嚴格的要求控制系統的精準度，因此需要高效的處理這些信息，進而有效的提取與存儲這些信息，為確保穩定運行自動化控制系統奠定基礎。所以，有關設計人員在設計數據模塊時，需要將處理數據的效率提升，如此才能將有效的控制命令發送給自動化控制系統，使得自動化控制設備的作用被真正發揮出來。

2.4 仿真模塊設計

實際上，設計仿真模塊同設計測試模塊有著相應的共性，其都有著缺陷查找的功能。然而二者在設計中的最大差異點在于，設計仿真模塊是通過對系統真實性的模擬為發展條件，從而在具體運行系統時將不足和缺陷找出來，若是真有缺陷存在，有關人員要有針對性的進行調整和優化，進而為安全、穩定的促進自動化系統運行奠定基礎。而通過對系統運行條件的模擬，有效排查其中存在的缺陷，排查結果有著極高的真實性，并且能夠將系統運行質量提升。

3 微電子技術在自動化控制中運用

近些年，自動化控制技術在很多行業與領域中都得到了廣泛的應用，展現出了極佳的應用態勢，而隨著微電子技術的應用，使得自動化控制程度與水平更上一層樓，顯著發揮了二者的技術優勢，具體表現在以下幾個方面：

3.1 開發軟件

不斷發展的微電子技術顯著促進了計算機編程的運用與發展。此外，在自動化控制系統中應用微電子技術，使得更新換代自動化控制設備的速度在不斷加快，并且在各行各業中自動化控制技術的應用不斷增多，并且操作人員能夠更加簡單、便利的完成操作。就應用企業而言也在慢慢降低企業成本，并且在芯片中就能完成對集成電路的控制，也微化了自動化控制裝置的規格，使得空間被不斷壓縮和節省。伴隨科技的發展，當今社會開發與應用軟件的速度在持續加快，并且其功能變得越發多元性，使得人們的應用需求不斷被滿足。伴隨人們應用需求的提升，通過再次編輯的方式升級與更新自動化控制軟件，在有效滿足了基本操控需求的前提下，也相應地提升了用戶自動化應用的滿意度。

3.2 應用自動化功能調節

通過在自動化控制系統中應用微電子技術，其往往呈現出了多樣化的控制對象，控制對象很少只有一個的情況。那么，在不斷發展了工業控制系統后，嚴格的要求了語言信號、圖像信號的高速率及大數據量的內容，在實踐中也在持續優化相應的控制功能，在自動化控制今后的發展中也會不斷增加控制對象的數量，此情況下，只需轉換代碼再完成對應的調節就能夠有效控制對象。而通常在芯片中實現對代碼的轉換，只通過小小的一個芯片插入進自動化控制裝置中，就能安全、正常的運行自動化控制系統。與此同時，通過微電子技術的應用，在省級改造系統時，通過編程編寫有關代碼就能達到多項控制的目的，并且在改造升級了自動化控制系統后，可通過對編程設計的測試修補一些問題和漏洞，進而保證安全的運行控制系統，進而確保各行各業能夠安全、穩定的應用自動化控制系統。

3.3 高集成度化發展

伴隨微電子技術的問世以及不斷運用于自動化控制系統中，電子線路越來越微型化。眾所周知，自動化控制中需要龐大的電子線路規模給予支撐，并且每個電子線路的功能都不盡相同，若是在自動化控制設備中嚴重的暴露這些電子線路，不但其體積會很龐大，并且對自動化控制系統的運行安全也會產生影響，這樣將嚴重阻礙各個行業對自動化控制系統的應用。通過微電子技術的應用，使得這一局面被有效打破，只通過一個芯片就能有效集成功能多樣、數量繁多的電子線路。不但降低了系統的體積，也提升了系統反饋信息的效率。而在劃分大、小規模集成電路時，能夠明顯察覺二者間的差異，規模較小的集成電路內一般有少于100個的電子元件存在，然而對于大規模集成電路而言，一般多達100萬個，集成電路內運行著大量的電子元件，勢必將很多能量消耗掉。而通過應用微電子技術，能夠將自動化功能的消耗有效降低，因此這也是工業自動化控制中廣泛應用集成控制系統的主要原因，有效節約了工業成本投入，并不會占用過多的空間。

3.4 實現了計算機編程控制

在自動化控制中沒有滲透和應用微電機技術前，若是想要將幾個新的功能添加到自動化控制系統中，就不得不增添一些硬件設施，這樣無形中會將應用成本增加，還會增添工作復雜性，在正常的運轉中快速投入自動化控制系統就變得十分困難。然而在自動化控制中應用了微電字技術后，不論電子元件集成電路的數量多么龐大，都能通過芯片進行控制。而需要將功能控制增添到自動化控制系統中時，只借助計算機編程就能迅速完成，無需增添任何的硬件設施，在編輯完畢控制功能代碼后，按照其個性化特征修改代碼，更新之后不但能提升自動化控制系統的運行效率，而且成本與時間也得到了節約。

3.5 通過仿真開發，提高效率

在正式運行自動化控制系統前，實施仿真開發也很關鍵，而在沒應用微電子技術前，仿真開發在自動化控制系統中是無法實現的，這也有效印證了開發仿真實際上就是微電子技術應用的一個基本體現和特征。而仿真開發期間，需要對現場的數據實時進行采集，通過代碼的方式體現出這些數據，進而對自動化控制裝置在現場的運用情況真正的模擬出來，若是運行中某個控制系統運行不符合標準，能夠快速做出調整，進而使得系統的精準度不斷被提升。同時，在運行仿真自動化系統中，對于一些不適環節可以快速發現，迅速調整使系統更加順利、安全的運行。

3.6 對工業電氣的控制

在不斷發展和優化了微電子技術后，對促進自動化系統的升級有著重要幫助。在社會工業發展中自動化控制系統的重要性不言而喻。自動化控制機器在工業生產中隨處可見，這不但將人工工作量有效降低，并且通過自動化控制系統能夠完成一些精準度要求高以及危險系數高的工作。例如，機器人自動化控制設備在現代化工業生產中隨處可見，機器人能夠取代人工將對應工作更高效的完成，而所謂的機器人裝置就是利用微電子芯片技術的方法實施操作的，在借助機器人審計中，只需升級系統即可，進而為快速的推動工業發展奠定基礎。

3.7 應用于高校有關專業教學

當前在高校的電子工程專業教學以及電氣專業教學中，微電子技術也得到了廣泛應用，因為它是在計算機仿真技術與計算機編程技術基礎上發展起來的，所以，能夠非常好的銜接相應專業知識的教學。在具體授課中，教師通過系統的講解與描述相應的專業知識，進而將學生在這方面的理論基礎提升，在教學實踐中，指導學生理論與實踐相聯系，在實踐中有效印證理論知識，引導學生自行動手設計有關微電子自動化控制的內容，例如，仿真模塊、輸入模塊、數據模塊以及檢測模塊等，完成設計后展開安裝實驗。如此操作，學生的主動探究與實踐能力不但得到了提升，學生的整體專業素養也得到了進步，有利于有效培養專業技術人才。

3.8 計算機開發中應用

計算機編程技術是微電子自動化技術的應用前提，將自動化控制技術與微電子技術的結合，其應用于不同行業中都是屬于開發計算機的一種方式。在微電子自動化控制系統中應用計算機技術屬于一種全新的方向，這種應用有效改變了傳統的工業手動控制方式，讓自動化控制成為主導，這樣一來，不但推動了計算機技術的發展，還有效帶動了工業進步。伴隨微電子自動化控制技術的不斷進步，在一定程度上增加了工業生產中的各種控制需求，因而也帶動了計算機技術向著更加高新的方向發展，進而對生產中的應用需求給予滿足。同時，計算機編程技術更好的方便了應用軟件的發展，不但能更好的集成各組成模塊，達到兼容軟件的目的，還能將硬件及研發成本有效降低。

4 結語

總之，在不斷加快電子信息技術發展步伐后，因此開始更加深入的研究微電子在自動化控制領域的應用，而且也開始向其他行業中不斷延伸。微電子自動化控制的實現，首先應將功能多樣化的模塊構建起來，其主要是設計電子電路，之后通過檢測模塊，有效仿真模擬系統運行情況以及功能，快速解決問題。此系統不但有著極高的控制性能與集成度，而且系統的控制功能還可被顯著提高，使得投入成本被降低。當前，在開發計算機軟件、高校電氣電子工程實踐教學以及工業電氣自動化控制中都得到了廣泛的應用，微電子自動化控制憑借自身的優越性與特征，新技術不斷研發，因此在更多的領域與行業中被應用，使得人們的生活質量顯著提升。