微电子技术在自动化控制中运用分析

陈云超

（池州学院，安徽 池州 247000）

伴随科学技术的持续提升，自动化控制开始出现在更多行业之中，并且从不同程度上要求着自动化控制技术，有效发展了该项技术。特别是在自动化控制中融入了微电子技术后，不但在自动化程度上得到了提升，还推动了自动化控制向微型化发展，积极的引领了自动化控制的发展。文章基于微电子角度对如何提升自动化控制技术水平的内容进行了探究，以期为有关研究人员提供相应的理论与技术支撑。

1 微电子技术与自动化控制概述

伴随时代的发展，技术的进步，信息技术已经成为了时代的主题，其中，微电子技术与自动化控制的融合，更是带动了各个行业的进步。

1.1 微电子技术

微电子技术属于一种高新的电子技术，其建立在以集成电路为核心的半导体器件之上，主要涉及器件物理、系统电路设计、自动封装及测试技术、工艺技术、材料制备等。微电子技术有着广泛的应用空间，例如，自动化控制、日常应用的电子产品等，其特征是质量轻、体积小、工作速度敏捷、可靠性高，可以说，微电子技术有效促进了信息时代的发展与进步。

1.2 自动化控制

伴随社会的不断进步与发展，一直以来，自动化控制技术都在不断提升，广泛地应用于各个领域之中，并在各个行业运用期间获得了一定成效，极大地推动了行业的发展。自动化控制和人工控制是对立面的关系，自动化控制有效省略了人工操控，只需将一个控制装置安装到相关设备中能够有计划的完成自动操纵。在此期间要注意向控制系统内反馈，受控环节快速把其运行状况向控制环节正确反馈，进而使控制环节按照受控环节传递过来的信息调整活动内容。通过在自动化控制系统中应用微电子技术，原本混乱不清的线路更为有序整洁，有效提升了控制系统精准度，同时在不断缩小控制系统的体积，将更大的便利带给了使用者。

2 微电子技术在自动化控制中的开发流程

自动化控制中应用微电子技术，能够显著提升自动化控制系统的工作性能与运行效率，并且，该项技术在具体应用中在不断的发展和成熟。因此，在具体操作中，应该掌握其应用流程：

2.1 输入模块的设计

在自动化控制中融入微电子技术，通常利用计算机编程的方式实现此目标，然而在编程时不但要体现出每个控制系统的功能，还应关注模块的设计质量，一定要确保在发出控制指令后，能够有效反映出设备的自动化控制功能，确保反馈系统内受控制单元与控制单元能够有效反馈与执行信息，在反馈信息进入到自动化控制系统中后，能够有效快速地将对应的命令动作做出来，在将自动化控制精度提升的基础上增强执行效率。为了确保这一效果的有效实现，就相关设计人员而言，必须要接受巨大的挑战，在编写代码时尽量不要出现不必要的代码，进而提升自动化控制系统执行效率。

2.2 测试模块设计

设计测试模块实际上就是要查缺补漏，为了防止实际应用自动化控制系统时发生相应的问题，利用测试模块有效排查控制系统具体应用期间所呈现出的问题，若是发现有进一步优化的地方或者存在哪些漏洞，设计人员应率先解决其中所存在的漏洞，在确保正常运行自动化控制系统的基础上，不断提升其运行的效率与安全性。对此发现，设计测试模块，对完善自动化控制系统有着重要帮助。在保证自动化控制系统安全运行中测试模块的作用不容忽视，相当于增添了一部分保障，在某种程度上降低了发生问题的概率，进而更加安全的运行自动化控制系统。

2.3 数据模块设计

有着众多的信息包含于控制系统中，为了有效地保管与处理这些信息，需要科学的设计数据模块。加之每个行业都在严格的要求控制系统的精准度，因此需要高效的处理这些信息，进而有效的提取与存储这些信息，为确保稳定运行自动化控制系统奠定基础。所以，有关设计人员在设计数据模块时，需要将处理数据的效率提升，如此才能将有效的控制命令发送给自动化控制系统，使得自动化控制设备的作用被真正发挥出来。

2.4 仿真模块设计

实际上，设计仿真模块同设计测试模块有着相应的共性，其都有着缺陷查找的功能。然而二者在设计中的最大差异点在于，设计仿真模块是通过对系统真实性的模拟为发展条件，从而在具体运行系统时将不足和缺陷找出来，若是真有缺陷存在，有关人员要有针对性的进行调整和优化，进而为安全、稳定的促进自动化系统运行奠定基础。而通过对系统运行条件的模拟，有效排查其中存在的缺陷，排查结果有着极高的真实性，并且能够将系统运行质量提升。

3 微电子技术在自动化控制中运用

近些年，自动化控制技术在很多行业与领域中都得到了广泛的应用，展现出了极佳的应用态势，而随着微电子技术的应用，使得自动化控制程度与水平更上一层楼，显著发挥了二者的技术优势，具体表现在以下几个方面：

3.1 开发软件

不断发展的微电子技术显著促进了计算机编程的运用与发展。此外，在自动化控制系统中应用微电子技术，使得更新换代自动化控制设备的速度在不断加快，并且在各行各业中自动化控制技术的应用不断增多，并且操作人员能够更加简单、便利的完成操作。就应用企业而言也在慢慢降低企业成本，并且在芯片中就能完成对集成电路的控制，也微化了自动化控制装置的规格，使得空间被不断压缩和节省。伴随科技的发展，当今社会开发与应用软件的速度在持续加快，并且其功能变得越发多元性，使得人们的应用需求不断被满足。伴随人们应用需求的提升，通过再次编辑的方式升级与更新自动化控制软件，在有效满足了基本操控需求的前提下，也相应地提升了用户自动化应用的满意度。

3.2 应用自动化功能调节

通过在自动化控制系统中应用微电子技术，其往往呈现出了多样化的控制对象，控制对象很少只有一个的情况。那么，在不断发展了工业控制系统后，严格的要求了语言信号、图像信号的高速率及大数据量的内容，在实践中也在持续优化相应的控制功能，在自动化控制今后的发展中也会不断增加控制对象的数量，此情况下，只需转换代码再完成对应的调节就能够有效控制对象。而通常在芯片中实现对代码的转换，只通过小小的一个芯片插入进自动化控制装置中，就能安全、正常的运行自动化控制系统。与此同时，通过微电子技术的应用，在省级改造系统时，通过编程编写有关代码就能达到多项控制的目的，并且在改造升级了自动化控制系统后，可通过对编程设计的测试修补一些问题和漏洞，进而保证安全的运行控制系统，进而确保各行各业能够安全、稳定的应用自动化控制系统。

3.3 高集成度化发展

伴随微电子技术的问世以及不断运用于自动化控制系统中，电子线路越来越微型化。众所周知，自动化控制中需要庞大的电子线路规模给予支撑，并且每个电子线路的功能都不尽相同，若是在自动化控制设备中严重的暴露这些电子线路，不但其体积会很庞大，并且对自动化控制系统的运行安全也会产生影响，这样将严重阻碍各个行业对自动化控制系统的应用。通过微电子技术的应用，使得这一局面被有效打破，只通过一个芯片就能有效集成功能多样、数量繁多的电子线路。不但降低了系统的体积，也提升了系统反馈信息的效率。而在划分大、小规模集成电路时，能够明显察觉二者间的差异，规模较小的集成电路内一般有少于100个的电子元件存在，然而对于大规模集成电路而言，一般多达100万个，集成电路内运行着大量的电子元件，势必将很多能量消耗掉。而通过应用微电子技术，能够将自动化功能的消耗有效降低，因此这也是工业自动化控制中广泛应用集成控制系统的主要原因，有效节约了工业成本投入，并不会占用过多的空间。

3.4 实现了计算机编程控制

在自动化控制中没有渗透和应用微电机技术前，若是想要将几个新的功能添加到自动化控制系统中，就不得不增添一些硬件设施，这样无形中会将应用成本增加，还会增添工作复杂性，在正常的运转中快速投入自动化控制系统就变得十分困难。然而在自动化控制中应用了微电字技术后，不论电子元件集成电路的数量多么庞大，都能通过芯片进行控制。而需要将功能控制增添到自动化控制系统中时，只借助计算机编程就能迅速完成，无需增添任何的硬件设施，在编辑完毕控制功能代码后，按照其个性化特征修改代码，更新之后不但能提升自动化控制系统的运行效率，而且成本与时间也得到了节约。

3.5 通过仿真开发，提高效率

在正式运行自动化控制系统前，实施仿真开发也很关键，而在没应用微电子技术前，仿真开发在自动化控制系统中是无法实现的，这也有效印证了开发仿真实际上就是微电子技术应用的一个基本体现和特征。而仿真开发期间，需要对现场的数据实时进行采集，通过代码的方式体现出这些数据，进而对自动化控制装置在现场的运用情况真正的模拟出来，若是运行中某个控制系统运行不符合标准，能够快速做出调整，进而使得系统的精准度不断被提升。同时，在运行仿真自动化系统中，对于一些不适环节可以快速发现，迅速调整使系统更加顺利、安全的运行。

3.6 对工业电气的控制

在不断发展和优化了微电子技术后，对促进自动化系统的升级有着重要帮助。在社会工业发展中自动化控制系统的重要性不言而喻。自动化控制机器在工业生产中随处可见，这不但将人工工作量有效降低，并且通过自动化控制系统能够完成一些精准度要求高以及危险系数高的工作。例如，机器人自动化控制设备在现代化工业生产中随处可见，机器人能够取代人工将对应工作更高效的完成，而所谓的机器人装置就是利用微电子芯片技术的方法实施操作的，在借助机器人审计中，只需升级系统即可，进而为快速的推动工业发展奠定基础。

3.7 应用于高校有关专业教学

当前在高校的电子工程专业教学以及电气专业教学中，微电子技术也得到了广泛应用，因为它是在计算机仿真技术与计算机编程技术基础上发展起来的，所以，能够非常好的衔接相应专业知识的教学。在具体授课中，教师通过系统的讲解与描述相应的专业知识，进而将学生在这方面的理论基础提升，在教学实践中，指导学生理论与实践相联系，在实践中有效印证理论知识，引导学生自行动手设计有关微电子自动化控制的内容，例如，仿真模块、输入模块、数据模块以及检测模块等，完成设计后展开安装实验。如此操作，学生的主动探究与实践能力不但得到了提升，学生的整体专业素养也得到了进步，有利于有效培养专业技术人才。

3.8 计算机开发中应用

计算机编程技术是微电子自动化技术的应用前提，将自动化控制技术与微电子技术的结合，其应用于不同行业中都是属于开发计算机的一种方式。在微电子自动化控制系统中应用计算机技术属于一种全新的方向，这种应用有效改变了传统的工业手动控制方式，让自动化控制成为主导，这样一来，不但推动了计算机技术的发展，还有效带动了工业进步。伴随微电子自动化控制技术的不断进步，在一定程度上增加了工业生产中的各种控制需求，因而也带动了计算机技术向着更加高新的方向发展，进而对生产中的应用需求给予满足。同时，计算机编程技术更好的方便了应用软件的发展，不但能更好的集成各组成模块，达到兼容软件的目的，还能将硬件及研发成本有效降低。

4 结语

总之，在不断加快电子信息技术发展步伐后，因此开始更加深入的研究微电子在自动化控制领域的应用，而且也开始向其他行业中不断延伸。微电子自动化控制的实现，首先应将功能多样化的模块构建起来，其主要是设计电子电路，之后通过检测模块，有效仿真模拟系统运行情况以及功能，快速解决问题。此系统不但有着极高的控制性能与集成度，而且系统的控制功能还可被显著提高，使得投入成本被降低。当前，在开发计算机软件、高校电气电子工程实践教学以及工业电气自动化控制中都得到了广泛的应用，微电子自动化控制凭借自身的优越性与特征，新技术不断研发，因此在更多的领域与行业中被应用，使得人们的生活质量显著提升。