淺談電子工業(yè)自動化與控制

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與壯大，工業(yè)信息化控制技術(shù)也已然成為人們生活的主旋律，工業(yè)控制技術(shù)在一些企業(yè)和廠房得到了廣泛應(yīng)用、大幅度提高了系統(tǒng)的自動化程度，本文主要針對工業(yè)控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；控制；自動化

本文介紹了電子行業(yè)自動化和控制方法，工具和方法的調(diào)查，包括電子組件和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和制造的主要領(lǐng)域。 首先提出設(shè)計(jì)自動化方法，然后重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計(jì)測試和自動化測試設(shè)備（ATE）的方法。 深入研究了自動化控制，半導(dǎo)體制造和自動化組裝的主要應(yīng)用領(lǐng)域。主要關(guān)注制造過程的建模，監(jiān)控和控制，以及相關(guān)的視覺產(chǎn)品檢測，缺陷檢測和缺陷分類。 總之，考慮到自動組裝（包括組裝機(jī)器人的使用）。

電子工業(yè)是生產(chǎn)工程的復(fù)雜分支。它包括大量不同的生產(chǎn)步驟和其他工程活動，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)，原型設(shè)計(jì)，建模，仿真，測試，檢驗(yàn)和質(zhì)量控制開始，包括半導(dǎo)體制造工藝的監(jiān)控和控制，以及組裝和包裝電子系統(tǒng)。因此，生產(chǎn)工程領(lǐng)域的自動化和控制范圍非常廣泛。接下來，介紹電子工業(yè)中自動化和控制的一些典型應(yīng)用。

1 設(shè)計(jì)和測試自動化

我們目前正在目睹半導(dǎo)體技術(shù)的爆炸式發(fā)展。該技術(shù)已經(jīng)可以在一個(gè)集成電路（IC）上包裝超過1億個(gè)晶體管，其時(shí)鐘頻率正在大幅度增加。因此，為這種復(fù)雜的電子系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)自動化方法是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，這將支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員并加快設(shè)計(jì)過程。預(yù)計(jì)這種方法應(yīng)該整合已有的設(shè)計(jì)方法和工具，并考慮到有效的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)規(guī)范，并能夠處理最新的技術(shù)知識。

2 設(shè)計(jì)方法

硅行業(yè)正在使用許多開發(fā)工具來處理不同系統(tǒng)級別的特定設(shè)計(jì)問題。 目前，A4XX項(xiàng)目中的各種設(shè)計(jì)工具，用于深亞微米技術(shù)的高質(zhì)量設(shè)計(jì)，對于CMOS應(yīng)用來說更為可取。 引入新的設(shè)計(jì)方法和支持知識產(chǎn)權(quán)重用的各種先進(jìn)的系統(tǒng)級方法和工具也在開發(fā)中。這些由設(shè)備，連接和電源限制等物理限制所產(chǎn)生的不可避免的困難增加了對先進(jìn)開發(fā)工具的需求，以確保時(shí)序和其他設(shè)計(jì)要求得到滿足，并應(yīng)對隨著系統(tǒng)增加而出現(xiàn)的其他問題復(fù)雜。例如，在系統(tǒng)開發(fā)的邏輯層面上，優(yōu)化總門延遲的傳統(tǒng)互連工具效率不夠高，因?yàn)樗鼈儾荒芡瑫r(shí)優(yōu)化邏輯設(shè)計(jì)和物理放置。 此外，在系統(tǒng)開發(fā)層面，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）工具應(yīng)確定互連延遲和擁塞概率。 最重要的是，這些工具應(yīng)該有助于重用知識產(chǎn)權(quán)，從而提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性。

然而，當(dāng)芯片包含電路和運(yùn)行在其上的軟件時(shí)，出現(xiàn)了相當(dāng)大的困難，需要同時(shí)滿足相干硬件和軟件設(shè)計(jì)的要求。通過驗(yàn)證確認(rèn)同步設(shè)計(jì)的硬件和軟件組件的實(shí)質(zhì)兼容性。在過去，這是一個(gè)共同的責(zé)任，電路設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)軟件的電路和程序員，期望兩位專家的設(shè)計(jì)結(jié)果將證明在系統(tǒng)級的后續(xù)聯(lián)合測試中是兼容的。對于硬件設(shè)計(jì)，語言VHDL已經(jīng)是首選，并且用于軟件實(shí)現(xiàn)C或C ++語言。

3 工控行業(yè)儀器儀表發(fā)展

1）電工儀器儀表主要是以電能表、電度表、某種專用的電測儀表等的自動化系統(tǒng)。以前是中低檔的儀器儀表占市場的銷售額居前列，現(xiàn)如今高檔的電工儀器儀表遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了中低檔的儀器儀表。

2）科學(xué)測試儀器主要是一些進(jìn)行分析的儀器、用于環(huán)保檢測、工業(yè)節(jié)能減排的數(shù)據(jù)分析儀器以及動力測試檢測儀、測量濕度，測量溫度、以及實(shí)驗(yàn)室的分析儀器等的用于科研單位的儀器儀表。以中檔產(chǎn)品為例，在2006年在全國生產(chǎn)量大大的提高。

3）環(huán)保儀器儀表環(huán)保儀器儀表主要是針對大氣環(huán)境，水污染的一些監(jiān)測儀器儀表、進(jìn)行環(huán)境監(jiān)督檢測的自動化控制系統(tǒng)。

4）儀器儀表元器件截止到2010年前，盡快開發(fā)出一批適適用性強(qiáng)，效率高的好產(chǎn)品，高檔產(chǎn)品市場占有率達(dá)70%以上；通過科技知識、新產(chǎn)品的開發(fā)利用，使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到一個(gè)新的高度，部分產(chǎn)品跟國外的一些產(chǎn)品接軌。

5）信息技術(shù)電測儀器主要針對軟件化智能化的技術(shù)對儀器儀表進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)，自動化測試系統(tǒng)，在線軟件測試技術(shù)，產(chǎn)品信息的檢測技術(shù)，多媒體測量技術(shù)的一系列電工儀器儀表。

參考文獻(xiàn)：

[1]虞坤源.plc控制技術(shù)在橫排頭閘門控制中的應(yīng)用[J].安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2009（2）：7274.

[2]張俊謨.單片機(jī)中級教程——原理與應(yīng)用（第2版）[M].華北電力大學(xué)，2012：1.

[3]楊將新，李華軍，劉東駿.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用從基礎(chǔ)到實(shí)踐[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2006，S4：2.

[4]李捷.一種基于單片機(jī)的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)村電工，2011：45.

[5]周勇，付大鵬，劉剛強(qiáng).新型家用密碼鎖的研究[J].電氣化鐵道，2005：5.

[6]公茂法，馬寶甫，孫晨，等.單片機(jī)人機(jī)接口事例集[J].電氣應(yīng)用，2014，23：78.

[7]潘永雄.新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[J].浙江電力，2002，06：9.

[8]譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，07：1011.

[9]孫育才.MCS51系列單片機(jī)及應(yīng)用（第4版）[J].四川水利，2004，05：101

[10]高峰.單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012：1112.

[11]李朝青.PC機(jī)及單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)[J].科技致富向?qū)В?013，11：1516.

[12]王福瑞.單片微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全[M].電氣技術(shù)，2010，04：1516.

作者簡介：高洋（1993），男，山西大同人，本科，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院在讀生，研究方向：電氣工程及其自動化。