电子信息工程中的自动化技术研究

蒋小徐

（成都双流国际机场股份有限公司 四川 成都 610200）

1 引言

电子信息工程在高科技迅速发展的时代愈发受到关注。现代科技竞争要求电子信息工程具有更短的开发周期、更优的开发效果以及更低的开发成本。以往人工开发的方式用例繁杂众多，无法满足上述要求，且存在诸多困难。因此，研究自动化技术在电子信息工程中的应用就具有非常重要的意义。

2 电子信息工程与自动化技术

2.1 电子信息工程

电子信息工程是凭借电子技术传递、搜集、筛查、应用的技术工程，涉及了计算机技术、通信技术以及通信设备制造设备、传感技术以及相关微电子、元器件制造技术等多种技术。电子信息工程涉及了电子设备维护与应用、办公自动化设备调试安装、机电设备智能控制规划组织、通信设备以及家用电子产品电路调试维护等[1]。

2.2 自动化技术

自动化技术是一门综合信息论、控制论、计算机技术、液压气压技术、自动控制技术的技术，与系统工程、计算机、传感器存在一定关系。当前自动化技术支持下的工具类型主要由ANN（人工神经网络）、HMI（人－机用户界面）、DCS（分布式控制系统）、SCADA（数据采集与监控系统）、PLC（可编程逻辑控制器）等，主要应用于机电一体化、工业机器人、物联网等领域。

3 电子信息工程中的自动化技术应用价值

3.1 提高工程作业效率

以往电子信息工程分析管理技术为手工模式，在软硬件管理场景中需要频繁进行PCB单板单元接口命令的输入，涉及了多个元器件以及单板端口，步骤较为繁琐，效率不高。而通过自动化技术，可以利用以机器为主宰的操作行为代替人为驱动，大大增加规定用时内工程操作效率[2]。

3.2 高效利用工程资源

现有电子信息工程成套设备分系统模块基数巨大、版本号众多、接口种类繁杂，组合后复杂程度更高，对工程资源的高效率利用提出了较大难题。甚至会因人为因素引起不必要的资源损耗。而通过引入自动化技术，可以从根本上规避输入指令错误引发的资源损耗，配合自动切换工程操作界面自动调取资源，实现工程资源的高效率利用。

4 电子信息工程中的自动化技术实践措施

4.1 办公室管理自动化

办公自动化（OA）是电子信息工程领域自动化技术应用的代表，主要是在通信技术、计算机技术支持下，以工作流概念为基础，以人为主体，将语言、数字、图像信息的存储、筛查、应用功能容纳为一个整体，并在人-机接口界面中完整展现，促使企业内部人员可以更加便捷地相互分享信息，脱离以往繁杂而低效的手工作业模式，为管理决策科学、高效提供依据[3]。

4.1.1 系统开发与实现

办公自动化系统主要是为企业创造一个集成的办公环境，而集成的办公环境建设需要以建设统一的内部通信平台为前提。在内部通信平台建成完毕之后，可以内部通信平台为中介，以邮件的形式，与因特网之间开展信息交互，进而以解决部门与部门之间的协同工作问题为切入点，规划内部工作流程自动化与不同类别文档管理自动化方案，配合车辆调度管理、档案管理、物品领用管理等辅助办公系统的运行，真正达成单位内部信息系统构建与重组目标。在办公自动化系统设计与实现过程中，可以B/S（浏览器/服务器）的构建，综合考虑访问速度、运行安全性，在需求优化的基础上，以接口联系系统端与浏览器；而用户工作界面、少部分事务逻辑、主要事务逻辑则分别通过网络浏览器、前端、服务器端实现，简化客户端计算机载荷，降低用户总体成本。同时采用Sql Server 2010数据库，维护办公系统中全部表单，满足数据承载要求。

4.1.2 系统发展

近几年，办公自动化系统已经由单一功能设备向多功能复合设备转变，简单鼓励设备也逐步演变为以电子计算机以及信息通信网络为支撑的智能设备，将计算机类（微型计算机、网络控制器、电子会议设备等）、通信设备类（程控电话、微波通信、局域网等）、办公机械类设备（激光打印机、扫描仪、碎纸机、喷墨打印机等）进行了有机整合，办公信息生成、输入、处理、输出、复制、存储、归档、销毁程序更加通畅[4]。当前，办公自动化系统所依托的计算机产品结构由计算机逐步转向了基于因特网的云端设备，CPU也由32位过渡到了64位，随着办公自动化系统内存储设备比例的增加，海量存储已成为可能。与此同时，计算机内多媒体技术获得了关注，数字图像交换技术与手写识别技术、语言识别技术实用价值更高，加速了办公自动化系统的人性化。

4.2 工业数控设计自动化

工业数控设计自动化是将多种工艺手段汇集到一个平台自动调配的系统，可以避免因产品变化频繁而导致劳动强度过高的问题，为企业产品竞争力提升提供依据。一般工业数控自动化设计包括主体、数控、伺服系统3个模块，通过3个模块的配合，可以顺利完成自动化加工任务。

主体主要包括主轴、机械传动、导轨、自动转动几个部分。主轴主要负责控制回转精度，具有自动调速功能（有级）；机械传动主要是携带可消除侧隙齿轮副的螺旋传动结构；导轨主要是贴塑导轨，可以保证低速进给加工平稳性；自动转动是在随机自动转换装置支持下，配合电动机带动离合器定位。

数控装置的核心是电子信息工程中的计算机及其软件。核心软件可以将各种信息传递给加工程序，数控装置接收后可以进行初步处理，并将调配命令发送给驱动机构。驱动机构在执行过程中可以随时将信息反馈至数控装置，形成一个旧命令执行↔新命令发出循环。

伺服系统主要是利用CNC（计算机数字化控制精密机械加工）装置运算电路发出脉冲信号，控制伺服电机的驱动电路完成不同类型位移。当前伺服控制程序多集中于软件内，进而经软件接口实现PLC（可编程逻辑控制器）、CNC的集成。通过将集成不同类别通信信息分别存放于指定位置，可以由系统对全部信息进行实时监控，结合接口信号当前状态，分析判断，保证控制命令自动下达准确性。

需要注意的是，工业数控加工工件毛坯多为圆棒料，具有较大的加工余量，对于一个表面加工需要多次反复进行。在自动化编程实现前，应进行完整工业加工模型的构建。完整的工业数控自动化加工模型包括建模坐标系、加工坐标系两种，后者需要依据G54/G55坐标系指令，将数控工作台上位置坐标原点输入到程序指定坐标系内，保证工件固定后加工坐标系X坐标与Y坐标均处于固定不变状态。而每一把装夹在刀柄上刀的加工Z坐标则需要重新输入，以便在刀库自动化换刀功能执行时全部刀具长度补偿值一次性输入到补正寄存器内。进而在自动化编程实现过程中，若编写若干个程序段会导致编程工程量增加。基于此，应从数控加工系统车外圆、车螺纹、车端面等多形式循环功能入手，进行加工程序简化。即选择X轴上有关尺寸为直径值的直径编程方法，设定工业数控在X方向脉冲向量为Z方向脉冲当量的1/2。特别是在经济型工业数控加工自动化实现时，Z轴脉冲当量与X轴脉冲当量应为0.01 mm/P、0.005 mm/P。同时依据工件的实际轮廓，进行刀具补偿加工程序编写。并根据刀具几何形状变化、刀具位置变化、刀尖圆弧半径变化尺寸，将数值或圆弧半径向存储器输入，实现工业数控加工中刀具的自动化补偿。

4.3 控制系统电路诊断自动化

控制系统电路诊断自动化主要是在已知电路拓扑结构、输入激励信号、故障状态下响应的情况下，利用机器执行整个诊断过程，及时判定故障元件参数、物理位置是否处于安全状态。电路诊断自动化包括测前模拟诊断、测后模拟诊断两种。前者即依据模式识别原理在电路故障模拟前实施的诊断，是当前电路自动化诊断中实用价值较为突出的手段，常用的方法为直流故障字典法、时域故障字典法等；后者即在诊断用例设计完毕且达到评定审核要求后，由诊断系统依据诊断用例中描述的规程顺序推进，主要包括故障验证法、元件参数辨识法。

为了同时实现测前测后自动化模拟诊断，需要依托近几年涌现的电路诊断自动化理论成果，比如，人工智能启发式搜索策略、故障诊断专家系统、模糊模式识别等，逐步开展自动化诊断脚本编写、搭建诊断环境、执行自动化诊断脚本、发送诊断报告及反馈BUG等。

自动化诊断脚本编写主要是依据评测审核需求规格说明书进行诊断用例编写。同时利用自动化工具有针对性的优化操作指令，为操作指令实施复用（自动执行诊断阶段计算机可读指令）提供依据。

搭建诊断环境主要是依据诊断方案，利用必备服务器、网络连接设备、客户端、扫描仪等硬件，以及与被诊断电路相关的数据库、操作系统、应用等软件，进行测试框架设置。同时搭载虚拟机，判定所使用工具均处于校准周期内。

执行自动化诊断脚本主要是在诊断环境构建完毕且不同类别工具完成校准后，以操作平台运行正常（流量正常、上传数据正常不间断）为前提，启动诊断脚本。

发送诊断报告及反馈BUG主要是在自动化诊断达到尾声时，根据反馈结果，经电子通信邮件发送诊断结果给需求方。与此同时，记录诊断阶段发现的电路缺陷，以文档的形式子传递给相关方，避免相关方重复出现相关错误。

5 结语

综上所述，电子信息工程中的自动化技术应用，不仅可以提高电子信息工程作业效率，而且可以保证工程资源的高效应用。办公自动化系统、控制系统电路诊断自动化、工业数控设计自动化是电子信息工程中自动化技术应用的主要表现，电子信息工程管理者可以根据具体需求，进行相关模块自动化技术应用方案的规划推进，加速实现电子信息工程的多功能、数字化、人性化。