計算機技術在自動化設計中的應用

劉培寧

（陜西國際商貿學院 陜西 咸陽 712000）

1 引言

計算機技術是最近幾十年出現的一種高科技，完全改變了人們的生活，在以后的時期計算機的應用會越來越廣泛，遍布人們生活的各個方面，使人們的生活品質有一個質的飛躍。但這也需要計算機技術與其他的技術相結合，如計算機技術與自動化系統。如果計算機技術能夠廣泛應用于自動化系統中，會減少人類大量的工作，提高工作的效率，甚至能開發出一個新的領域。

2 自動化設計概述

自動化設計是一個復雜的概念，由各個不同的部門之間很多個小單元相互聯系組成，正是由于它的復雜性，導致這一方面的研究涉及到很多方面，并不是單一的環節就能完成的，這也是自動化技術發展緩慢的主要原因[1]。自動化設計是當前科學技術研究的主要方向，隨著科學的不斷發展，自動化設計的技術逐漸成熟。自動化設計系統不是一個系統單獨連接完成的，是由各個子系統之間相互配合，相互之間形成一個有機的整體。這就要求設計師在設計系統的時候必須從整體出發，采用科學有效的方法和措施，加強各系統之間的聯系，盡量減少數據的重復運營，導致工作效率下降。自動化技術設計的核心是數據庫，數據庫有效地將各個系統之間的數據整合在一起，提高了這些信息數據的使用率，同時也提高了工作的效率。數據庫中的系統建設是需要大量的技術人員輸入，隨著時間的積累，信息數據開始大量增加，這時就需要更大量的儲存器，電腦的內部結構小，內存小，大量的數據會嚴重阻礙數據運算的速度，這也是自動化系統發展緩慢的主要原因，計算機技術的引進，可以加快自動化系統的發展。

3 自動化設計中的計算機技術

3.1 整體設計

自動化設計需要根據不同的項目進行設計，根據實際考察的結果先從整體進行設計。在進行設計之前，工作人員需要先做好大致的整體規劃，了解系統內部的基本信息，如系統內存的大小、功能和運行的速度等，根據這些信息進行提前設想，以確保后續工作的展開。利用計算機技術可以有效進行規劃和設計，對了解內部的信息更加準確，可以實現內部信息之間的高效傳遞。運用這些傳遞的信息進行設計，自動化設計的意義在于設計包括部件、控制器、零件等在內的部件，其他部件間的移動設備也需要注意信息傳遞，通過合理的信息傳遞方式，以計算機為媒介，在不同的系列中獲得數據信息，實現彼此之間的相互傳遞。

3.2 系統的邏輯設計

在整體的工作設計完之后，工作人員需要對每個環節進行檢查，看設計是否有遺漏或者不符合整體設計的地方，然后進行改正。改正之后就需要對自動化設計系統進行邏輯的設計，系統的邏輯設計是以整體為基礎，在整體的基礎上進行延伸和拓展，延伸和拓展的方向是針對自動化設計系統中各個部分的線路進行設計，明確不同線路之間存在的邏輯關系和各個部分之間如何運轉，以為后期的工作做好基礎，保證各個系統中的高效運轉，為工程內容的實現提供有效的信息。

3.3 自動化設計運轉

自動化運轉最能體現計算機在自動化系統中的應用，它是將之前所設計的各個部門的功能進行有效運轉，并確保其運轉的效果與自己之前所設想的一致，為工作的設計提供幫助和輔助[2]。計算機技術應用是一個龐大的工程，不是一次性就能解決或者一個人就能完成的，而且計算機的技術更新速度快，需要多人同時進行操作，這樣才能夠有效完成，實現其價值。在自動化設計的過程中，計算機系統是由多個單元組成，我們可以根據計算機的系統，將其劃分為多個不同的小單元，其中邏輯門是最基本的單位，除了邏輯門以外，還有插件結構、地板結構、機柜結構等其他部分結構。在自動化設計運轉階段，根據不同的單元進行劃分的內容可分為以下幾方面。

（1）框架插件。例如，計算機的里面的裝置由4個階段的單位結構組成，我們就根據這些不同的單元結構進行劃分，其中單元結構、組件結構、插件結構、柜子結構分別用1單元、2單元、3單元、4單元來標記，這樣的劃分可以清楚地識別分工，明確對不同部分進行的工作。你可以把它們劃分為元素結構，還可以把元素結構劃分為插件結構應用，這樣能夠隨時淘汰落后的技術，同時也不會對整體有太大的影響，只需要更換其中的一部分就又可以實現自動化技術的高效運轉。

（2）布局的形態。主要分為組件結構端口和插件結構端口。在自動化系統設計中布局的對象主要構成要素大概分為插件和部分分割等，在將組件分解為插件并配置組件時，插件中包含組件一般將多個組件連接到插件的某個位置即可。比如，組件結構配置在插件結構上，X個組件結構應配置在插件結構的Y個位置，組件結構之間應通過線條相連，連接線總體上使用時間最短，這種結構之間的連接方式有利于設置后續結構。在可靠性下可縮短連接長度，提供以后使用的線路方便。在計算機系統設計中，布局的方法是多種多樣的，其中比較常見的有兩種方法，分別采用救助法和反復工序法，設計師要根據系統的實際情況來選擇操作方式。

（3）底線鋪設。即使一塊普通的電路板里面也存在著很多個電路單元，工作人員需要根據各單元之間設計的連接圖及附加條件進行科學合理的配線操作，在這個過程中系統設計人員必須做到從一而終。建立一定的電路接線圖，做好底板的線路布局工作后，根據這些線路相對應的附加條件，確保線與線之間的合理性和科學性。底板鋪線的流程大致可以分為3個階段：第一，在之前建立的電路接線圖，確定好各個線路連接的先后順序，避免連錯，導致線路的混亂，不能確保線路正常工作，后期甚至檢驗不出來。第二，結構分級，將電路之間先后流出的順序再一次進行明確的劃分，這次需要確定具體的行進方向和流出的順序，整理出合理的結構。第三，走路線，根據之前明確好的電路接線圖進行實地的流轉。在這個過程中技術工作人員要格外注意線路之間的各種情況，一旦發現不符合之前設想的需要馬上停止，找到原因后再開始。

（4）故障測試。隨著高科技的不斷創新和信息技術的創新，計算機設備越來越精巧細致，一個小小的電路板里面就裝有少則幾十個，多則幾千個的電路線，這在推動生活便捷的同時也加大了對計算機領域的研究。一個小小電路板里面裝著讓人難以想象的東西，但就是這個復雜的電路板推動力計算機設備微型化的發展，讓人們只需要一個小小的芯片就可以做很多事情，便于攜帶。可是這個電路一旦出現故障，卻不是人工能修理的，而且人工的測試也很難發現其中的故障，如果我們能夠快速找出是哪里出現的問題，就可以利用自動化技術生成對應的材料進行修理。所以，現在很多科學人員在進行檢測故障的時候多數是采用自動化系統研究，檢測后直接對其進行修理，完全不需要任何的人工作業，大大縮短了維修所需要的時間，提高了生產的效率。這一自動化系統的測試，充分利用了計算機技術生成的試驗電路的診斷材料，對每一電路的使用情況進行判斷分析，快速發現問題的同時提供出相應的解決方案，對問題進行有效的解決。

4 自動化設計的發展方向

計算機技術在自動化技術中的應用，從20世紀50年代就開始了。經過幾十年科研工作人員的努力，在人類的很多生活領域開始應用，極大地改善了人們的生活，因此也得到了國家領導的高度重視，每年在這方面都有很大的投入。自動化設計結構復雜，每一個單元都涉及各種不同的問題，加大了工作人員的實際工作量，所以從開始研究到現在為止，幾十年的研究，仍然存在著很多難以解決的問題[3]。從20世紀70年代開始，國內外為了培養這方面的人才，開設了自動化設計相關的課程，相應的研發方向也引起了社會的高度重視。近年來，計算機技術和設備的不斷提高，相應地推動了自動化水平的不斷發展，如自動化設計中的邏輯模仿、語言描述、電線接線等一系列的系統都有了很大的提高，讓自動化技術逐漸實現了數據庫整合的方向發展。數據庫的增加，對計算機的讀寫能力、運算能力和存儲能力需要更高要求的配置，這也就要求相關的工作人員不斷提高自身這方面的專業性和開發出新的領域，對計算機的各種配置和相關的內存進行提高，這樣才能夠保證計算機技術在自動化設計方面的更好應用。在未來的發展前景中，隨著計算機技術的不斷提高和發展，與之相應的各方面的技術必須探索出新的領域，自動化設計也需要開始探索出新的領域。

5 結語

綜述所述，計算機技術雖然在自動化設計中的某些領域有了一定的應用，也取得了顯著的效果。但不可否認的是，計算機技術在自動化設計領域中的應用并不是很完善，仍然存在著一些問題，而且在設計的過程和各個部門之間的聯系中很容易受到各種因素的干擾，容易同預期結果產生偏差。自動化設計技術是以計算機為基礎進行的，要求自動化技術必須迎合計算機的發展方向，這就為我們自動化設計技術的工作人提供了一個新的發展方向，要緊跟時代的發展節奏，這樣才能夠實現自動化技術長期、穩定發展。因此，自動化設計技術的工作人員在注重專業知識和滿足企業基本需求的基礎上，為社會科學技術的發展做出貢獻，促進時代的進步。