嵌入式系统的开发与应用

摘 要：嵌入式系统凭借着其优质的软硬件平台优势在工程机械和电气自动化控制领域得到了广泛应用，它能使控制系统更加方便、科学。本文通过阐述嵌入式系统在电气自动化控制系统中的应用实现，研究论述了嵌入式系统的实用价值和推广前景。

关键词：嵌入式系统；工程控制；开发；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.258

0 引言

随着计算机技术的迅猛发展，人机交互技术在计算机领域得到了广泛应用，为方便生产和生活体现出了较大的现实意义。在很多工厂的机电设备管理过程中，大多引入电气化系统管理。但不尽如人意之处在于仍在沿用传统的管理方式，未能充分地将嵌入式系统较好地运用机电控制中。本文通过对嵌入式系统的开发和应用的分析，旨在为让更多人了解嵌入式系统并使该技术在工程控制领域搞得到推广提供参考借鉴。

1 嵌入式远程监测系统的基本介绍

随着计算机技术的迅猛发展和工业企业的日渐蓬勃，人们对基于计算机、通信技术和多媒体技术的控制系统也提出了更新更高的要求，远程控制受到广泛关注，并将逐渐取代传统的控制方式。这是因为传统的集散控制方式（DCS）在控制过程中问题频出，大大增加了控制管理的工作难度。嵌入式远程电气控制自动化系统是集计算机技术、通信技术和控制技术于一身的新型技术，它包含了复杂的操作系统、设备驱动和微电子芯片，具有非常强大的功能，能够很好地解决上述问题，能够很好地协调系统软硬件之间的有机配合，并且能够实现远程高级控制。嵌入式系统以其稳定的性能、较小的体积和较低的能耗等优势将成为未来工程控制领域的大趋势，将拥有广阔的发展前景。随着科技的发展与进步，嵌入式系统将在更广阔的领域为人们所使用，并将满足人类更新更高的要求。

2 嵌入式系统在远程电气控制自动化系统中如何实现

嵌入式远程电气控制自动化系统在工业管理中广泛使用，它主要通过太网远程集控实现远程的控制。正是由于其在不同的节点均设置了数字智能设备，并在其中安装了具有校正、线性化、采样和A/D转换等控制功能的微处理器，通过对不同功能模块进行分类，并紧密结合控制系统的结构特点，通过有效地模块连接来执行常规控制，在此基础上通过分散控制转移实现更加直观的分散控制，使得控制的时效性更加突显，控制结果更加容易把握。嵌入式远程电气控制自动化系统虽具有明显的优势，但是它在进行设计时需要设计人员具备较高的专业素质和实践经验。设计人员在设计过程中，控制变量难度较大，需要对大量的逻辑量进行控制，辅机启动与停止工作，这一系列的过程，有关的设备都根据程序开展相关的动作，对设备进行控制、保护等。[1] 此外，设计人员还要高度重视辅助车间的控制。通常所用的PLC技术，能够使顺序控制更加独立，但需要在PLC选型时必须谨慎，因为不同PLC对控制系统所带来的影响存在着较大的差异。工作人员在实际控制嵌入式远程电气控制自动化系统时，要特别注意逻辑量与模拟量控制的有机结合，切勿将二者分开，否则会对整个控制系统产生影响。

层次结构是整个嵌入式远程电气控制自动化系统的核心设计部分，它能够在一定程度上影响系统的性能。远程控制系统的层次一般分为远程信息管理层、网路层和设备层三层，每个层次都有具体的功能和不同的特点。但是作为整个系统核心部分的信息管理层，能够实现对所有机电设备的一体化控制，具有健全的功能，能够动态显示集成子系统的信息。如能够将生产自动化与机电设备管理合二为一进行管理，在管理过程中，能够第一时间对出现的故障迅速做出反应，具有较高的安全性能。同时，它能够将收集到的有关生产的数据信息进行集成，时时掌握动态信息，全面掌握整个设备的运行现状，准确地指挥各设备的稳定运行，确保整套机电设备安全、稳定、高效运行。在该系统的其他两个层次结构即设备层和网络层中，结构均比较简单，这两个层次的有效结合可以真实地再现本地控制所获取的信息，能够有效地对本地单元设备进行控制和维护，还能够有效地进行数据的传输。

在进行嵌入式远程电气控制自动化系统设计时，最为核心的设计环节为软件设计，具有“牵一发动全身”的作用。该系统的实时操作核心控制系统为μClinux系统，具有合理调度多项任务和科学管理的功能。用户根据需要调用μClinux系统的任务调度函数，调度函数从就绪任务重寻找有限级最高的任务，并进行任务切换操作[2] 。

而人们则是根据电气自动化远程集控的具体要求和任务的划分来对应用软件进行分类，通常分为测控基本功能实现任务、保护功能任务和人机互换任务三大类型，每项任务具有各自特点。例如测控基本功能实现任务具有良好的可靠性、较高的性价比和理想的优先等级等特点，能够根据现实的需要进行数据处理，遵循低通滤波原则来完成对相关采样数据的筛选。

3 未来发展趋势预期

嵌入式远程电气控制自动化系统自身具有强大的优势，正在逐渐从工业行业逐渐走入军用、家庭和办公场所，并随着技术的日趋成熟来改变人们的工作和生活，为人们提供便利，带来科技的享受。随着互联网技术的迅猛发展和网络的普及，嵌入式远程电气控制自动化系统将能够实现更远程的控制，为用户更好地掌握现场的真实情况提供可能。所以，未来嵌入式远程电气控制自动化系统将有非常广阔的市场空间和美好的发展前景。

4 结束语

总之，我们还需要进一步加强对嵌入式远程电气控制自动化系统的深入研究，在开发设计上下功夫，不断降低系统成本、提高系统性价比，实现系统软硬件更完美的配合，争取设计出满足人类新的控制要求的新技术，为人类提供更安全、便捷、可靠的服务。

参考文献：

[1]谢中鹏.探讨嵌入式的远程电气控制自动化系统[J].电子制作，2016（02）：066.

[2]郑跃飞.基于嵌入式的远程电气控制自动化系统的设计[J].信息技术，2009（26）：22.

作者简介：王子君（1981-），男，河北唐山人，本科，在读硕士，河北能源职业技术学院讲师，研究方向：控制工程。