嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于煙草行業(yè)信息化的意義探討

劉宇晨

摘 要 煙草行業(yè)是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)納稅的主要行業(yè)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們正在步入信息化時(shí)代，行業(yè)信息化逐漸成為各行各業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)于煙草行業(yè)來(lái)說(shuō)同樣如此。本文分析了嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于煙草行業(yè)信息化的意義，希望為煙草行業(yè)的發(fā)展提供新思路。

關(guān)鍵詞 嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)；煙草行業(yè)；信息化

從我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展情況可知，由于歷史原因，最早實(shí)現(xiàn)較高自動(dòng)化生產(chǎn)水平的制造業(yè)就是煙草行業(yè)。煙草行業(yè)具備收益成本高的特點(diǎn)，在生產(chǎn)線建設(shè)方面需要大量資金支持，通過(guò)煙草行業(yè)能夠準(zhǔn)確反映出我國(guó)工業(yè)進(jìn)程的發(fā)展歷史。

1 煙草行業(yè)加強(qiáng)信息化建設(shè)的重要性

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，煙草行業(yè)需要更加完善的信息化建設(shè)才能滿足日益發(fā)展需求，通過(guò)信息化建設(shè)，能夠增加煙草行業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。煙草行業(yè)需要大量成本支持，因此，需要改革才能增加利潤(rùn)收入。通過(guò)信息化建設(shè)能夠使管理效率得到提升，降低成本，并準(zhǔn)確獲得市場(chǎng)信息，明確不同客戶的需求。通過(guò)信息化建設(shè)，還能使企業(yè)財(cái)務(wù)管理得到提升，對(duì)內(nèi)部監(jiān)督起到積極的促進(jìn)作用。使煙草企業(yè)實(shí)現(xiàn)管理與物資的集約化，提高財(cái)務(wù)監(jiān)管水平，使企業(yè)樹(shù)立良好形象，確保行業(yè)的健康發(fā)展。站在專賣管理的立場(chǎng)思考問(wèn)題，在電子辦公、建設(shè)政務(wù)中，信息化建設(shè)也占據(jù)著重要位置。能夠有效落實(shí)煙草行業(yè)專賣政策，能夠使煙草行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)戰(zhàn)略。目前在煙草行業(yè)中，違法亂紀(jì)現(xiàn)象屢禁不止，通過(guò)專賣管理能夠使企業(yè)提升管理力度，從根本上杜絕煙草行業(yè)犯罪行為，做到早發(fā)現(xiàn)早處理，使煙草行業(yè)得到良性發(fā)展[1]。

2 PLC及嵌入式技術(shù)

2.1 繼電器控制與PLC控制系統(tǒng)比較

20世紀(jì)90年代，PLC得到了廣泛應(yīng)用，完全取代了傳統(tǒng)繼電器的地位，與繼電器過(guò)程控制系統(tǒng)比對(duì)發(fā)現(xiàn)，PLC在體積上更小，而且性價(jià)比較高。除此之外，PLC在靈活性、可靠性方面更勝一籌，而且響應(yīng)速度更快，能夠及時(shí)診斷故障，系統(tǒng)成本較低。PLC與繼電器控制相比，變成更加簡(jiǎn)便，模塊化程度高，能夠適用于邏輯圖、梯形圖等多種形式中，能夠完全滿足電氣工作人員的使用習(xí)慣。

2.2 PLC與嵌入式技術(shù)比較

目前，我國(guó)使用最多的就是意大利生產(chǎn)的GDX1與X2系列中沿用的80486CPU，總線則是采用ARCNET網(wǎng)，這種系統(tǒng)架構(gòu)更加穩(wěn)定與嚴(yán)密，僅需要較低的物料成本就能確保產(chǎn)品的表轉(zhuǎn)化程度。隨著嵌入式軟件技術(shù)、微電子技術(shù)等發(fā)展，通過(guò)嵌入式研發(fā)的控制系統(tǒng)已成為一種趨勢(shì)。不但成本低，系統(tǒng)適用性強(qiáng)，較高的可靠性外，還能夠確保開(kāi)發(fā)中權(quán)益不受損害，形成技術(shù)的復(fù)用[2]。

3 嵌入式系統(tǒng)在煙草行業(yè)的應(yīng)用

對(duì)于PLC來(lái)說(shuō)，嵌入式技術(shù)在計(jì)算機(jī)處理功能方面更加強(qiáng)大，低耗能，能夠?qū)κ占降男畔⑦M(jìn)行快速處理，能夠進(jìn)過(guò)計(jì)算機(jī)中所預(yù)設(shè)的復(fù)雜算法，嵌入式系統(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)接口與通信口，能夠與上位機(jī)進(jìn)行便捷連接，構(gòu)件成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，能夠有效滿足工業(yè)智能的發(fā)展需求。PLC計(jì)算機(jī)在處理方面要較弱，而且處理速度較低，即便PLC可以進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算，但難以進(jìn)行更為復(fù)雜的運(yùn)算，存儲(chǔ)空間有一定的局限性，接口較為簡(jiǎn)單。隨著煙草行業(yè)的不斷發(fā)展，已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與信息化，未來(lái)也將向智能化邁進(jìn)，將信息化與智能控制進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，最終形成智能生產(chǎn)模式。其中最關(guān)鍵的就是嵌入式子系統(tǒng)與智能傳感節(jié)點(diǎn)，不再局限于以CPU為核心的PLC控制模式[3]。

4 嵌入式系統(tǒng)分類

4.1 嵌入式微處理器（EMPU）

EMPU主要由MIPS64位架構(gòu)微處理器與32位RISC架構(gòu)所組成，這種技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。EMPU在耗能方面更低，而且體積小，成本低等特點(diǎn)，能夠支持雙指令，可以采用大量寄存器，指令的執(zhí)行效率更快，速度也更高。ARM芯片主頻在400MHz～1GHz之間，指令每秒的處理速度最高可達(dá)到2.3DMIPS/MHz，具備USB2.0與以太網(wǎng)接口，可以進(jìn)行JAVA加速，可以在-40～+80℃的環(huán)境中正常工作。

4.2 微控制器（MCU）

MCU是單片機(jī)的簡(jiǎn)稱，能夠?qū)⑷刻幚硐到y(tǒng)合成到一個(gè)小型芯片中。MCU能夠?qū)OM、總線邏輯、RAM、A/D等外設(shè)進(jìn)行集成，能夠與大部分的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行匹配。和嵌入式微處理器對(duì)比可知，MCU所使用的是單片花設(shè)計(jì)模式，具備較小的體積，低耗能，擁有較高的可靠性，也是目前嵌入式系統(tǒng)使用最為廣泛的微控制器。

4.3 DSP處理器

DSP處理器能夠?qū)ο到y(tǒng)指令與結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，內(nèi)部設(shè)有DSP算法，具備較高的編譯執(zhí)行率，在頻譜分析、數(shù)字濾波等方面，DSP的使用正在從單片機(jī)逐步邁向DSP處理器。其中，最具代表性的DSP處理器為TMS320系列。

4.4 片上系統(tǒng)（SoC）

與上文所提到的嵌入式系統(tǒng)類似，SoC系統(tǒng)也是VLSI設(shè)計(jì)中不可或缺的器件。如果用戶對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了定義，仿真完成后可以將設(shè)計(jì)圖紙交付給工廠，并進(jìn)行樣品的生產(chǎn)?？梢詫⑷壳度胧较到y(tǒng)合成在一個(gè)小型芯片中，這樣能夠降低消耗，使設(shè)備的體積更小，也能使可靠性得到進(jìn)一步提升。

5 嵌入式技術(shù)在煙草行業(yè)的應(yīng)用前景

隨著我國(guó)科技水平的不斷提升，智能制造、數(shù)字車間等概念應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)嵌入式系統(tǒng)，能夠使其更具發(fā)展前景。對(duì)于煙草行業(yè)來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的信息化系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更多地將目光放在服務(wù)器、存儲(chǔ)備份、機(jī)房設(shè)備等方面，之后是PLC模塊。如果不能在短時(shí)間內(nèi)獲得利潤(rùn)可能企業(yè)就將面臨倒閉的風(fēng)險(xiǎn)。如果引入嵌入式技術(shù)，能夠形成工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感層，系統(tǒng)在處理信息是會(huì)下沉至系統(tǒng)底層，能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，減少投資水平，使智能制造在煙草行業(yè)得到全面推廣。

6 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于煙草行業(yè)來(lái)說(shuō)，信息化建設(shè)一直是關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)信息化建設(shè)，能夠降低成本消耗，提高效率，使企業(yè)在市場(chǎng)中更具競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于煙草行業(yè)信息化的意義進(jìn)行探討，希望煙草行業(yè)能夠得到持續(xù)發(fā)展，并為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出突出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 周立功.ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2017：209.

[2] 侯世英.FrankDPetruzella.PLC教程[M].北京：人民郵電出版社，2007：107.

[3] 張春芳，孟杰.基于S0A架構(gòu)的內(nèi)蒙古煙草應(yīng)用集成平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，（02）：138-141.