单片机在电气自动化控制中的应用

单片机在电气自动化控制中的应用

马靖

西安国粮机械设备有限公司   陕西西安  710000

摘要：近些年单片机的生产在国内发展迅速，不同行业对单片机的需求也不尽相同，从市场来看，单片机主要有PIC系列、AVR系列等，市场占比比较大。单片机根据不同领域应用特点也不同，在精密性、抗干扰性、防漏电、防电磁感染等功能方面不断拓展，满足了不同生产和行业对单片机的需求。

关键词：单片机；电气自动化；应用

引言

电气工程自动化技术日益成熟，已经广泛应用于各行各业，同时单片机在推进企业自动化方面扮演着重要角色，为企业带来了巨大的潜力和商机。单片机是一种高性能的集成电路芯片，具有强大的功能性，操作简单方便且节能环保，在工业控制领域发挥着重要作用。

1、单片机的主要设计结构

单片机是一种嵌入式微控制器，主要由控制器、存储器以及运算器等组成，可以将其理解为集成芯片，具备多种功能，其中包含定时器、数据存储器等。在实际运行过程中，主要依靠控制器来开展所有工作，从而确保实施过程能够完全根据控制指令操作。具体的操作步骤应当先在存储器之中提取出对应的指令，随后到编码器之中实行编号，将完成后的编码结果传送到逻辑电路，最后将其转变为不同类型的信号，到达相应的控制部件之中，完成全部工作流程。具有体积小的优势，还可将其放置于仪表的内部。对于精简指令集性能的单片机的工作频率为(1/机器周期)=时钟频率(1/时钟周期)，对于普通的51单片机来说，频率是1MHz，时钟周期是1/12μs(1除以12M)，机器周期为12倍的时钟周期1μs，周期与频率互为倒数，1s，相当于频率是1Hz，也就是1/1s=1Hz，那么1/1ms=1/0.001s=1000Hz。

2、单片机在电气自动化控制中的应用

2.1单片机在汽车制造中的应用

我国汽车行业的发展改变了人们的生活，与自行车、电动车和摩托车相比，汽车能够在恶劣的天气条件下为人们提供更好的生活体验。随着全球汽车市场的不断发展，汽车制造业已经成为重要的产业。采用单片机技术，能够有效改善汽车系统的性能，大大提高整个生产过程的效率和质量。汽车是一种结构复杂的交通工具，每个零部件都会影响使用寿命和安全性。为了保证汽车的正常运行，必须确保每个零部件都能够被正确加工和制造。在生产过程中应全面控制整个制造流程，以确保每个零部件都能够得到精确测量，从而有效提高合格率。为确保汽车的零部件质量可以达到相关标准，必须掌握各个零部件的相关标准数据和参数。根据零部件信息检查生产的零部件，筛选出质量不符合规范标准的零部件并及时处理。在汽车制造过程中，除了对各个零部件的精确度有要求，还必须重视核心元件的安装工序，以确保整辆汽车的结构和功能可以达到最佳状态。把重点放在安装工序环节，以确保后续的生产工作顺利进行，优化当前的安装流程，以此为后期的设计和制造奠定基础。将单片机应用于汽车制造，可以提高产品测量的精度。为了确保测量结果的可靠性，相关工作人员必须仔细研究零部件的参数，以确保汽车的设计合理科学，同时要严格把握整个组装过程，防止出现任何差错。随着汽车行业的飞速发展，制造过程中依然面临许多挑战。为解决这些问题，需要引入最新的控制技术和装置，以确保生产过程的高效性和准确性。将单片机应用于汽车设计和生产，可以实现自动化测量控制，提高设计效率与测量准确度，为未来汽车制造业的发展奠定坚实基础。单片机在汽车制造中的应用范围非常广泛，不仅可以用于汽车的各个部件，而且可以精确控制整辆汽车的生产过程，从焊接到安装再到最终的总装，这些过程质量直接关系到汽车的性能和使用寿命。特别在焊接阶段，必须不断提高焊接质量，扩大发展空间。同时，相关工作人员必须细心管理工作，根据实际情况进行配置优化。为了提高汽车生产的效率和质量，采用单片机来控制整个过程，以提高整体的运行效率，确保所有工作按照标准执行。此外，可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一种专门针对工业环境的自动化设计的数字控制电路，具有易于使用、抗干扰能力强和易于维护的优点，因此得到了广泛使用。将PLC技术应用于汽车制造，可以实现对水泵和风扇的精确监控。目前，汽车产业正在逐步采用单片机进行自动化生产管理，以满足日益增长的自动化需求，但设备落后，技术不能跟上时代的步伐。这种方法存在很大的改进空间。

2.2单片机在风电闭锁与井下监控中的应用

从目前的经济形势以及国家发展可以看出，当前我国对于科技领域较为重视，各种新型科技逐渐走入到人们的视野当中，以往的技术已经无法满足当前的需求，存在着较多的弊端，不仅需要耗费大量人力与物力，还会影响生产效率。最近几年间，各种自动化技术出现，与以往传统技术相对比，它的出现可以改变以往存在的弊端，使用范围逐渐扩大，自动化煤矿技术的主要内容是利用单片机优秀的运算、编程功能，可以在极短的时间内，对数量庞大的生产任务进行处理，工作效率得到提升，同时还具有极高的精准度，提升生产质量，合格率得到保障。在煤矿领域有着较高的应用价值，可以应用到各个环节，其中包含变电运行管理、风电闭锁、变电运行控制等。最为主要的就是井下监控以及风电闭锁。风电闭锁可以对井下监控和风电闭锁两种层面进行应用分析。其中，风电闭锁装置可以对井下的风压和风速进行控制、调节，从而确保煤矿工作的安全性，保障工作人员的人身健康。通过单片机的特殊性，可以将井下的污染性气体进行定时排放，保证矿井内的空气充足，并且还可以节省能源消耗。在当前的发展当中，单片机技术得到全面应用，并且在实践中不断进行完善，已经受到广泛认同，在各个行业均有着极佳的效果。单片机还可以应用于漏电保护之中，可以有效降低漏电事故发生几率，从而降低煤矿工程不良事故发生几率。将防漏电作为当前的工作的基础，从而开展其他开采措施，可以保证工作能够顺利实施。随着当前的开采技术不断发展，以往的传统方法已经无法根据当前的需求进行调整，为了保证施工进度，避免发生负面的社会影响，现在已经把施工安全问题作为重中之重，改变以往传统方法，采用单片机，利用其优势，可以提升工程中的防漏电功能。如若在实施过程中采用对应的单片机技术，可以稳定提升检测准确度，在发生停电后，可以使用单片机进行应急措施，从而规避停电中可能产生的一系列问题，降低负面影响。

2.3漏电保护应用

在现代化发展中，单片机技术得到了飞速发展，相关技术通过不断实践应用越加完善，并受到了各个行业的全面认可，初步实现稳定发展目标。从漏电保护角度分析，通过对单片机进行合理应用，可以帮助减少漏电事故出现概率。并以此为基础提升煤矿开采安全性，促进煤矿开采工作的稳定运行。煤矿产业常用漏电保护措施便是分立元件。在社会快速发展背景下，传统技术手段以及无法满足新时期企业建设发展要求。为了促进企业实现快速稳定建设，保障施工安全性成为一项基础性任务，由于传统方法已经无法发挥效用。所以需要大范围应用各种单片机元件，借助单片机特殊优势，提升漏电保护能力。

结语

综上所述，单片机应用于各个领域当中均能起到极佳的效果，为这方面的技术发展开辟道路，与我国的未来息息相关，使得各行各业的生产效率逐步提升，相信随着未来不断进步将会发展得更加完善。

参考文献

[1]王俞.浅议单片机的原理及在电气工程自动化控制中的有效应用［J］．区域治理，2020(28)．

[2]林俊欢.单片机技术在电气传动控制系统中的应用研究［J］．产业与科技论坛，2020(13)．