論電氣自動化控制中單片機的具體應用

張聰聰

（河北小蜜蜂工具集團有限公司，河北 石家莊 050800）

一、單片機分析

（一）單片機的概述

單片機，全程為自動化單片微型計算機，其是一種微型控制器，將定時器CPU、多接口等集中起來，其憑借自身所具有的優勢被廣泛應用在社會各個領域中，如家用電器、醫療設備等設備的智能化管理中，同時還被應用在國防航空、工商、科研等領域。

（二）單片機的主要設計結構

單片機屬于控制程序，其主要特點就是在一個集成芯片上集中多個功能。一般情況下單片機構建根據功能可以劃分為程序控制器、數據存儲器、定時器、系統處理功能、計數器、計算機等等。這些部件與單一總線路進行組合構成一個完整的設備。單片器基礎構成部件總共有兩個部分，其一是中心內部系統處理器，其二是主要控制器。控制器的功能主要就是對其他各個部分的構件進行控制，確保各個部分構件對任務指令有準確的識別，并在指令下開展工作。單片機的指令被儲存在存儲器當中，在提出該指令以后，編碼對其進行編碼，然后再傳輸到邏輯電路，最后邏輯電路將其所產生的信號傳輸到其他部件上。

二、電氣自動化控制中單片機的應用

（一）在汽車領域中的應用

在現代社會下，我國科學技術不斷進步，發展速度持續加快。在電氣自動控制系統中，單片機所發揮的作用無可替代，并且對電氣自動控制系統造成的影響也極為重要。單片機屬于基礎技術，它的應用不僅可以提高電氣系統的運行效率，還可以有效提升系統的綜合質量與水平。在汽車領域中，因為汽車構造十分復雜，所以對設計與生產過程有十分嚴格的監控，精度要求也非常高。首先，在設計中，需要精準、嚴格地測量每個部分的數據，確保組件安裝的有效性；其次，在生產中，要注意汽車的零部件，只有做到高精度，才能更好的安裝，在追求速度的同時保證安全性，并滿足各項質檢要求。由此可見，在汽車領域中，自動化測量技術及自動化控制技術的應用具有非常大的意義，可以進一步提高汽車質量。

在該領域，對單片機的使用非常廣泛，在加上單片機自身所具有的多樣性特點，使得其在汽車工程與制造中發揮著極為重要的作用與價值。在汽車制造中，總共有四大工序，分別是沖壓、焊裝、總裝、涂裝，單片機在各個工序中都發揮著作用，同時，單片機作為每道工序中的核心設備，其高效、順利的運行知己保證各個工序的順利開展【1】。

現階段，汽車領域對單片機的需求量不斷增加，并且對于自動化控制技術有極高的要求，但是目前我國在生產、制造汽車的時候還缺乏功能性、專業性比較強的控制設備。目前在汽車制造領域中，PLC 技術的使用最為廣泛，很多實訓設備都是通過傳感器與PLC 技術的有效結合實現對設備的控制，但是在使用PLC 技術的過程中，因為受到設備、沖壓工藝等多個方面因素的影響，因此，在沖壓車間，到今天為止還是用機械手臂開展工作。因此，汽車領域的相企業探索單片機在電氣自動化控制中的應用十分有必要。

（二）在煤礦領域中的應用

除了汽車領域，單片機使用最廣的另一個領域就是煤礦，目前，單片機在煤礦領域主要應用于漏電保護、風電閉鎖、變電所運行控制、自動調高系統、井下安全監控系統等，下面筆者主要對漏電保護、風電閉鎖中的應用進行分析。

首先，在漏電保護方面，將單片機應用其中，可以降低漏電事故發生的概率，保證煤礦開采的安全性。在以往的漏電保護中，常用的手段主要是分立元件，但是隨著煤礦企業和科技的發展，對煤礦開展的安全性要求越來越高，傳統的手段已經無法滿足生產需求，也無法適應企業發展需求【2】。針對此，單片機成為各煤礦企業的關注焦點。單片機的智能化水平與自動化水平比較高，將其應用在漏電保護在不僅可以縮短檢測時間，還大大提高檢測結果的準確性，在此基礎上降低了停電對煤礦開展的影響，保證開采工作的安全進行，非常有意義。

其次，在風電閉鎖方面，該裝置的組成部件主要是信號采集處理電路、供電接觸器輸斷相連接的輸出電路。這一裝置的主要作用就是控制風速與風壓，確保煤礦生產企業的順利開展。而將單片機應用其中，可以更加科學、合理地控制風速與風壓，在增加礦井新鮮空氣的同時減少粉塵和污濁氣流，降低對人的傷害。另外，單片機的應用還有效實現對風機功率的控制，減少對能量的消耗。

總的來說，傳統的電氣工程系統已經無法滿足電氣工程自動化控制的發展需求，存在可靠性低、靈活性差、使用周期短等缺點，而將單片機技術應用到其中，可以有效解決這些問題，為電氣工程自動化的發展提供科學保障，進一步促進電氣工程的現代化發展。