單片機在電氣傳動及控制系統中的應用

巢春波

（常州劉國鈞高等職業技術學校 江蘇 常州 213000）

1 引言

隨著我國經濟的快速發展，電氣控制系統在我國的工業生產領域發揮的作用越來越明顯。由于電氣控制系統優勢非常明顯，因此電氣傳動控制系統也逐漸被應用到現代工業機床設備中。這種應用不僅提升了控制水平，對于改善工業生產的精度，提升生產效率也具有重要作用。因此，研究單片機技術在電氣傳動控制系統中的應用具有非常重要的現實意義。

2 單片機技術與電氣傳動控制系統概述

2.1 單片機技術

（1）單片機技術的原理。就總體而言，單片機的原理簡單，主要是借助電路芯片完成日常的數據處理工作，從而獲取相應的中央處理能力。在具體的應用中，不僅可以實現對相關數據的有效讀取和分析，還能對數據進行相應的轉換處理，并根據人們的操作需要，完成相應的識別和操作，提升數據處理水平[1]。

目前，常見的單片機設備為中央處理器、模數轉換器、信號編程處理器等，可以發現單片機技術的應用范圍相對較廣。在我國的機械生產和工業發展中，合理使用單片機技術可以實現對數據的有效處理，改善工作效率，對于推動產業發展也能起到一定的助力。就單片機結構而言，在相關技術的發展下，單片機的結構越來越簡單，并且在數據運轉的效率上不斷提升，因此對于提升精準度，更好地滿足實際工作需要具有重要意義。單片機自身的重量較輕，體積較小，攜帶起來非常方便，因此在日常應用中，技術人員在客觀認識單片機結構和功能的基礎上，能夠最大限度發揮單片機的優勢。

（2）單片機技術的種類。就目前而言，單片機功能的發揮依然需要借助計算機技術才能完成，由于工作環境以及應用環境的差異，工作技術人員在應用單片機技術時，可以根據不同的情況對相關的參數進行調整，從而提升單片機技術的適用性，確保系統銜接順暢協調。單片機技術通常可以分為控制型和通用型兩種，兩種類型在工業管理中都具有重要應用。單片機在應用過程中精準度的控制以及功能的實現能夠更好地提升企業的管理效果。將單片機技術應用于家電系統中，通常會采用外部接口的方式，利用電路和數據的作用，對指令信號進行處理，從而對相應的操作進行控制[2]。對于單片機的通用類型需要充分結合工程的需要和要求，合理進行應用，對功能進行集中處理，并合理選擇控制和管理的范圍。對于數據信息而言，應該進行精準計算，相關的工作人員應該充分了解單片機的應用特點，針對性進行處理。另一方面，對于總線型的單片機的應用，為了提升應用效果，工作人員需要重視串口連接，確保設備能夠穩定運行，提升系統的工作效率，改善數據處理的速度。

2.2 電氣傳動控制系統

在電氣傳動的過程中，會實現能量的轉化，主要是電能向機械能的轉化。由于電動機的運行效率相對較高，因此在電能傳輸方面的應用也非常廣泛。另一方面，在信息技術的不斷發展下，電氣傳動控制系統可以實現自動化控制，這對于降低成本，提升加工精度，推動產業發展具有非常重要的現實意義。因此，將電氣傳動控制系統廣泛應用于機械設備中，可以在很大程度上促進我國工業的發展。電氣傳動控制技術主要指的是在傳動設備的作用下，利用自動化技術實現設備的功能。電氣傳動控制系統在電子控制系統中占有重要作用，通過與智能化信息技術的結合，可以大大提升生產的質量和效率。

3 單片機在電氣傳動控制系統中的應用

單片機技術發展快速，一方面得益于編程語言的便利性，另一方面，由于半導體技術的不斷發展，集成化程度越來越高，同等體積的單片機具備的功能越來越齊全，因此在應用過程中可以供不同的領域進行選擇。其中，單片機在電氣傳動控制系統中的應用，可以有效改善系統的控制水平，提升工業生產的效率，這對于推動我國工業朝著自動化、智能化的方向發展，降低加工成本，提升資源利用率，進一步提升加工精度等都具有非常重要的現實意義。其中，單片機在電氣傳動控制系統中的應用具體體現在以下幾個方面。

3.1 在系統硬件中的應用

在電氣傳動控制系統中，單片機技術的應用可以發揮決定性的作用。因此，在工業生產中，將電氣傳動控制技術和單片機技術進行融合，可以提升設備的工作效率，并且有效改善設備的運行狀態，提升設備的運行效率，增強對數據的接收和分析水平。在對硬件進行設計前，應該重視對設備功能的合理分配，并根據不同的實際情況制定相應的操作方案。在工業生產過程中，電氣傳動控制技術與單片機技術對工業生產效率會產生直接影響。當前由于單片機的種類較多，因此在具體的工業項目中，需要根據具體的情況進行選擇。在選擇單片機時，還應該充分考慮設備的特點以及適用性，從而發揮單片機技術的優勢。需要注意的是，在單片機的選擇過程中，盡量避免選擇偏門的單片機，這些單片機不僅影響后續設備的可拓展性，同時也會影響設備后期的檢修工作，會在一定程度上影響檢修效果，甚至會增加維修成本[3]。

3.2 在系統軟件設計中的應用

對于系統的軟件設計而言，通常需要以硬件系統為基礎。（1）將系統硬件的總體結構進行拆分，并根據不同的功能模塊等程序進行設計。（2）將設計完成的部分使用更為直觀的流程圖代替，方便管理人員對總體的工作流程進行審核，從而進一步研究流程圖中是否存在問題。如果發現問題需要及時進行修改；如果沒有發現問題，需要使用相應的編程語言做好程序的設計工作。編程工作結束后，需要進行編譯并與相應的文件進行對照，確定沒有問題之后，才能進行后續的工作。對于軟件系統的編程，為了提升可修改性，提升工作效率，通常需要進行模塊化處理，保證編程工作不會出現大量的復工現象，影響工作成本。

3.3 系統其他部分設計中的應用

將單片機技術應用于電氣傳動控制系統中，可以充分展現設備優勢。但電氣傳動控制系統本身屬于大型設備，在具體的工作過程中容易受到電磁干擾，影響設備的工作效率，因此相關工作人員在應用單片機技術時應該做好應對措施，避免問題出現。在完成系統中的硬件設計工作之后，需要對設備的構成進行核驗，保證系統軟件與硬件部分設計工作的合理性。還應該由專業的人員及時完成檢測工作，并根據檢測出的實際問題，及時做好相關的調整工作，確保系統本身不存在遺漏的問題。如果檢測過程非常順利，就可以將系統投入使用。在使用過程中需要做好實時監控工作，一旦發現問題需要及時進行檢查，并做好周邊環境的控制工作，為系統的安全穩定運行提供穩定的條件，不斷改善工作效率。

3.4 在功能測試方面的應用

單片機技術在電氣傳動控制系統中的廣泛應用，一方面帶動了半導體技術的快速發展，另一方面也為我國的電力系統發展指明了新的方向。其中，在信息技術和計算機技術快速應用的今天，系統的多元化發展也成為一個必然趨勢。在電氣傳動控制系統中應用單片機技術，有利于提升系統的控制水平，這對于提升工業生產設備的水平，降低成本具有重要的意義。在自動控制系統中，系統運行過程中一旦出現故障，單片機系統可以依靠相應的指令程序進行設備的檢查，檢測將會鎖定故障位置，這為檢修工作人員快速開展工作提供了非常大的便利條件。因此，單片機技術的有效應用對于降低工業生產中的維修成本也具有非常重要的現實意義。

在單片機技術的設計過程中，要重視直流電機調速器的設計和研究，為了進一步提升電機的控制水平，調整電機轉速，方便工作人員觀察，為工作人員的控制提供便利條件。其中，單片機作為整個控制系統的重要部分，需要及時反映相關的參數和測量數據，在具體的設計過程中，需要及時簡化硬件，不斷強化系統的穩定性和可靠性，從而不斷提升系統的總體功能。在設計輸入部分時，主要是通過鍵盤完成，并根據鍵盤的不同按鈕，給予電機不同的控制能力。對于顯示部分，主要是利用十六制信息內容進行接收，并根據譯碼處理完成相應的指令。單片機技術的應用，可以很準確地驗證系統的功能，一旦發現問題將會出現預警，這對于提升系統的穩定性，優化設計具有非常重要的作用。

3.5 PLC技術的應用

在傳統的電氣控制自動系統中，通常會使用電磁性的繼電器，相對于其他類型的繼電器，這種設備的優勢體現在更加省力方面，但器件本身也存在一定的缺陷，就是安全性相對較低，在使用過程中容易發生觸電現象，因此對于電氣控制系統的穩定性也會產生一定的不利影響。

電氣自動控制運行中引入PLC技術，有助于提升系統運行效率，如可以將傳統電磁繼電器用虛擬繼電器取代，提高繼電器的反應效率，進一步提升系統運行效率。如實際中斷路器較為常見，利用PLC技術改善傳統斷路器控制方式，可以顯著提升斷路器反應速度，縮短反應時間。另外，還可以在自動切換系統中應用PLC技術，這種器件本身具有反應速度快的優點，因此可以提升對設備和器材的保護力度，相對于傳統的方式也會更加穩定，提升了安全性能。此外，PLC技術具有較好的數據存儲能力，可以對存儲空間進行調整，提升實際價值。

4 結語

綜上所述，在科技快速發展的今天，在電氣傳動控制系統中應用單片機技術可以推動系統的優化進程，對于提升控制水平，改善工業生產效率具有重要意義。單片機的體積較小，但實際的功能非常強大，并且具有操作簡單的優勢，抗干擾能力非常強，因此在機械生產中可以廣泛應用。但由于單片機的型號眾多，因此為了提升適用性，需要根據實際情況及時做好相應的選擇工作，從而進一步提升加工精度，改善我國的工業生產水平。