電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究

良翰博

摘? 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)也得到了較大的提升與完善，這樣在較大程度上提高了電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展。在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，它使電器設(shè)備生產(chǎn)中所消耗的能源數(shù)量降低，并提高了相關(guān)工作效率和工作質(zhì)量。文章對單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。首先，論述了單片機(jī)技術(shù)和電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的概念，其次，研究單片機(jī)技術(shù)具有的作用與優(yōu)勢，最后，分析了單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。希望為電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的推廣和使用，以及深入性發(fā)展等提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)技術(shù);電器傳動(dòng);控制系統(tǒng)

中圖分類號：TM921 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）16-0177-02

Abstract： With the continuous development of social economy and science and technology， automation technology has also made great progress and development， which inhances the development of traditional electrical control system to a great extent. In the traditional electrical control system， the application of single-chip microcomputer technology has promoted the further development of the electric drive system， which reduces the amount of energy consumed in the production of electrical equipment， and improves the related work efficiency and work quality. This paper analyzes the application of single chip microcomputer technology in electric drive control system. Firstly， the concepts of single chip microcomputer technology and electric drive control system are discussed. Secondly， the functions and advantages of single chip microcomputer technology are studied. Finally， the application of single chip microcomputer technology in electrical drive control system is analyzed. All this is supposed to provide reference for the promotion and use of electric drive control system， as well as in-depth development.

Keywords： single chip microcomputer technology; electrical transmission; control system

當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)一直在不斷的發(fā)展，新型科學(xué)技術(shù)給社會(huì)帶來的變化也日新月異，新型科學(xué)技術(shù)應(yīng)用范圍也越來越廣。因?yàn)閱纹瑱C(jī)技術(shù)在電子信息工程中的地位是非常重要的，所以單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，在很多系統(tǒng)中都可以使用的單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的地位就更不用說啦，單片機(jī)技術(shù)可以提高電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)度，較少錯(cuò)誤的發(fā)生，可以說單片機(jī)技術(shù)是電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中比較重要的部分。因此，科學(xué)合理應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)十分重要。

1 單片機(jī)和電氣傳動(dòng)控制技術(shù)的概念

1.1 單片機(jī)技術(shù)

單片機(jī)技術(shù)的原理主要是采用高度集成的電路來加大Rom、RAm、中央處理器等部件的融合力度，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)類似的功能，來滿足各行各業(yè)的實(shí)際需求。因此，為了使單片機(jī)技術(shù)發(fā)揮最大的功效，就要求單片機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)都要做不同的推演與不斷的實(shí)踐來達(dá)到最終的目的。并且，單片機(jī)技術(shù)還有抗干擾、環(huán)境適應(yīng)性良好等優(yōu)點(diǎn)，所以單片機(jī)技術(shù)的實(shí)用價(jià)值不可掩蓋，所以在更高程度上研究單片機(jī)技術(shù)付出與收獲是成正比的。

1.2 電氣傳動(dòng)控制技術(shù)

電氣傳動(dòng)控制技術(shù)的原理主要是將中央處理器作為網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中最重要的組成部分，然后通過一系列的實(shí)踐與研究促成自動(dòng)化控制和智能檢測等技術(shù)融合在一起，達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)和現(xiàn)代化控制的有益結(jié)合，為我國工業(yè)化生產(chǎn)的各個(gè)階段的工作提供有力保證。

2 單片技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1 單片機(jī)內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)也得到了較大的提升。對于單片機(jī)的內(nèi)部組成部件來講，也變得越來越多。而且在單片機(jī)中，局部網(wǎng)絡(luò)控制模塊也逐漸應(yīng)用起來。單片機(jī)不僅完成了升級，而且在發(fā)展的進(jìn)程中也完成了向脈寬調(diào)制電路型的轉(zhuǎn)變，它更好地實(shí)現(xiàn)了變頻的功能。對目前單片機(jī)的發(fā)展情況進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)單片機(jī)具有的經(jīng)濟(jì)性是從它的特性角度來分析的，而且在使用上面，也顯現(xiàn)出了便捷的特點(diǎn)。

2.2 單片機(jī)EET技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國的各項(xiàng)技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，在單片機(jī)技術(shù)方面開始出現(xiàn)了越來越多的新型技術(shù)。比如說新型抗干擾技術(shù)，也就是EET技術(shù)。對于電路正弦信號來說，它出現(xiàn)了被干擾的情況以后，EET技術(shù)會(huì)對波形產(chǎn)生影響，進(jìn)而對正弦信號的干擾因素產(chǎn)生作用。如果交替使用RC濾波和交施密特電路，那么可以在最大程度上對毛刺信號進(jìn)行消除，可以有效地保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 單片機(jī)噪聲布線技術(shù)

當(dāng)單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)，對于設(shè)置地點(diǎn)來說，通常是在集成電路外殼引腳上面。并且在設(shè)置的時(shí)候要注意對稱性，通常情況下設(shè)置的方法可以分為右上左下以及右下左上兩種。而對于工作人員來講，要注意設(shè)置的科學(xué)性。單片機(jī)噪聲布線技術(shù)的應(yīng)用方式，就是在電路內(nèi)部放置時(shí)，要在電源噪聲干擾領(lǐng)域下進(jìn)行。所以說在這一過程中，電源噪聲很容易對芯片進(jìn)行穿透，從而對系統(tǒng)產(chǎn)生了較為消極的影響。因此說，對于電路的布置來講，要對相鄰的兩個(gè)引腳進(jìn)行合理的設(shè)置，從而有效地降低系統(tǒng)的噪音。

3 單片機(jī)技術(shù)的妥善性應(yīng)用方式

現(xiàn)階段，單片機(jī)技術(shù)在推動(dòng)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的進(jìn)步與發(fā)展方面起到了到重要作用，并且在不同的生產(chǎn)領(lǐng)域中，獲得了較為廣泛的應(yīng)用。具體的，表現(xiàn)為更為理想的性能條件，以及更為多元化的、豐富的系統(tǒng)性能。也就是說，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與普及，有效地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，降低系統(tǒng)的整體生產(chǎn)成本，克制能源浪費(fèi)現(xiàn)象，提高生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率，使勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。然而，需要注意的是，電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)作為一種較為先進(jìn)的系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障和隱患，在對其進(jìn)行診斷和調(diào)試時(shí)，就必須采用更為先進(jìn)的技術(shù)手段，否則很可能加劇系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)損傷。然而，實(shí)際情況是，在測試某些固定位置的電流和電壓時(shí)，大部分管理人員還是依賴自身的經(jīng)驗(yàn)來判斷，并根據(jù)這些結(jié)果判定機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這顯然是不科學(xué)的。在實(shí)現(xiàn)了自主控制部分內(nèi)容的基礎(chǔ)上，為提高技術(shù)人員操作的便捷性，提高電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的總體性能，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用單片機(jī)直流伺服控制系統(tǒng)時(shí)，通常將其進(jìn)一步細(xì)化，即分為主體、接口和控制三類電路部分。主體電路融合了整流器和濾波器。接口電路的主要功能是控制電路內(nèi)部信號的傳遞。而控制電路作為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制的重要組成部分，主要由單片機(jī)的顯示器、鍵盤、系統(tǒng)電路組成。通過這樣的細(xì)化，有效提高了系統(tǒng)的性能，更加有利于技術(shù)人員進(jìn)行操作。

4 單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

4.1 控制系統(tǒng)

主電路、接口電路和控制電路共同構(gòu)成了單片機(jī)的控制系統(tǒng)。其中單片機(jī)系統(tǒng)電路組成了控制單路，而濾波電路、H橋及整流電流等則屬于主電路的一部分;接口電路對于控制電路中的信號傳遞有著出色的表現(xiàn)，可以依靠串行總線，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)顯示器和鍵盤間的數(shù)據(jù)交換，控制顯示部分。80C196是單獨(dú)控制部分，而伺服系統(tǒng)中的電流控制調(diào)節(jié)器具有計(jì)算量大、周期短的特點(diǎn)，要想提高系統(tǒng)的吞吐能力，就需要應(yīng)用十六位地址數(shù)據(jù)總線，讓兩個(gè)存儲(chǔ)器共用一個(gè)地址。

4.2 軟件系統(tǒng)

單片機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用可以使電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備獲得更加完備的數(shù)據(jù)及信息處理效果。技術(shù)人員在對電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行使用的時(shí)候，應(yīng)該事先做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，如設(shè)計(jì)專門的軟件程序。不同的編程程序有著不同的特點(diǎn)和難點(diǎn)，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇最為適宜的匯編語言，努力提升數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的計(jì)算效率，進(jìn)而開發(fā)出更加先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)，使電氣系統(tǒng)的計(jì)算精確度大幅度的提升。

4.3 算法的改進(jìn)

電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用涉及眾多環(huán)節(jié)，其中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的具體工況直接影響到電流環(huán)與轉(zhuǎn)速的計(jì)算結(jié)果。現(xiàn)有對電流環(huán)與轉(zhuǎn)速的計(jì)算多借助浮點(diǎn)系統(tǒng)，但是據(jù)多年的實(shí)踐觀察和工作經(jīng)驗(yàn)。其中有些計(jì)算并不需要借助浮點(diǎn)系統(tǒng)，因此調(diào)整更新現(xiàn)有的計(jì)算系統(tǒng)是非常必要的。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可使轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)動(dòng)速率更加合理，且避免了不必要的環(huán)節(jié)，提升了系統(tǒng)計(jì)算的速度，為驗(yàn)證真實(shí)數(shù)據(jù)爭取了時(shí)間。同時(shí)，還需要定制單片機(jī)系統(tǒng)頭文件。系統(tǒng)頭文件，實(shí)際上就是不同類型系統(tǒng)端口與功能存儲(chǔ)器各自對應(yīng)的物理地址。單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的頭文件定制方式對于單片機(jī)功能的發(fā)揮有著至關(guān)重要的作用。96系列的單片機(jī)對頭文件定制方式更為敏感，技術(shù)人員在具體的工作中要格外留意。單片機(jī)的功能因型號的不同而有所區(qū)別，因此系統(tǒng)頭文件的定制工作必須得到重視，相關(guān)的技術(shù)人員在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)前要對單片機(jī)的各項(xiàng)功能進(jìn)行詳細(xì)的了解。單片機(jī)和系統(tǒng)頭文件的匹配程度越高，后期的工作越順利。

4.4 系統(tǒng)頭文件

就現(xiàn)階段的發(fā)展來看，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)的使用率已經(jīng)相當(dāng)高了，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化，這主要是因?yàn)槠涫且环N中央處理的網(wǎng)絡(luò)化電氣控制系統(tǒng)，結(jié)合了檢測技術(shù)與自動(dòng)化控制，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，工作人員不必再像從前一樣用手操作，工作環(huán)境較從前要安全許多，工作效率也得到了顯著提高。在單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用的過程中，運(yùn)用系統(tǒng)頭文件能夠在很大程度上提高電氣設(shè)備的性能，系統(tǒng)頭文件幾乎貫穿于每個(gè)系統(tǒng)端口與功能寄存器的物理地址中，為了將單片機(jī)的作用發(fā)揮到最大，工作人員會(huì)精準(zhǔn)設(shè)置單片機(jī)。通常情況下，96系列的單片機(jī)有很多型號，每種型號的功能和芯片皆有不同。另外，單片機(jī)的型號也各有不同，各種型號的功能也不一樣，需要根據(jù)具體的需求，來確定所涵蓋的型號頭文件，因此，在需要轉(zhuǎn)移程序時(shí)，只需變換頭文件，減少了工作量，提高工作效率。

5 結(jié)束語

通過文章的分析使我們充分認(rèn)識(shí)到單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中所能夠發(fā)揮的重要作用，一方面能夠保證安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行，另一方面還能夠提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。隨著科技的不斷進(jìn)步，單片機(jī)技術(shù)得到了良好的發(fā)展，在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛、深入，我們要把握住這一發(fā)展的良好勢頭，繼續(xù)加大研發(fā)的力度和深度。相關(guān)的工作人員要不斷積累經(jīng)驗(yàn)，通過不斷的學(xué)習(xí)和努力，為其更好的應(yīng)用貢獻(xiàn)力量。我們完全有理由相信，在未來的發(fā)展過程中，單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用將越來越完善，進(jìn)而為祖國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。

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