電氣工程自動化控制中的單片機應用價值研究

沈校棟

【摘 要】在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，電氣工程領(lǐng)域也迎來了前所未有的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇。目前我國電氣工程自動化技術(shù)已經(jīng)得到了全面應用，再加上單片機設(shè)備的出現(xiàn)，促進了電氣工程自動化的快速發(fā)展單片機具有操作便捷，節(jié)能，環(huán)保以及設(shè)計成本低的特點，所以在電氣工程工業(yè)控制領(lǐng)域工作中得到了十分廣泛的應用。本文結(jié)合電氣工程自動化控制中單片機的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析，并探討單片機在電氣工程自動化各個領(lǐng)域工作當中的應用。

【關(guān)鍵詞】單片機技術(shù);電氣工程自動化控制;汽車制造;煤礦開采

在我國步入新時期發(fā)展背景后，電氣工程自動化控制技術(shù)也呈現(xiàn)出了明顯的進步趨勢?，F(xiàn)如今在我國各個行業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應用，而單片機的出現(xiàn)，在一定程度上有效提高了自動化生產(chǎn)水平，同時也帶來了前所未有的挑戰(zhàn)和機遇。單片機指的就是一種集成電路芯片，利用簡單的原理能夠處理各種生產(chǎn)過程中存在的各種問題，在電氣工程自動化控制領(lǐng)域中單片機的作用十分重要，在此設(shè)備應用下，能夠提高電氣工程企業(yè)在生產(chǎn)過程中的安全性。

一、單片機的重要結(jié)構(gòu)設(shè)計

單片機的主要特點就是能夠?qū)⒖刂瞥绦蛑械闹饕獦?gòu)件集成到一個統(tǒng)一的集成芯片之上，并且能夠根據(jù)其自身的功能進行合理劃分[1]。其中單片機的重要組成部分包括：系統(tǒng)處理器、信息數(shù)據(jù)存儲器以、串行口以及定時器等等。單片機內(nèi)部的單一線路與各個組成部分相互連接形成了整體構(gòu)造，其中，系統(tǒng)處理器是單片機的基礎(chǔ)構(gòu)造，改部分的功能可以對其他部件進行有效控制。

此外，在單片機實際運行過程中，控制器在識別有效的指令之后就會將信號傳遞給其他部件，進而完成生產(chǎn)工作。從具體角度分析來看，單片機的運行過程是先從存儲器中發(fā)出相應的指令，然后利用編碼器對指令進行相應的處理，最后將編碼所形成的結(jié)果傳遞給邏輯電路，進而將這些定時信號傳送給其他部件。

二、單片機在電氣工程自動化控制工作中的具體應用

（一）在汽車生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應用

在汽車制造領(lǐng)域中，單片機的應用也十分廣泛，而且單片機本身具有多樣化的特點，在汽車工程以及制造領(lǐng)域中發(fā)揮著十分重要的作用。汽車制造過程主要可以分為四個工序，具體包括沖壓、焊裝、總裝以及涂裝[2]。每個工作步驟中的單片機都有不同的應用作用，然而單片機在各個工序的工作中都屬于核心，控制裝備及其設(shè)備的合理運用能夠確保生產(chǎn)過程的每個工序順利進行。現(xiàn)如今單片機在汽車領(lǐng)域中的需求量非常大。與此同時，在汽車領(lǐng)域生產(chǎn)制造過程中，對自動化技術(shù)也有十分嚴格的要求，但是在我國目前汽車制造生產(chǎn)系統(tǒng)中缺少這樣專業(yè)且功能性強的控制裝備，而現(xiàn)如今在汽車制造領(lǐng)域中應用最為廣泛的，就是PLC技術(shù)，它具有十分高效的特點，而且部分實訓設(shè)備也是將自身的傳感器與該技術(shù)融合在一起。但是，PLC技術(shù)在應用過程中會被沖壓工藝等因素所影響，因此在沖壓車間仍然需要利用機械手臂來完成相應的工作，對此汽車領(lǐng)域需要對相關(guān)技術(shù)進行不斷地深入研究和探討。

（二）在風電閉鎖領(lǐng)域的應用

伴隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域單片機的應用十分廣泛，一般情況下，單片機主要被應用于漏電保護、井下安全控制以及風險閉鎖自動調(diào)高系統(tǒng)當中，在風電閉鎖設(shè)備工作方面，該裝置主要負責控制風速和風壓，保證了煤礦生產(chǎn)工作的安全性，而單片機融合到風電閉鎖設(shè)備工作中，能夠?qū)⒚旱V生產(chǎn)工作環(huán)境的風速以及風壓控制在一個合理范圍之內(nèi)，確保礦井時刻保持新鮮的空氣，同時還能減少有毒有害氣流的排放，在一定程度上減少了能源的消耗。

伴隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機技術(shù)也獲得了相應的進步，在其技術(shù)的發(fā)展帶動下，微電子技術(shù)不斷崛起，并在各個領(lǐng)域的現(xiàn)代化技術(shù)中得到了廣泛應用。而目前礦產(chǎn)資源的高效率開發(fā)是礦山企業(yè)需要重點解決的問題之一。傳統(tǒng)的煤礦檢測技術(shù)存在一定的弊端，無法有效的監(jiān)控瓦斯?jié)舛?，這就導致煤礦在開采過程中存在很大的危險性，所以一般只停留在了基礎(chǔ)檢測環(huán)節(jié)，而單片機應用到井下監(jiān)控系統(tǒng)當中，能夠有效解決傳統(tǒng)監(jiān)控方法的問題，提高井下作業(yè)的安全性，在此基礎(chǔ)上，還能夠確保煤礦開采的效率。

（三）漏電保護工作的應用

煤礦企業(yè)在開采工作中，可以應用單片機來實現(xiàn)漏電保護，在一定程度上能夠降低漏電事故的發(fā)生概率，進而確保在煤礦開采過程中的安全性[3]。傳統(tǒng)的漏電保護措施在安全保護工作中主要應用的是分立元件，伴隨著煤礦企業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，這樣的方法很難滿足現(xiàn)代化煤礦的開采需求，在漏電保護方法不斷創(chuàng)新發(fā)展過程中，單片機技術(shù)能夠解決煤礦企業(yè)在發(fā)展過程中的一切安全問題，在煤礦企業(yè)開采工作中的應用取得了一定的效果并得到了相關(guān)企業(yè)的高度重視。在技術(shù)方面，單片機能夠通過高水準的自動化自動水平，充分保障煤礦的電路，在煤礦開采漏電保護工作中能夠在最短的時間內(nèi)得到最可靠的檢測結(jié)果，不僅充分減少了檢測時間，同時也能夠為停電救急工作提供科學的保障，確保礦工在開采過程中不會受到停電因素的干擾。

（四）在變電所運行控制中的應用

在煤礦開采工作中，將單片機應用到變電所運行控制環(huán)節(jié)中能夠有效減少煤炭在開采時的用電量，其主要原因就是因為單片機本身就自帶智能化電度表，能夠在工作過程中隨時對開采工作的用電量進行科學控制，一旦煤礦開采工作的用電量超出了標準范圍，那么變電所在運行時的控制系統(tǒng)就會發(fā)出相應的警告信號，礦工可以根據(jù)這些警報來調(diào)整用電量的消耗，進而對開采用電進行合理的控制。

結(jié)束語：

綜上所述，通過單片機在各個領(lǐng)域中的應用分析，能夠得知伴隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，單片機技術(shù)也得到了相應的完善，目前單片機在工業(yè)領(lǐng)域范圍內(nèi)得到了廣泛應用，特別是汽車制造以及煤礦開采領(lǐng)域，應用單片機技術(shù)能夠確保相關(guān)企業(yè)控制好生產(chǎn)成本，在保證企業(yè)生產(chǎn)利益的同時，還能夠提高安全性，形成了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。同時單片機技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用，解決了傳統(tǒng)控制模式中存在的弊端問題，為電氣工程日后的持續(xù)發(fā)展提供了有效保障，最終促進電氣工程實現(xiàn)了現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻：

[1]高巖.簡述單片機的發(fā)展趨勢及其在設(shè)備自動化系統(tǒng)改造中的應用[J].科技風，2020（13）：120+124.

[2]王巖，辛妍貝.基于單片機的多功能計算器的設(shè)計與實現(xiàn)電氣工程自動化[J].電氣傳動自動化，2019，41（03）：64-66.

[3]邢玲玲.單片機在電氣工程自動化控制中的應用[J].世界有色金屬，2019（04）：244-245.

（作者單位：普星（安吉）燃機熱電有限公司）