论电气自动化控制中单片机的具体应用

张聪聪

（河北小蜜蜂工具集团有限公司，河北 石家庄 050800）

一、单片机分析

（一）单片机的概述

单片机，全程为自动化单片微型计算机，其是一种微型控制器，将定时器CPU、多接口等集中起来，其凭借自身所具有的优势被广泛应用在社会各个领域中，如家用电器、医疗设备等设备的智能化管理中，同时还被应用在国防航空、工商、科研等领域。

（二）单片机的主要设计结构

单片机属于控制程序，其主要特点就是在一个集成芯片上集中多个功能。一般情况下单片机构建根据功能可以划分为程序控制器、数据存储器、定时器、系统处理功能、计数器、计算机等等。这些部件与单一总线路进行组合构成一个完整的设备。单片器基础构成部件总共有两个部分，其一是中心内部系统处理器，其二是主要控制器。控制器的功能主要就是对其他各个部分的构件进行控制，确保各个部分构件对任务指令有准确的识别，并在指令下开展工作。单片机的指令被储存在存储器当中，在提出该指令以后，编码对其进行编码，然后再传输到逻辑电路，最后逻辑电路将其所产生的信号传输到其他部件上。

二、电气自动化控制中单片机的应用

（一）在汽车领域中的应用

在现代社会下，我国科学技术不断进步，发展速度持续加快。在电气自动控制系统中，单片机所发挥的作用无可替代，并且对电气自动控制系统造成的影响也极为重要。单片机属于基础技术，它的应用不仅可以提高电气系统的运行效率，还可以有效提升系统的综合质量与水平。在汽车领域中，因为汽车构造十分复杂，所以对设计与生产过程有十分严格的监控，精度要求也非常高。首先，在设计中，需要精准、严格地测量每个部分的数据，确保组件安装的有效性；其次，在生产中，要注意汽车的零部件，只有做到高精度，才能更好的安装，在追求速度的同时保证安全性，并满足各项质检要求。由此可见，在汽车领域中，自动化测量技术及自动化控制技术的应用具有非常大的意义，可以进一步提高汽车质量。

在该领域，对单片机的使用非常广泛，在加上单片机自身所具有的多样性特点，使得其在汽车工程与制造中发挥着极为重要的作用与价值。在汽车制造中，总共有四大工序，分别是冲压、焊装、总装、涂装，单片机在各个工序中都发挥着作用，同时，单片机作为每道工序中的核心设备，其高效、顺利的运行知己保证各个工序的顺利开展【1】。

现阶段，汽车领域对单片机的需求量不断增加，并且对于自动化控制技术有极高的要求，但是目前我国在生产、制造汽车的时候还缺乏功能性、专业性比较强的控制设备。目前在汽车制造领域中，PLC 技术的使用最为广泛，很多实训设备都是通过传感器与PLC 技术的有效结合实现对设备的控制，但是在使用PLC 技术的过程中，因为受到设备、冲压工艺等多个方面因素的影响，因此，在冲压车间，到今天为止还是用机械手臂开展工作。因此，汽车领域的相企业探索单片机在电气自动化控制中的应用十分有必要。

（二）在煤矿领域中的应用

除了汽车领域，单片机使用最广的另一个领域就是煤矿，目前，单片机在煤矿领域主要应用于漏电保护、风电闭锁、变电所运行控制、自动调高系统、井下安全监控系统等，下面笔者主要对漏电保护、风电闭锁中的应用进行分析。

首先，在漏电保护方面，将单片机应用其中，可以降低漏电事故发生的概率，保证煤矿开采的安全性。在以往的漏电保护中，常用的手段主要是分立元件，但是随着煤矿企业和科技的发展，对煤矿开展的安全性要求越来越高，传统的手段已经无法满足生产需求，也无法适应企业发展需求【2】。针对此，单片机成为各煤矿企业的关注焦点。单片机的智能化水平与自动化水平比较高，将其应用在漏电保护在不仅可以缩短检测时间，还大大提高检测结果的准确性，在此基础上降低了停电对煤矿开展的影响，保证开采工作的安全进行，非常有意义。

其次，在风电闭锁方面，该装置的组成部件主要是信号采集处理电路、供电接触器输断相连接的输出电路。这一装置的主要作用就是控制风速与风压，确保煤矿生产企业的顺利开展。而将单片机应用其中，可以更加科学、合理地控制风速与风压，在增加矿井新鲜空气的同时减少粉尘和污浊气流，降低对人的伤害。另外，单片机的应用还有效实现对风机功率的控制，减少对能量的消耗。

总的来说，传统的电气工程系统已经无法满足电气工程自动化控制的发展需求，存在可靠性低、灵活性差、使用周期短等缺点，而将单片机技术应用到其中，可以有效解决这些问题，为电气工程自动化的发展提供科学保障，进一步促进电气工程的现代化发展。