单片机在电气传动及控制系统中的应用

巢春波

（常州刘国钧高等职业技术学校 江苏 常州 213000）

1 引言

随着我国经济的快速发展，电气控制系统在我国的工业生产领域发挥的作用越来越明显。由于电气控制系统优势非常明显，因此电气传动控制系统也逐渐被应用到现代工业机床设备中。这种应用不仅提升了控制水平，对于改善工业生产的精度，提升生产效率也具有重要作用。因此，研究单片机技术在电气传动控制系统中的应用具有非常重要的现实意义。

2 单片机技术与电气传动控制系统概述

2.1 单片机技术

（1）单片机技术的原理。就总体而言，单片机的原理简单，主要是借助电路芯片完成日常的数据处理工作，从而获取相应的中央处理能力。在具体的应用中，不仅可以实现对相关数据的有效读取和分析，还能对数据进行相应的转换处理，并根据人们的操作需要，完成相应的识别和操作，提升数据处理水平[1]。

目前，常见的单片机设备为中央处理器、模数转换器、信号编程处理器等，可以发现单片机技术的应用范围相对较广。在我国的机械生产和工业发展中，合理使用单片机技术可以实现对数据的有效处理，改善工作效率，对于推动产业发展也能起到一定的助力。就单片机结构而言，在相关技术的发展下，单片机的结构越来越简单，并且在数据运转的效率上不断提升，因此对于提升精准度，更好地满足实际工作需要具有重要意义。单片机自身的重量较轻，体积较小，携带起来非常方便，因此在日常应用中，技术人员在客观认识单片机结构和功能的基础上，能够最大限度发挥单片机的优势。

（2）单片机技术的种类。就目前而言，单片机功能的发挥依然需要借助计算机技术才能完成，由于工作环境以及应用环境的差异，工作技术人员在应用单片机技术时，可以根据不同的情况对相关的参数进行调整，从而提升单片机技术的适用性，确保系统衔接顺畅协调。单片机技术通常可以分为控制型和通用型两种，两种类型在工业管理中都具有重要应用。单片机在应用过程中精准度的控制以及功能的实现能够更好地提升企业的管理效果。将单片机技术应用于家电系统中，通常会采用外部接口的方式，利用电路和数据的作用，对指令信号进行处理，从而对相应的操作进行控制[2]。对于单片机的通用类型需要充分结合工程的需要和要求，合理进行应用，对功能进行集中处理，并合理选择控制和管理的范围。对于数据信息而言，应该进行精准计算，相关的工作人员应该充分了解单片机的应用特点，针对性进行处理。另一方面，对于总线型的单片机的应用，为了提升应用效果，工作人员需要重视串口连接，确保设备能够稳定运行，提升系统的工作效率，改善数据处理的速度。

2.2 电气传动控制系统

在电气传动的过程中，会实现能量的转化，主要是电能向机械能的转化。由于电动机的运行效率相对较高，因此在电能传输方面的应用也非常广泛。另一方面，在信息技术的不断发展下，电气传动控制系统可以实现自动化控制，这对于降低成本，提升加工精度，推动产业发展具有非常重要的现实意义。因此，将电气传动控制系统广泛应用于机械设备中，可以在很大程度上促进我国工业的发展。电气传动控制技术主要指的是在传动设备的作用下，利用自动化技术实现设备的功能。电气传动控制系统在电子控制系统中占有重要作用，通过与智能化信息技术的结合，可以大大提升生产的质量和效率。

3 单片机在电气传动控制系统中的应用

单片机技术发展快速，一方面得益于编程语言的便利性，另一方面，由于半导体技术的不断发展，集成化程度越来越高，同等体积的单片机具备的功能越来越齐全，因此在应用过程中可以供不同的领域进行选择。其中，单片机在电气传动控制系统中的应用，可以有效改善系统的控制水平，提升工业生产的效率，这对于推动我国工业朝着自动化、智能化的方向发展，降低加工成本，提升资源利用率，进一步提升加工精度等都具有非常重要的现实意义。其中，单片机在电气传动控制系统中的应用具体体现在以下几个方面。

3.1 在系统硬件中的应用

在电气传动控制系统中，单片机技术的应用可以发挥决定性的作用。因此，在工业生产中，将电气传动控制技术和单片机技术进行融合，可以提升设备的工作效率，并且有效改善设备的运行状态，提升设备的运行效率，增强对数据的接收和分析水平。在对硬件进行设计前，应该重视对设备功能的合理分配，并根据不同的实际情况制定相应的操作方案。在工业生产过程中，电气传动控制技术与单片机技术对工业生产效率会产生直接影响。当前由于单片机的种类较多，因此在具体的工业项目中，需要根据具体的情况进行选择。在选择单片机时，还应该充分考虑设备的特点以及适用性，从而发挥单片机技术的优势。需要注意的是，在单片机的选择过程中，尽量避免选择偏门的单片机，这些单片机不仅影响后续设备的可拓展性，同时也会影响设备后期的检修工作，会在一定程度上影响检修效果，甚至会增加维修成本[3]。

3.2 在系统软件设计中的应用

对于系统的软件设计而言，通常需要以硬件系统为基础。（1）将系统硬件的总体结构进行拆分，并根据不同的功能模块等程序进行设计。（2）将设计完成的部分使用更为直观的流程图代替，方便管理人员对总体的工作流程进行审核，从而进一步研究流程图中是否存在问题。如果发现问题需要及时进行修改；如果没有发现问题，需要使用相应的编程语言做好程序的设计工作。编程工作结束后，需要进行编译并与相应的文件进行对照，确定没有问题之后，才能进行后续的工作。对于软件系统的编程，为了提升可修改性，提升工作效率，通常需要进行模块化处理，保证编程工作不会出现大量的复工现象，影响工作成本。

3.3 系统其他部分设计中的应用

将单片机技术应用于电气传动控制系统中，可以充分展现设备优势。但电气传动控制系统本身属于大型设备，在具体的工作过程中容易受到电磁干扰，影响设备的工作效率，因此相关工作人员在应用单片机技术时应该做好应对措施，避免问题出现。在完成系统中的硬件设计工作之后，需要对设备的构成进行核验，保证系统软件与硬件部分设计工作的合理性。还应该由专业的人员及时完成检测工作，并根据检测出的实际问题，及时做好相关的调整工作，确保系统本身不存在遗漏的问题。如果检测过程非常顺利，就可以将系统投入使用。在使用过程中需要做好实时监控工作，一旦发现问题需要及时进行检查，并做好周边环境的控制工作，为系统的安全稳定运行提供稳定的条件，不断改善工作效率。

3.4 在功能测试方面的应用

单片机技术在电气传动控制系统中的广泛应用，一方面带动了半导体技术的快速发展，另一方面也为我国的电力系统发展指明了新的方向。其中，在信息技术和计算机技术快速应用的今天，系统的多元化发展也成为一个必然趋势。在电气传动控制系统中应用单片机技术，有利于提升系统的控制水平，这对于提升工业生产设备的水平，降低成本具有重要的意义。在自动控制系统中，系统运行过程中一旦出现故障，单片机系统可以依靠相应的指令程序进行设备的检查，检测将会锁定故障位置，这为检修工作人员快速开展工作提供了非常大的便利条件。因此，单片机技术的有效应用对于降低工业生产中的维修成本也具有非常重要的现实意义。

在单片机技术的设计过程中，要重视直流电机调速器的设计和研究，为了进一步提升电机的控制水平，调整电机转速，方便工作人员观察，为工作人员的控制提供便利条件。其中，单片机作为整个控制系统的重要部分，需要及时反映相关的参数和测量数据，在具体的设计过程中，需要及时简化硬件，不断强化系统的稳定性和可靠性，从而不断提升系统的总体功能。在设计输入部分时，主要是通过键盘完成，并根据键盘的不同按钮，给予电机不同的控制能力。对于显示部分，主要是利用十六制信息内容进行接收，并根据译码处理完成相应的指令。单片机技术的应用，可以很准确地验证系统的功能，一旦发现问题将会出现预警，这对于提升系统的稳定性，优化设计具有非常重要的作用。

3.5 PLC技术的应用

在传统的电气控制自动系统中，通常会使用电磁性的继电器，相对于其他类型的继电器，这种设备的优势体现在更加省力方面，但器件本身也存在一定的缺陷，就是安全性相对较低，在使用过程中容易发生触电现象，因此对于电气控制系统的稳定性也会产生一定的不利影响。

电气自动控制运行中引入PLC技术，有助于提升系统运行效率，如可以将传统电磁继电器用虚拟继电器取代，提高继电器的反应效率，进一步提升系统运行效率。如实际中断路器较为常见，利用PLC技术改善传统断路器控制方式，可以显著提升断路器反应速度，缩短反应时间。另外，还可以在自动切换系统中应用PLC技术，这种器件本身具有反应速度快的优点，因此可以提升对设备和器材的保护力度，相对于传统的方式也会更加稳定，提升了安全性能。此外，PLC技术具有较好的数据存储能力，可以对存储空间进行调整，提升实际价值。

4 结语

综上所述，在科技快速发展的今天，在电气传动控制系统中应用单片机技术可以推动系统的优化进程，对于提升控制水平，改善工业生产效率具有重要意义。单片机的体积较小，但实际的功能非常强大，并且具有操作简单的优势，抗干扰能力非常强，因此在机械生产中可以广泛应用。但由于单片机的型号众多，因此为了提升适用性，需要根据实际情况及时做好相应的选择工作，从而进一步提升加工精度，改善我国的工业生产水平。