单片机在电气工程自动化控制中的应用

陈威

摘 要：单片机具有诸多的优点，如：较高的集成度、较强的功能性、较小的体积、较低的成本及便捷的应用等，其应用得到了各个领域的广泛关注。本文介绍了单片机的概况，重点阐述了其在电气工程自动化控制中的应用，旨在进一步提高了各领域的自动化水平。

关键词：单片机；电气工程；自动化控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.058

0 引言

随着科学技术水平的提高，自动化技术的应用日渐普遍，从而为电气工程的发展提供了可靠的技术保障。在市场经济环境下，汽车、煤矿等企业的竞争日渐激烈，为了保证企业的生存与发展，自动化技术的重要性愈加显著，通过先进技术的应用，促进了企业竞争力的增强，同时其生产的可靠性、安全性、节能性及经济性也更为突出。本文主要以单片机为研究对象，对其优势及结构进行了简单的介绍，重点分析了其应用，旨在充分发挥单片机的作用，从而推动我国各领域经济的稳定与健康发展。

1 单片机的概况

单片机是指自动化单片微型计算机，它作为微型控制器，集合了CPU、定时器与多接口等，具有小体积、低消耗、强大功能、使用便捷等优点，目前，单片机广泛应用于生活与生产的各个领域，如：电器、仪器、医疗设备及航天航空设备等，主要功能为实施智能化管理与过程控制，与此同时，单片机在金融、科研、工商与教育等领域的应用也取得了显著的成绩。

单片机应用于控制应用程序，其最为显著的特点便是在有限的集成芯片中集合了所有的构件，通常情况下，单片机的构件根据其功能，可以分为以下几部分，分别为系统处理器、数据存储器、程序控制器、定时器、计算器及其他存储器等，上述部分通过与单一总路线的组合，从而构成了完整的设备。对于单片机而言，其基本构成部件有两部分，一部分为中心内部系统处理器，另一部分为主要控制器。

对于控制器来说，其主要功能便是控制其他各部分，通过有效控制，保证各部分准确识别任务指令，在各指令有机结合下，以此保证单片机的正常工作。单片机的执行指令存储在存储器内，将其提出后，由编码器进行编号，并将此结果传送至逻辑电路，由其产生各种定时信号机其他类型的信号，同时将信号俊男传送至控制部件。通常情况下，控制器的构成包括程序技术设备、寄存设备、存储设备、指令编码器与条件逻辑电路控制设备等[1]。

2 单片机在电气工程自动化控制中的应用

2.1 在汽车领域

对于汽车产品来说，其设计、生产等环节均对测量有着较为严格的精度要求，设计过程中应关注各部分的数据，以此保证有效组装，在生产过程中应注重零部件的数据，要求其应具备高精度，在此基础上，才能够具备较快的安装速度，并且满足各项质检的规定。因此，汽车领域应用自动化测量、控制技术是必要的，具有积极的现实意义。在汽车领域中运用单片机，符合了汽车设计、生产的精度与速度需要，在其作用下，汽车装配的适应性进一步增强。

在汽车领域，单片机的应用日渐广泛与多样，不仅在汽车工程中扮演着重要的角色，在汽车制造中也发挥着积极的作用。对于汽车制造而言，其工序主要分为四部分，分别为冲压、焊装、总装与涂装，在各个工序中单片机均有所应用，其作为核心控制设备，保证了各工序的有序与高效开展。

汽车领域对单片机的应用需求潜力较大，同时对自动化控制技术的要求也相对较高。因此，在企业领域对相关技术展开了深入的研究与探索，但目前，汽车制造生产系统中涉及的控制设备均缺少专一性与功能性[2]。

目前，PLC技术广泛应用于各工序，但冲压受工艺、设备等因素的影响，因此，冲压车间仍需使用机械手，同时，汽车生产线也应用了PLC可编程控制器、触摸屏等，以此实现了对系统中风机、水泵及燃烧机等设备数据的测控。

2.2 在煤矿领域

在煤矿领域，单片机主要应用于漏电保护、变电所运行控制、风电闭锁、井下安全监控系统、提升机技术改造及自动调高系统等。

在漏电保护方面，将单片机应用于煤矿开采，可减少漏电事故的发生几率，以此提高了煤矿开采的安全性。传统的漏电保护手段主要为分立元件，但随着煤矿企业的发展，其生產对安全性的要求日渐提高，上述手段难以满足实际生产的需求，难以适应煤炭企业发展的需要，因此，单片机的应用得到了各企业的关注。单片机的智能化与自动化水平均相对较高，将其应用于漏电保护具有积极的意义，不仅缩短了检测的时间，还保证了检测的结果，在快速、准确检测的支持下，降低了停电对煤矿开采的影响，进而使开采工作具有了较高的可靠性、安全性与经济性。

在风电闭锁方面，此装置主要是由信号采集处理电路与供电接触器输入断相连接的输出电路构成的，它主要负责调控风速与风压，以此保证煤矿生产作业的有序与安全开展，将单片机应用其中，风速与风压的控制更为合理与科学，不仅保证了矿井空气的新鲜，还减少了污浊气流与粉尘对生产人员的损害，同时也控制了风机的功率，进而实现了减耗节能[3]。

3 总结

综上所述，随着单片机技术的发展与完善，其应用日渐普遍，本文分析了单片机的概况，重点分析了其在汽车与煤矿领域的应用，其控制了生产生本，提高了生产效益，保证了生产安全，相信，日后单片机的应用效果将更加显著。

参考文献：

[1]杨福佳.单片机在煤矿电气自动化控制中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014（09）：87-88.

[2]王玉英，王文魁.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].电脑知识与技术，2011（32）：8055-8057.

[3]陆晶晶.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用分析[J]. 数字技术与应用，2015（02）：16.