浅析单片机在电气工程自动化控制中的应用

时间：2024-08-31

刘高强

贵州电子信息职业技术学院贵州凯里556000

随着我国经济的不断发展,科学技术的不断上升,自动化技术被广泛的应用在生活和生产中。近年来,企业之间的竞争非常激烈,企业在寻求生存发展的同时也将自动化技术的重要性凸显出来,利用先进的技术可以使企业在市场经济中立足。单片机可以把自动化技术的节能性、经济性以及安全性的优势全部发挥出来,能够有效的弥补传统的发展模式中的不足,从而提高自动化技术的发展水平。

一、单片机概述

单片机属于一种单片微型的计算机,也是一种小型的控制器。采用大规模集成电路技术把具备处理数据能力的中央处理器和多种功能系统集到一起构成的小的计算机系统,它具有体积小、消耗低、使用起来方便、快捷等特点,在我们生活生产中广泛的应用;在航天、医疗、电气、汽车、金融、工商和科研方面都起着非常重要的作用,另外控制程序方面也在应用单片机,它最突出的特点就是将有限的集成芯片中集合所有的构件。具体来讲,根据功能可以将单片机的构件分为系统处理器、程序控制器、数据储存器、定时器以及中断系统等部分,把这些部分与单一路线结合在一起,建设出一套完整的设备。构成单片机的部件有两部分,一种是中心内部处理器,第二种是主要控制器。控制器的功能就是控制其他部分,在经过有效的控制确保各个部分能够将任务指令准确的识别出来,结合各个任务指令,保证单片机正常的运作。

二、单片机在电气工程自动化控制中的具体应用

(一)汽车领域

汽车在设计与生产的环节有着严格的测量标准,在实际生产的过程中对零件部分的数据要加以重视,并且要精准的进行测量。在设计过程中,对各部分的数据要加以处理,确保组装有效的进行,加快安装的速度,保证各项质检符合规定。因此,将自动化测量和控制技术应用在汽车领域中是非常有必要的,而且还会产生一定的作用。单片机可以满足汽车生产设计上对于精度与速度的要求,并且还增强了装配的适应程度。单片机在汽车领域中的应用的范围非常广泛,在汽车工程方面和汽车制造方面都起着重要的作用,在汽车制造工序中,分为冲压、焊装、涂装和总装四道工序,单片机在这些工序中都起到了一定的作用,成为了汽车装配控制的核心,保证每一道工序都能高效的开展。随着科学技术的发展,单片机在汽车领域的作用越来越大,自动化控制技术对单片机依赖极高。所以,各个领域都对此项技术进行了深入的研究。并且,对于自动化控制技术的要求也是极高的,目前汽车生产和制造过程中所设计到的控制设备在功能性和专一性方面极度的匮乏,在各个领域都在应用PLC技术,但冲压受工艺和设备的影响在汽车的生产线上应用了控制器和触摸屏,有效的控制和检测了系统中风机、水泵以及燃烧机设备。

(二)煤矿领域

在煤矿领域单片机在漏电保护、变电运行控制、安全监控、风电闭锁和自动跳高系统和提升机改造技术方面都起着重要作用。在煤矿开采中漏电保护方面应用单片机可以降低事故的发生,使煤矿开采的安全性有所提高。传统的漏电方式不能与煤矿企业发展的需求相符合,随着煤矿企业的高速发展,在企业生产的安全性方面也要逐渐的提高,应用单片机可以有效的防止漏电的情况发生。因此,越来越多的企业和领域关注和利用单片机。

单片机的智能化和自动化水平也非常高,在保护漏电方面发挥着重要的作用,可以降低检测的时间,确保测量的结果,还能提高煤矿开采工作的安全性和有效性。单片机在风电闭锁方面也起着一定的作用,煤矿井下供应空气的主要设备是风机,在煤矿井下生产的过程中对于风机的风速和压力都有一定的标准。井下的空气补充是按照煤矿生产的不同阶段来调节的,这样可以利用调速系统来解决。单片机需要信号采集处理电路和供电接触器相连接的输出电路所构成的对风速和风压进行调控,保证煤矿生产工作安全有序的进行。科学合理的控制风速与风压,能使井下空气新鲜度得到保证,防止工作人员受到污浊气流与粉尘的危害,并有效的控制了风机的功率,进而达到了节能的效果。

对于提升机的改造方面,我国大部分的提升机采用交流电拖动,线路的控制也是通过电流时间混合进行的。与时间控制相比具有一定的优势。但是实际的运行过程中存在启动缺陷、负载变动太大的情况,对于这种情况来进行调整也是非常困难的。在其中运用单片机技术,可以实时的测量电流和速度,确保平稳的启动,不会对机械系统造成太大的冲击,所以就不用调整电流继电器的动作值,并且进行电阻的切除控制要使用单片机,确保停留的时间得到保证,从而降低启动电阻烧坏的现象。另外,还可以对井下的情况进行实时的监控,以往井下监控的设备是手持直读式的检测设备,功能少,一旦发生了瓦斯爆炸就会对煤矿的安全开采产生巨大的影响。如果在井下设置检测系统,就可以连续的检测环境参数,有效的保证了井下的安全。并且可以及时的发现井下的隐患,相关工作人员在有限时间内排除安全隐患,保证井下的安全。