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】在我國社會經濟快速發展的背景下，電氣工程領域也迎來了前所未有的挑戰和發展機遇。目前我國電氣工程自動化技術已經得到了全面應用，再加上單片機設備的出現，促進了電氣工程自動化的快速發展單片機具有操作便捷，節能，環保以及設計成本低的特點，所以在電氣工程工業控制領域工作中得到了十分廣泛的應用。本文結合電氣工程自動化控制中單片機的結構設計進行分析，并探討單片機在電氣工程自動化各個領域工作當中的應用。

【關鍵詞】單片機技術;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展背景后，電氣工程自動化控制技術也呈現出了明顯的進步趨勢。現如今在我國各個行業領域中得到了廣泛應用，而單片機的出現，在一定程度上有效提高了自動化生產水平，同時也帶來了前所未有的挑戰和機遇。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過程中存在的各種問題，在電氣工程自動化控制領域中單片機的作用十分重要，在此設備應用下，能夠提高電氣工程企業在生產過程中的安全性。

一、單片機的重要結構設計

單片機的主要特點就是能夠將控制程序中的主要構件集成到一個統一的集成芯片之上，并且能夠根據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：系統處理器、信息數據存儲器以、串行口以及定時器等等。單片機內部的單一線路與各個組成部分相互連接形成了整體構造，其中，系統處理器是單片機的基礎構造，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）在汽車生產制造領域的應用

在汽車制造領域中，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域中發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，控制裝備及其設備的合理運用能夠確保生產過程的每個工序順利進行。現如今單片機在汽車領域中的需求量非常大。與此同時，在汽車領域生產制造過程中，對自動化技術也有十分嚴格的要求，但是在我國目前汽車制造生產系統中缺少這樣專業且功能性強的控制裝備，而現如今在汽車制造領域中應用最為廣泛的，就是PLC技術，它具有十分高效的特點，而且部分實訓設備也是將自身的傳感器與該技術融合在一起。但是，PLC技術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，對此汽車領域需要對相關技術進行不斷地深入研究和探討。

（二）在風電閉鎖領域的應用

伴隨著科學技術的不斷發展，在煤礦生產領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高系統當中，在風電閉鎖設備工作方面，該裝置主要負責控制風速和風壓，保證了煤礦生產工作的安全性，而單片機融合到風電閉鎖設備工作中，能夠將煤礦生產工作環境的風速以及風壓控制在一個合理范圍之內，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。

伴隨著現代科學技術的不斷發展，單片機技術也獲得了相應的進步，在其技術的發展帶動下，微電子技術不斷崛起，并在各個領域的現代化技術中得到了廣泛應用。而目前礦產資源的高效率開發是礦山企業需要重點解決的問題之一。傳統的煤礦檢測技術存在一定的弊端，無法有效的監控瓦斯濃度，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檢測環節，而單片機應用到井下監控系統當中，能夠有效解決傳統監控方法的問題，提高井下作業的安全性，在此基礎上，還能夠確保煤礦開采的效率。

（三）漏電保護工作的應用

煤礦企業在開采工作中，可以應用單片機來實現漏電保護，在一定程度上能夠降低漏電事故的發生概率，進而確保在煤礦開采過程中的安全性[3]。傳統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，伴隨著煤礦企業發展水平的不斷提高，這樣的方法很難滿足現代化煤礦的開采需求，在漏電保護方法不斷創新發展過程中，單片機技術能夠解決煤礦企業在發展過程中的一切安全問題，在煤礦企業開采工作中的應用取得了一定的效果并得到了相關企業的高度重視。在技術方面，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得到最可靠的檢測結果，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節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就會發出相應的警告信號，礦工可以根據這些警報來調整用電量的消耗，進而對開采用電進行合理的控制。

結束語：

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

參考文獻：

[1]高巖.簡述單片機的發展趨勢及其在設備自動化系統改造中的應用[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計與實現電氣工程自動化[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）