单片机在设备自动化改造中的应用

朱亮

摘 要：伴随设备电气自动化的长时间发展，单片机被广泛应用在设备自动化中。然而单片机价格始终没有下降，所以在国内市场发展中的局限性也十分明显。一般情况下，单片机系统应用于设备自动化中需合理设计方案，进而达到节省工程项目材料的目标，有效地减少工程项目成本。基于此，文章将单片机作为重点研究对象，阐述其在设备自动化改造中的具体应用，希望有所帮助。

关键词：单片机；设备自动化改造；应用

将型号为 的单片机控制系统作为主要案例，并借助 保护器件，完成自动设备驱动以及保护的目标。在应用 保護器件的过程中，仍面对诸多细节方面的要求，要对注意事项以及应用原则实施必要的分析。由此可见，深入研究并分析单片机在设备自动化改造中的应用具有一定的现实意义。

一、合理选择主电路方案

在电路整体运行的过程中，主电路方案在技术方案中发挥着重要的作用。通常来讲，主电路会选择使用逆变电路的形式，也就是常说的交流电-直流电-交流电模式。在此组合方式的作用下，交流会变得更加简单且形式也十分清晰，能够综合考虑具体情况实现有效调试的目标。除此之外，主电路功率因数很高，而这也正是最突出的优势所在。

其中，图一表示了主电路方案原理：

根据图一内容可以发现，对于整流电路而言， 选择使用的是整流管模式。而这种设计的方法，具体的结构十分简单，也不具备复杂的部分，实际的设计成本也明显减少，为获取更多经济效益提供了必要的保障。而逆变电路则主要包括了 双单元模块，在实际运行的过程中，能够达到变压控制与变频控制的目标。但需要注意的是，应保证电容C数值始终处于特定范围之内。一般来讲，电容C的功能就是能量的储存，并借助能量储存元件形成电压型逆变器有效地完成功能目标。

通过对电流型逆变器的应用，也能够有效处理直流电环节负荷，但不同于电流型逆变器的是，直流环节电压数值并不会被负载的改变而受到影响。而两单元模块信号改变都以型号为 的单片机控制系统为出发点，借助 技术形式加以利用。在这一类型技术与软件调整作用下，即可达到变压亦或是变频的目的。

二、单片机应用于交流电机的研究

对于交流电动机而言，其变频特性十分复杂，且额定的频率一般是50赫兹，然而在对变频调速进行设计的过程中，其机械特性超过额定的频率，为确保运行的安全性，不应选择使用恒压频，而是要对恒压升频变频调速加以利用。当处于特定频率的状态下，变频频率即可借助恒压频比加以控制。当电动机定子供电电压固定的时候，若仅依靠减少频率对变频速度加以调整，很容易增加磁通，导致磁路饱和电流不断提高，而铁耗也将随之上升，严重损害电动机。为此，要想有效地规避这一现象的发生，在实际操作的过程中，频率下降的基础上，也应当根据相对比例降低定子电压。然而这种方式也并不成熟，很难确保定子磁通不发生改变。

三、 型号单片机控制系统设计

型号为 的单片机控制系统程序设计会直接决定逆变器性能，其灵活性十分明显，而且还能够充分利用此类单片机内部软件与硬件资源。通常来讲，在额定频率上进行调频，无需调压处理，但是如果处于额定频率以下恒压频比状态，则要采取必要的调速方案。

（一）具体设计思路

在设计 型号单片机控制系统的过程中，主要的设计思路表现在以下方面：若变频器的输出频率是f，正弦脉宽调制脉冲的频率就是512f。将冲量相等基本原则作为重要参考依据，即可明确首个输出脉冲宽度。而第二个调制脉冲宽度则可以借助 来表示。相同的情况下，可以对相邻两个调制脉冲之间的时间进行计算。而在完成输出脉冲以后，即可借助事先保存在程序当中的数据表为定时器提供保障， 也能够借助以上方式完成计算，并且在另一数据表当中保存，以便后期的查询。

（二）恒压频比

与大型单相交流异步电动机相比，小型的单相交流异步电动机存在明显的差异，而且额定的频率是50赫兹，其额定电压就是220伏。在这种情况下，对于实际操作而言，若变频的频率不超过50赫兹，那么最关键的就是要对输出频率不炒红果50赫兹的百分比加以计算，随后开展查表工作，即可获取 ，与百分比相乘，最终不断增强恒转矩调速实际效果。

（三）频率自动改变

型号单片机控制系统自动改变程度在变频器中发挥着不可替代的作用。最常见的就是家用电器，其内部都包含了电动机负载，而且其主要的目的就是达到恒温控制目标。在这种情况下，借助温度传感器就能够有效地检测外界环境温度。而在温度传感器所检测温度不超过设定数值的时候，所输出的就是低频率的电压。

同理，若温度传感器所检测的温度超过设定数值，那么所输出的则是高频率的电压。一般情况下，频率最高被设定成80-100赫兹范围内。在日常生活中，要想有效地简化实际操作，则可以借助分级制，对频率加以细化。另外，频率自动变化能够在单片机的作用下实现，但需要注意的是，必须要有 转换器作为重要支撑。针对冰箱与空调等压缩机的复杂，因其实际的用途不大，所以在其正常运行的过程中，也无需借助频率加以反馈与校正。在此基础上，大部分小型且速度稳定、精准度较高的电力拖动系统也可以选择使用转速反馈闭环控制方式，具有一定的可行性。

结束语

综上所述，在设备自动化改造的过程中，研究与应用单片机的范围十分广泛。而且，目前阶段的单片机设计也更具实用性与应用性的特征，使得设备自动化目标的实现更具可能性。需要注意的是，在改造设备自动化的过程中，应合理地调整单片机结构与材质，只有这样，才能够使其未来的应用领域更加广泛。

参考文献

[1]单片机在设备自动化改造中的应用[J].徐淑彦，李世雄，苏亦白.现代电子技术.2012（15）

[2]单片机在设备自动化改造中的应用[J].张丹.科学技术创新.2017（31）

[3]设备自动化改造中单片机的应用[J].刘文源.电子技术与软件工程.2018（08）

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

[5]单片机的发展趋势及其在设备自动化系统改造中的应用[J].李柱涛.黑龙江科技信息.2011（24）

[6]有关单片机电气传动及控制系统的设计探讨[J].王志东，郭晨伟.科技风.2014（06）

[7]有关单片机化电气传动及控制系统的设计探讨[J].张丹.电子世界.2013（05）

（作者单位：哈尔滨石油学院）