电气工程自动化控制中的单片机应用价值研究

沈校栋

【摘 要】在我国社会经济快速发展的背景下，电气工程领域也迎来了前所未有的挑战和发展机遇。目前我国电气工程自动化技术已经得到了全面应用，再加上单片机设备的出现，促进了电气工程自动化的快速发展单片机具有操作便捷，节能，环保以及设计成本低的特点，所以在电气工程工业控制领域工作中得到了十分广泛的应用。本文结合电气工程自动化控制中单片机的结构设计进行分析，并探讨单片机在电气工程自动化各个领域工作当中的应用。

【关键词】单片机技术;电气工程自动化控制;汽车制造;煤矿开采

在我国步入新时期发展背景后，电气工程自动化控制技术也呈现出了明显的进步趋势。现如今在我国各个行业领域中得到了广泛应用，而单片机的出现，在一定程度上有效提高了自动化生产水平，同时也带来了前所未有的挑战和机遇。单片机指的就是一种集成电路芯片，利用简单的原理能够处理各种生产过程中存在的各种问题，在电气工程自动化控制领域中单片机的作用十分重要，在此设备应用下，能够提高电气工程企业在生产过程中的安全性。

一、单片机的重要结构设计

单片机的主要特点就是能够将控制程序中的主要构件集成到一个统一的集成芯片之上，并且能够根据其自身的功能进行合理划分[1]。其中单片机的重要组成部分包括：系统处理器、信息数据存储器以、串行口以及定时器等等。单片机内部的单一线路与各个组成部分相互连接形成了整体构造，其中，系统处理器是单片机的基础构造，改部分的功能可以对其他部件进行有效控制。

此外，在单片机实际运行过程中，控制器在识别有效的指令之后就会将信号传递给其他部件，进而完成生产工作。从具体角度分析来看，单片机的运行过程是先从存储器中发出相应的指令，然后利用编码器对指令进行相应的处理，最后将编码所形成的结果传递给逻辑电路，进而将这些定时信号传送给其他部件。

二、单片机在电气工程自动化控制工作中的具体应用

（一）在汽车生产制造领域的应用

在汽车制造领域中，单片机的应用也十分广泛，而且单片机本身具有多样化的特点，在汽车工程以及制造领域中发挥着十分重要的作用。汽车制造过程主要可以分为四个工序，具体包括冲压、焊装、总装以及涂装[2]。每个工作步骤中的单片机都有不同的应用作用，然而单片机在各个工序的工作中都属于核心，控制装备及其设备的合理运用能够确保生产过程的每个工序顺利进行。现如今单片机在汽车领域中的需求量非常大。与此同时，在汽车领域生产制造过程中，对自动化技术也有十分严格的要求，但是在我国目前汽车制造生产系统中缺少这样专业且功能性强的控制装备，而现如今在汽车制造领域中应用最为广泛的，就是PLC技术，它具有十分高效的特点，而且部分实训设备也是将自身的传感器与该技术融合在一起。但是，PLC技术在应用过程中会被冲压工艺等因素所影响，因此在冲压车间仍然需要利用机械手臂来完成相应的工作，对此汽车领域需要对相关技术进行不断地深入研究和探讨。

（二）在风电闭锁领域的应用

伴随着科学技术的不断发展，在煤矿生产领域单片机的应用十分广泛，一般情况下，单片机主要被应用于漏电保护、井下安全控制以及风险闭锁自动调高系统当中，在风电闭锁设备工作方面，该装置主要负责控制风速和风压，保证了煤矿生产工作的安全性，而单片机融合到风电闭锁设备工作中，能够将煤矿生产工作环境的风速以及风压控制在一个合理范围之内，确保矿井时刻保持新鲜的空气，同时还能减少有毒有害气流的排放，在一定程度上减少了能源的消耗。

伴随着现代科学技术的不断发展，单片机技术也获得了相应的进步，在其技术的发展带动下，微电子技术不断崛起，并在各个领域的现代化技术中得到了广泛应用。而目前矿产资源的高效率开发是矿山企业需要重点解决的问题之一。传统的煤矿检测技术存在一定的弊端，无法有效的监控瓦斯浓度，这就导致煤矿在开采过程中存在很大的危险性，所以一般只停留在了基础检测环节，而单片机应用到井下监控系统当中，能够有效解决传统监控方法的问题，提高井下作业的安全性，在此基础上，还能够确保煤矿开采的效率。

（三）漏电保护工作的应用

煤矿企业在开采工作中，可以应用单片机来实现漏电保护，在一定程度上能够降低漏电事故的发生概率，进而确保在煤矿开采过程中的安全性[3]。传统的漏电保护措施在安全保护工作中主要应用的是分立元件，伴隨着煤矿企业发展水平的不断提高，这样的方法很难满足现代化煤矿的开采需求，在漏电保护方法不断创新发展过程中，单片机技术能够解决煤矿企业在发展过程中的一切安全问题，在煤矿企业开采工作中的应用取得了一定的效果并得到了相关企业的高度重视。在技术方面，单片机能够通过高水准的自动化自动水平，充分保障煤矿的电路，在煤矿开采漏电保护工作中能够在最短的时间内得到最可靠的检测结果，不仅充分减少了检测时间，同时也能够为停电救急工作提供科学的保障，确保矿工在开采过程中不会受到停电因素的干扰。

（四）在变电所运行控制中的应用

在煤矿开采工作中，将单片机应用到变电所运行控制环节中能够有效减少煤炭在开采时的用电量，其主要原因就是因为单片机本身就自带智能化电度表，能够在工作过程中随时对开采工作的用电量进行科学控制，一旦煤矿开采工作的用电量超出了标准范围，那么变电所在运行时的控制系统就会发出相应的警告信号，矿工可以根据这些警报来调整用电量的消耗，进而对开采用电进行合理的控制。

结束语：

综上所述，通过单片机在各个领域中的应用分析，能够得知伴随着我国社会经济的快速发展，单片机技术也得到了相应的完善，目前单片机在工业领域范围内得到了广泛应用，特别是汽车制造以及煤矿开采领域，应用单片机技术能够确保相关企业控制好生产成本，在保证企业生产利益的同时，还能够提高安全性，形成了良好的社会效益和经济效益。同时单片机技术在电气工程自动化控制中的应用，解决了传统控制模式中存在的弊端问题，为电气工程日后的持续发展提供了有效保障，最终促进电气工程实现了现代化发展。

参考文献：

[1]高岩.简述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].科技风，2020（13）：120+124.

[2]王岩，辛妍贝.基于单片机的多功能计算器的设计与实现电气工程自动化[J].电气传动自动化，2019，41（03）：64-66.

[3]邢玲玲.单片机在电气工程自动化控制中的应用[J].世界有色金属，2019（04）：244-245.

（作者单位：普星（安吉）燃机热电有限公司）