关于电气传动控制系统中单片机技术的应用分析

尚敏娟

（榆林学院能源工程学院，陕西榆林，719000）

0 引言

单片机技术属于自动控制技术的一种，通过微处理芯片与外围电路的配合，能够实现对扩展模块的控制。当然，这些功能的实现离不开软件系统的搭建，通过单片机硬件与软件系统的有效配合，能够实现自动化甚至智能化的控制效果。随着单片机技术的不断成熟，其应用领域也再进一步扩大。而电气传动装置的控制系统，也可以通过单片机技术进行搭建，利用这种技术能够实现对设备运行状态的有效监控，对于提升设备的工作效率有着重要的意义。在自动化发展的过程中，单片机作为逻辑运算和控制中枢的作用越来越明显，为了能够进一步提升设备运行的效率，一些高性能的单片机也逐渐被研发出来，其运算速度更快，兼容性更强，可扩展内容更加丰富，对于电气传动控制系统的提升也会有更好的效果。

1 单片机技术在电气传动控制系统中的优势

单片机是微处理器的一种，日常生活中常见的电脑、手机等设备中使用的便是一种功能更加强大的单片机。单片机技术的发展，给工业自动化进一步突破提供了契机，也给控制领域提供了更多的选择。将单片机技术应用在电气传动控制系统中，其优势主要有以下几个方面：

（1）简单方便，易于普及。单片机作为一种硬件设备，其内部构造较为复杂。但是在使用的过程中，这种技术却更加的方便和容易掌握。通过简单的学习就能够实现对软件系统的编程和硬件设备的扩展。

（2）成本较低，体积较小。在传统的工业过程控制中，往往会选择可编程逻辑控制器，但是这种控制设备一般体积较大，占用空间，同时成本非常高，通常应用在重要的控制系统上。而单片机体积较小，但是能够实现更加广泛的外围扩展能力。并且，在使用的过程中，作为微处理器设备，其功耗更低，有利于节能降耗，提升效率。

（3）技术发展迅速。单片机最早出现在上世纪九十年代，最初的产片能够实现简单的控制能力，并且处理速度较低。但是经过二十多年的发展，单片机已经从之前的4位机、8位机发展到了如今的18位和32位设备。其运算效率更高，可处理更加复杂的逻辑关系，外围扩展能力和兼容性也更好。

这些技术对于电气传动控制效率的提升有着重要的帮助作用，能够不断推动电气传动设备的运行效率提升。

2 单片机在电气传统控制系统中的应用

2.1 单片机控制器的处理流程

单片机控制系统往往需要依靠外围设备的输入信号，根据程序中的设定逻辑进行控制。单片机各引脚都会对应相应的功能，有些引脚负责保障单片机的基本运行，为单片机供电。而有些引脚专门收集外围传感器的反馈信号，通过对反馈信号的分析处理，执行逻辑控制。而在执行的过程中同样是通过控制单片机输出引脚的导通，实现对设备运行的控制。

2.2 单片机控制系统的应用

（1）单片机硬件系统

单片机控制系统一般包括控制电路、主电路和接口电路。在电气传动控制系统当中应用主电路控制模块,通过电源进行供电,可以完成电流资源的有效传输。然而就单片机系统来说,自身不能保证电流传输有效性,这就需要对电流进行降频操作,再控制传导,通过此种方式,可以在一定程度上保证电气传动控制系统电流传输的安全、稳定性。当电气传动控制系统工作的时候,设备和键盘可以通过输入输出设备显示出来,在数据传输的过程中,通过串行模式进行传送,从而保证数据传输的可靠性。此外,在电气传动控制系统中应用到接口型电路,通过对信号进行并行传输或者串行传输,可以实现对应指令的正确传递,保证电气传动控制系统当中的协调运作。另外,根据电气传动控制系统内部的逆变控制功能,可以限制直流电压以及初始电流,从而使系统能够在一个相对安全、稳定的环境中运行。

（2）单片机软件系统

单片机硬件系统能够保证其基本的工作状态，但是只有硬件系统无法催动其工作，在实际的应用过程中，必须依靠相应的软件系统来规定其运行过程。单片机软件系统中主要有查询、中断、定时等模块。在主程序中设定单片机的运行流程，在流程中需要进行优先处理的要设置程序的优先级，这一功能一般通过中断系统实现。而单片机控制系统执行的过程便是通过各级子程序实现的。在子程序中对设备运行的状况进行规定和限制，在主程序中对这些模块进行调用，就能够实现设备的工作运行。随着现在智能算法和技术的不断发展，越来越多的控制算法也应用在了单片机控制系统中。比如神经网络算法、模糊控制算法等，这些算法利用自身的学习和模糊处理能力，能够进一步提升单片机控制系统的性能。

比如在煤炭采掘工作中，由于地下煤层并不是始终保持不变的，而是呈上下起伏的形式存在。因此，在实际的采掘过程中，采煤机也不可能始终保持同一开采高度进行采掘，要根据煤层的实际情况进行不断的调整，从而满足不同分布与不同厚度的煤层采掘需要。然而，在传统的机械化煤炭采掘作业中，采煤机的灵活性较差。而单片机的使用，可以有效的实现对传动采煤机的改造，使其在灵活性与操控性方面都有了较大的改善与提高，从而满足煤炭采掘作业的实际需要，实现了采煤机采掘高度的可控性调节。

图1 采煤机调高系统扩展图

3 结束语

随着电气化时代的不断发展，如何提升设备运行的效率、精确度和稳定性，降低设备的能耗成为了人们不断关注的焦点。单片机技术作为一种新的控制技术，能够实现庞杂的控制逻辑计算，对周围的扩展设备进行精确控制。并且作为一种微处理器设备，其运行过程中能够拥有更低的功耗，这对于提升工作效率，降低运行成本有着重要的作用。在单片机运行过程中，注重软件与硬件系统的协作配合，实现控制系统的高效运行，也成为该技术进一步发展的方向。