巢春波

（常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 常州 213000）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電氣控制系統(tǒng)在我國的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來越明顯。由于電氣控制系統(tǒng)優(yōu)勢非常明顯，因此電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)也逐漸被應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)機(jī)床設(shè)備中。這種應(yīng)用不僅提升了控制水平，對于改善工業(yè)生產(chǎn)的精度，提升生產(chǎn)效率也具有重要作用。因此，研究單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 單片機(jī)技術(shù)與電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)概述

2.1 單片機(jī)技術(shù)

（1）單片機(jī)技術(shù)的原理。就總體而言，單片機(jī)的原理簡單，主要是借助電路芯片完成日常的數(shù)據(jù)處理工作，從而獲取相應(yīng)的中央處理能力。在具體的應(yīng)用中，不僅可以實(shí)現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的有效讀取和分析，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換處理，并根據(jù)人們的操作需要，完成相應(yīng)的識(shí)別和操作，提升數(shù)據(jù)處理水平[1]。

目前，常見的單片機(jī)設(shè)備為中央處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、信號編程處理器等，可以發(fā)現(xiàn)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍相對較廣。在我國的機(jī)械生產(chǎn)和工業(yè)發(fā)展中，合理使用單片機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效處理，改善工作效率，對于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也能起到一定的助力。就單片機(jī)結(jié)構(gòu)而言，在相關(guān)技術(shù)的發(fā)展下，單片機(jī)的結(jié)構(gòu)越來越簡單，并且在數(shù)據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率上不斷提升，因此對于提升精準(zhǔn)度，更好地滿足實(shí)際工作需要具有重要意義。單片機(jī)自身的重量較輕，體積較小，攜帶起來非常方便，因此在日常應(yīng)用中，技術(shù)人員在客觀認(rèn)識(shí)單片機(jī)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，能夠最大限度發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢。

（2）單片機(jī)技術(shù)的種類。就目前而言，單片機(jī)功能的發(fā)揮依然需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)才能完成，由于工作環(huán)境以及應(yīng)用環(huán)境的差異，工作技術(shù)人員在應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)時(shí)，可以根據(jù)不同的情況對相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而提升單片機(jī)技術(shù)的適用性，確保系統(tǒng)銜接順暢協(xié)調(diào)。單片機(jī)技術(shù)通?？梢苑譃榭刂菩秃屯ㄓ眯蛢煞N，兩種類型在工業(yè)管理中都具有重要應(yīng)用。單片機(jī)在應(yīng)用過程中精準(zhǔn)度的控制以及功能的實(shí)現(xiàn)能夠更好地提升企業(yè)的管理效果。將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于家電系統(tǒng)中，通常會(huì)采用外部接口的方式，利用電路和數(shù)據(jù)的作用，對指令信號進(jìn)行處理，從而對相應(yīng)的操作進(jìn)行控制[2]。對于單片機(jī)的通用類型需要充分結(jié)合工程的需要和要求，合理進(jìn)行應(yīng)用，對功能進(jìn)行集中處理，并合理選擇控制和管理的范圍。對于數(shù)據(jù)信息而言，應(yīng)該進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，相關(guān)的工作人員應(yīng)該充分了解單片機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)，針對性進(jìn)行處理。另一方面，對于總線型的單片機(jī)的應(yīng)用，為了提升應(yīng)用效果，工作人員需要重視串口連接，確保設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，提升系統(tǒng)的工作效率，改善數(shù)據(jù)處理的速度。

2.2 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)

在電氣傳動(dòng)的過程中，會(huì)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，主要是電能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。由于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率相對較高，因此在電能傳輸方面的應(yīng)用也非常廣泛。另一方面，在信息技術(shù)的不斷發(fā)展下，電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，這對于降低成本，提升加工精度，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，將電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中，可以在很大程度上促進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展。電氣傳動(dòng)控制技術(shù)主要指的是在傳動(dòng)設(shè)備的作用下，利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的功能。電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)在電子控制系統(tǒng)中占有重要作用，通過與智能化信息技術(shù)的結(jié)合，可以大大提升生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

3 單片機(jī)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

單片機(jī)技術(shù)發(fā)展快速，一方面得益于編程語言的便利性，另一方面，由于半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，集成化程度越來越高，同等體積的單片機(jī)具備的功能越來越齊全，因此在應(yīng)用過程中可以供不同的領(lǐng)域進(jìn)行選擇。其中，單片機(jī)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以有效改善系統(tǒng)的控制水平，提升工業(yè)生產(chǎn)的效率，這對于推動(dòng)我國工業(yè)朝著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，降低加工成本，提升資源利用率，進(jìn)一步提升加工精度等都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。其中，單片機(jī)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 在系統(tǒng)硬件中的應(yīng)用

在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以發(fā)揮決定性的作用。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中，將電氣傳動(dòng)控制技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行融合，可以提升設(shè)備的工作效率，并且有效改善設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提升設(shè)備的運(yùn)行效率，增強(qiáng)對數(shù)據(jù)的接收和分析水平。在對硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)前，應(yīng)該重視對設(shè)備功能的合理分配，并根據(jù)不同的實(shí)際情況制定相應(yīng)的操作方案。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，電氣傳動(dòng)控制技術(shù)與單片機(jī)技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)效率會(huì)產(chǎn)生直接影響。當(dāng)前由于單片機(jī)的種類較多，因此在具體的工業(yè)項(xiàng)目中，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇。在選擇單片機(jī)時(shí)，還應(yīng)該充分考慮設(shè)備的特點(diǎn)以及適用性，從而發(fā)揮單片機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢。需要注意的是，在單片機(jī)的選擇過程中，盡量避免選擇偏門的單片機(jī)，這些單片機(jī)不僅影響后續(xù)設(shè)備的可拓展性，同時(shí)也會(huì)影響設(shè)備后期的檢修工作，會(huì)在一定程度上影響檢修效果，甚至?xí)黾泳S修成本[3]。

3.2 在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

對于系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)而言，通常需要以硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)。（1）將系統(tǒng)硬件的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分，并根據(jù)不同的功能模塊等程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）將設(shè)計(jì)完成的部分使用更為直觀的流程圖代替，方便管理人員對總體的工作流程進(jìn)行審核，從而進(jìn)一步研究流程圖中是否存在問題。如果發(fā)現(xiàn)問題需要及時(shí)進(jìn)行修改；如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，需要使用相應(yīng)的編程語言做好程序的設(shè)計(jì)工作。編程工作結(jié)束后，需要進(jìn)行編譯并與相應(yīng)的文件進(jìn)行對照，確定沒有問題之后，才能進(jìn)行后續(xù)的工作。對于軟件系統(tǒng)的編程，為了提升可修改性，提升工作效率，通常需要進(jìn)行模塊化處理，保證編程工作不會(huì)出現(xiàn)大量的復(fù)工現(xiàn)象，影響工作成本。

3.3 系統(tǒng)其他部分設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用于電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，可以充分展現(xiàn)設(shè)備優(yōu)勢。但電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)本身屬于大型設(shè)備，在具體的工作過程中容易受到電磁干擾，影響設(shè)備的工作效率，因此相關(guān)工作人員在應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)時(shí)應(yīng)該做好應(yīng)對措施，避免問題出現(xiàn)。在完成系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)工作之后，需要對設(shè)備的構(gòu)成進(jìn)行核驗(yàn)，保證系統(tǒng)軟件與硬件部分設(shè)計(jì)工作的合理性。還應(yīng)該由專業(yè)的人員及時(shí)完成檢測工作，并根據(jù)檢測出的實(shí)際問題，及時(shí)做好相關(guān)的調(diào)整工作，確保系統(tǒng)本身不存在遺漏的問題。如果檢測過程非常順利，就可以將系統(tǒng)投入使用。在使用過程中需要做好實(shí)時(shí)監(jiān)控工作，一旦發(fā)現(xiàn)問題需要及時(shí)進(jìn)行檢查，并做好周邊環(huán)境的控制工作，為系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供穩(wěn)定的條件，不斷改善工作效率。

3.4 在功能測試方面的應(yīng)用

單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，一方面帶動(dòng)了半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，另一方面也為我國的電力系統(tǒng)發(fā)展指明了新的方向。其中，在信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速應(yīng)用的今天，系統(tǒng)的多元化發(fā)展也成為一個(gè)必然趨勢。在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)，有利于提升系統(tǒng)的控制水平，這對于提升工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的水平，降低成本具有重要的意義。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)故障，單片機(jī)系統(tǒng)可以依靠相應(yīng)的指令程序進(jìn)行設(shè)備的檢查，檢測將會(huì)鎖定故障位置，這為檢修工作人員快速開展工作提供了非常大的便利條件。因此，單片機(jī)技術(shù)的有效應(yīng)用對于降低工業(yè)生產(chǎn)中的維修成本也具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在單片機(jī)技術(shù)的設(shè)計(jì)過程中，要重視直流電機(jī)調(diào)速器的設(shè)計(jì)和研究，為了進(jìn)一步提升電機(jī)的控制水平，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，方便工作人員觀察，為工作人員的控制提供便利條件。其中，單片機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)的重要部分，需要及時(shí)反映相關(guān)的參數(shù)和測量數(shù)據(jù)，在具體的設(shè)計(jì)過程中，需要及時(shí)簡化硬件，不斷強(qiáng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而不斷提升系統(tǒng)的總體功能。在設(shè)計(jì)輸入部分時(shí)，主要是通過鍵盤完成，并根據(jù)鍵盤的不同按鈕，給予電機(jī)不同的控制能力。對于顯示部分，主要是利用十六制信息內(nèi)容進(jìn)行接收，并根據(jù)譯碼處理完成相應(yīng)的指令。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可以很準(zhǔn)確地驗(yàn)證系統(tǒng)的功能，一旦發(fā)現(xiàn)問題將會(huì)出現(xiàn)預(yù)警，這對于提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，優(yōu)化設(shè)計(jì)具有非常重要的作用。

3.5 PLC技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的電氣控制自動(dòng)系統(tǒng)中，通常會(huì)使用電磁性的繼電器，相對于其他類型的繼電器，這種設(shè)備的優(yōu)勢體現(xiàn)在更加省力方面，但器件本身也存在一定的缺陷，就是安全性相對較低，在使用過程中容易發(fā)生觸電現(xiàn)象，因此對于電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會(huì)產(chǎn)生一定的不利影響。

電氣自動(dòng)控制運(yùn)行中引入PLC技術(shù)，有助于提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，如可以將傳統(tǒng)電磁繼電器用虛擬繼電器取代，提高繼電器的反應(yīng)效率，進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。如實(shí)際中斷路器較為常見，利用PLC技術(shù)改善傳統(tǒng)斷路器控制方式，可以顯著提升斷路器反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間。另外，還可以在自動(dòng)切換系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，這種器件本身具有反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，因此可以提升對設(shè)備和器材的保護(hù)力度，相對于傳統(tǒng)的方式也會(huì)更加穩(wěn)定，提升了安全性能。此外，PLC技術(shù)具有較好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，可以對存儲(chǔ)空間進(jìn)行調(diào)整，提升實(shí)際價(jià)值。

4 結(jié)語

綜上所述，在科技快速發(fā)展的今天，在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)可以推動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)程，對于提升控制水平，改善工業(yè)生產(chǎn)效率具有重要意義。單片機(jī)的體積較小，但實(shí)際的功能非常強(qiáng)大，并且具有操作簡單的優(yōu)勢，抗干擾能力非常強(qiáng)，因此在機(jī)械生產(chǎn)中可以廣泛應(yīng)用。但由于單片機(jī)的型號眾多，因此為了提升適用性，需要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)做好相應(yīng)的選擇工作，從而進(jìn)一步提升加工精度，改善我國的工業(yè)生產(chǎn)水平。