摘要:隨著現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平提升,我國(guó)科學(xué)技術(shù)的研發(fā)正處于高速發(fā)展的時(shí)期,各種類(lèi)型的技術(shù)不斷進(jìn)行更新升級(jí),大量高新技術(shù)得以研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上得以研發(fā)和應(yīng)用的高新技術(shù),其是屬于一種微型的集成技術(shù),在控制系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用十分廣泛。本篇文章首先介紹單片機(jī)技術(shù)和電氣控制系統(tǒng)技術(shù)的概念以及相關(guān)理解內(nèi)容,再闡述單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用的注意事項(xiàng),最后針對(duì)單片機(jī)在電氣控制系統(tǒng)中控制系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和算法改進(jìn)中的應(yīng)用做出簡(jiǎn)要的探討。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù);電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng);應(yīng)用
隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人類(lèi)已經(jīng)完全步入了新科技時(shí)代,尤其現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等高新技術(shù)正快速發(fā)展,為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)極大的便利,推動(dòng)著人類(lèi)文明的進(jìn)步發(fā)展。電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用,單片機(jī)的融入在很大程度上提高了其運(yùn)行的效率,不但實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)兼容性和可擴(kuò)展性的提升,同時(shí)也強(qiáng)化了其軟件的運(yùn)行準(zhǔn)確性,對(duì)其算法也做到了有效的改進(jìn)。
(一)單片機(jī)技術(shù)概念
單片機(jī)是屬于一種集成技術(shù)方式的技術(shù),其是建立在芯片基礎(chǔ)上進(jìn)行處理器和部件的集中存放,其形態(tài)較小,但卻能夠容納所有計(jì)算機(jī)的全部功能。所以,在人們的意識(shí)中往往將單片機(jī)作為微小型的計(jì)算機(jī)使用。單片機(jī)的發(fā)展是從上世紀(jì)九十年代末開(kāi)始的,歷經(jīng)20幾年的發(fā)展和完善,其發(fā)展的主導(dǎo)是集成電路和微處理技術(shù)。在半導(dǎo)體技術(shù)的帶動(dòng)下,微處理技術(shù)水平發(fā)展十分迅速,單片機(jī)技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展從8位機(jī)升級(jí)到32位機(jī)。
目前按照單片機(jī)的功能和性能基本可以分為Harvar構(gòu)造和Princeton構(gòu)造兩種。其中Princeton構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)相同存儲(chǔ)空間內(nèi)進(jìn)行程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。而Harvar構(gòu)造則是針對(duì)存儲(chǔ)程序和存儲(chǔ)空間進(jìn)行分開(kāi)設(shè)計(jì)。單片機(jī)的主要功能和主導(dǎo)作用是控制,其操作需要具備一定便捷性,因此,通常對(duì)于Harvar構(gòu)造的應(yīng)用較多,也較為廣泛。
(二)電氣系統(tǒng)的理解
如今生產(chǎn)制造行業(yè)當(dāng)中多數(shù)企業(yè)都實(shí)現(xiàn)了電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,在很大程度上提高了社會(huì)生產(chǎn)的效率,對(duì)工業(yè)的自動(dòng)化、信息化、智能化建設(shè)起到了很大的促進(jìn)作用。在現(xiàn)代信息技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)支持下,電氣控制系統(tǒng)的性能以及功能都得到了強(qiáng)化升級(jí),直流傳統(tǒng)也逐漸被交流電氣傳動(dòng)所取代,將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行深度優(yōu)化,對(duì)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的所有設(shè)備進(jìn)行連接和聯(lián)動(dòng),并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電氣系統(tǒng)的著智能化控制和自動(dòng)化生產(chǎn),提升生產(chǎn)效率的同時(shí)也強(qiáng)化了系統(tǒng)的 穩(wěn)定性和產(chǎn)品的質(zhì)量。
目前隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)的高速進(jìn)步,單片機(jī)技術(shù)也得到了大幅度的提升,而且其內(nèi)部的零件、功能也開(kāi)始更加多樣,變頻控制功能也能夠嵌入到一些單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),強(qiáng)化了單片機(jī)基礎(chǔ)功能、提升其便捷性的同時(shí)也提高了其經(jīng)濟(jì)機(jī)制?,F(xiàn)階段,單片機(jī)的應(yīng)用具備較為廣闊的市場(chǎng),包括家用電單片、儀器儀表設(shè)備等,由于單片機(jī)的微小型和功耗低、控制功能、可擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì),很多儀器儀表當(dāng)中都會(huì)選擇使用不同性能和類(lèi)型的傳感器,包括醫(yī)療設(shè)備、航空航天和一些智能化系統(tǒng)中的控制模塊都會(huì)選擇使用單片機(jī)技術(shù)。其也是現(xiàn)代工業(yè)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化技術(shù)應(yīng)用的重要組成部件,在現(xiàn)代的制造業(yè)當(dāng)中應(yīng)用極為廣泛。
從單片機(jī)的應(yīng)用性方面來(lái)說(shuō),其多數(shù)是在控制系統(tǒng)中應(yīng)用,所以,在實(shí)際的運(yùn)行中,技術(shù)人員和運(yùn)維人員必須要能夠?qū)纹瑱C(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督,并將其運(yùn)行的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成為數(shù)據(jù)信息予以及時(shí)的反饋。在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于單片機(jī)應(yīng)用類(lèi)型的選擇需要注意其應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)用性、可開(kāi)發(fā)性與技術(shù)型角度的分析,確保在實(shí)際應(yīng)用時(shí)能夠按照既定的技術(shù)指標(biāo)去穩(wěn)定運(yùn)行,尤其要重視對(duì)單片機(jī)制造廠商的仔細(xì)考量,確保其質(zhì)量和技術(shù)水平,保證其使用壽命,重要的是要確保其具備可開(kāi)發(fā)性,具備技術(shù)提升能力。
(一)控制系統(tǒng)
通常工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的單片機(jī)的控制系統(tǒng)包括控制電路、接口電路和主電路。在控制電路中包括單片機(jī)系統(tǒng)電路、鍵盤(pán)和顯示器。主電路則是在IPM模塊建構(gòu)、整流電路和濾波電路基礎(chǔ)之上所構(gòu)建的H橋。通過(guò)控制電路能夠?qū)纹瑱C(jī)電路中所傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行控制。單片機(jī)通過(guò)串行電路總線進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換,最終形成數(shù)據(jù)顯示在顯示器中,實(shí)現(xiàn)自主控制顯示。一般單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)計(jì)算量較為龐大,并且周期短,所以會(huì)設(shè)置16位地址并應(yīng)用在數(shù)據(jù)總線中,如此就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐水平的強(qiáng)化。
(二)軟件系統(tǒng)
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)逐漸開(kāi)始融入更高層次的智能化技術(shù),而作為關(guān)鍵技術(shù)之一的單片機(jī)和控制系統(tǒng)也隨之進(jìn)行功能與兼容性等方面的升級(jí)研究。單片機(jī)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠大幅度強(qiáng)化電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性以及運(yùn)行效率,尤其軟件系統(tǒng)的應(yīng)用能夠針對(duì)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的存儲(chǔ)以及信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)水平進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),通常情況下信息數(shù)據(jù)的處理需要運(yùn)用匯編語(yǔ)言的單精度浮點(diǎn)運(yùn)算方式,這也是匯編語(yǔ)言的重要關(guān)鍵難點(diǎn)。C語(yǔ)言模塊在這一情況下常常會(huì)出現(xiàn)相互調(diào)度的情況,傳遞設(shè)計(jì)的裝置數(shù)據(jù)、參數(shù)時(shí),可以將源代碼嵌入到匯編程序中,將全部程序鏈接并做好編譯,在進(jìn)行對(duì)應(yīng)文件的核對(duì)。
(三)算法改進(jìn)
單片機(jī)在電氣傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用通常應(yīng)該具備調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的功能,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)技電流環(huán)和轉(zhuǎn)速的計(jì)算,主要原因在于轉(zhuǎn)速編碼器自身所具備的精確性會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)速自身所具備的跟蹤精確性,在相對(duì)應(yīng)的時(shí)間范圍內(nèi)從時(shí)間間隔時(shí)間T,得到關(guān)于T時(shí)間范圍內(nèi)的PL并代替計(jì)算數(shù)值,并按照T時(shí)間作為控制回路采樣周期時(shí)間,在實(shí)際的調(diào)試過(guò)程中,利用I參數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行P的調(diào)節(jié),在進(jìn)行C96進(jìn)行變量和變形能夠有效增強(qiáng)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)算速率以及數(shù)據(jù)和信息的處理速度,也能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)算代碼的精確性提升,增強(qiáng)和提升實(shí)踐編程的準(zhǔn)確驗(yàn)證。
電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升數(shù)量龐大裝置設(shè)備的應(yīng)用能力,尤其具備較高的抗干擾性,且操作十分便利,整體構(gòu)造較為簡(jiǎn)單,維護(hù)成本低,在對(duì)程序進(jìn)行合理改進(jìn)的前提下獲取更多更強(qiáng)大的功能。相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際的檢測(cè)和運(yùn)行中必須要能夠針對(duì)單片機(jī)進(jìn)行技術(shù)的優(yōu)化和檢測(cè)研究,要及時(shí)針對(duì)存在的缺陷予以妥善的解決和功能維護(hù),尤其要重點(diǎn)注意單片機(jī)技術(shù)在電氣傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中多個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用效果和運(yùn)行水平,要重視對(duì)其管理裝置的檢測(cè)與維護(hù),同時(shí)還要不斷進(jìn)行技術(shù)更新研究,尤其注重單片機(jī)與電氣傳動(dòng)控制技術(shù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)和效果。
參考文獻(xiàn):
[1]張國(guó)名.單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].中外企業(yè)家,2018,619(29):156.
[2]陳旭.單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].電子世界,2018,No.550(16):72+74.
[3]劉斌儒.電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(1):261-261.
[4]李艷.單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù),2018,v.35;No.170(02):175-176.
[5]楊大為.電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2019,18(05):54-55.
[6]馮亞軍.單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2017(3):160-161.
[7]陽(yáng)妮,李彬.淺析單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].神州,2017(10):201-201.
黃永東,男,四川巴中,工學(xué)學(xué)士,講師,新疆昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院,831100,研究方向:維修電工。