电气技术中单片机应用[论文]

浅谈电气技术中单片机的应用

摘要：培养适应社会主义现代化建设需要，德智体美全面发展，基础扎实、素质全面、工程实践和创新能力强的电气技术专业人才。掌握电气自动化相关的基本知识、基本理论、基本方法，具备一定的获取知识、综合运用知识和创新能力。电气自动化产品与系统的设计、实施、应用、维护与维修及管理相关基本技能，从事电气自动化相关工作的“一体化”职教师资和应用型高级专门人才。

关键词：电气技术；单片机；机电一体化

中图分类号：g632 文献标识码：a 文章编号：1002-7661（2013）09-057-01

自从1976年intel公司推出第一批单片机以来，80年代单片机技术进入快速发展时期，近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速、高性能方向发展，从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。继电器问世以来，一直是电气控制的主流，目前国内仍有不少厂家应用继电接触器控制系统。其中输人单元为按钮开关等主令电器、逻辑单元是支配控制系统的“程序”，它是由各种继电器的触点通过导线连接，并具有一定的逻辑功能的控制线路。输出单元包括各种阀门的控制线圈、各类接触器控制线圈及信号指示等执行元件。这种控制系统的特点是：价格便宜、性能价格比低。由于存在继电器抖动、打弧、吸合不良等现象，因此控制系统寿命短，

可靠性差。因为它的自动控制功能是靠继电器的辅助触点动作来实现，而触点动作一次需要几十毫秒，所以控制速度慢；。

一、单片机控制系统

用单片机可以构成各种工业控制系统。有不少控制系统是利用通用pc单片机或通用计算机。大部分都可以用单片机系统或单片机加通用机系统来代替计算机系统，特别是较大型的工业测控系统。单片机的控制逻辑由软件组成，同时软件的编写和修改方便，设计安装接线工作量相对较少，设计周期较短，其适应性较强。但其缺点是对工作环境条件要求较高，抗干扰能力不强，它适应于工作环境条件比较好的各种控制领域，如机械、冶金、纺织、国防、民用等。除通用外设外，还有许多外部通信、采集、多路分配管理、驱动控制等接口，而这些外设与接口完全由主机进行管理，必然造成主机负担过重，因而出现了新的控制手段，即可编程序控制器。

二、单母线分段接线

优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路，有两个电源供电。当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电。当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。适用范围：35kv配电装置出线回路数为4-8回时；110-220kv配电装置出线回路数为3-4回时。

在工业控制的各个领域里，小到一个简单的机电一体化设备、大到整个生产线，以及大型的工程领域里，都存在plc控制系统的技术存在。plc已不在是局限在逻辑上，应该理解成过程控制器，如西门子全集成自动化tia的概念。在整个自动化领域，plc和传动是组成自动控制的两个非常重要的部分。在主流plc往大型化、集成化、多功能化、网络化发展的同时，还有很多分支在并列发展。我们还有很多单体化、一体化的设备，现在越来越微型化离散的控制也在同步进行。比如西门子s7-200功能强大，1000多块一个，原来是不能想象的。为满足自动控制领域各层面的不同要求，微型机、小型机的发展势头也很猛。为了进一步扩大plc在工业自动化领域的应用范围，适应大、中、小型企业扩印不同需要，plc产品大致向以下几方面发展：（1）向小型化方向发展；（2）向高速度、大容量和智能化方向发展；（3）plc编程工具与编程语言的多样化、高级化、标准化；（4）向网络化方向发展；（5）发展容错技术和故障诊断。

三、所用变容量型式的确定

站用变压器的容量应满足经常的负荷需要，对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台所变压器停运时，其另一台变压器容量就能保证全部负荷的60～70%。由于s站=60kva且由于上述条件所限制。两台所变压器应各自承担30kva。当一台停运时，另一台则承担70%为42kva。故选两台50kva的主变压器就可满足负荷需求。考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油

化过渡的目标，可选用干式变压器。手动操作主要用于设备的检修和调试，以及调整元件位置和改进接线等。手动运行时，各种操作可独立运行，但同时只能执行一个动作，一步运行时，按其它步的运行按钮不能使这一步停止运行，并且所按的步也不能运行。各种操作之间的互锁是分别串联其它输出线圈的常闭触点实现的采用

经验设计法，可设计出手动工作方式程序的梯形图。

为了增加单片机多机通信的距离，该部分电路采用rs232标准接口，通信距离可以达到15米；如果采用rs422 或是rs485 接口，通信距离会更远。在数据传输过程中采用的是rs232 电平，提高了抗干扰能力。需要在主机串行接口和从机串行接口进行电平转换：ttl-rs232-ttl。这都是用max232 接口芯片实现的电气自动化是高等院校开设的一门工科专业。

培养德、智、体全面发展，具有良好的科学素养和创新精神，培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径复合型高级工程技术人才通过本专业的学习，使学生掌握计算机测控系统、电气检测系统方面的基本设计原理和分析方法。具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力和应用计

算机技术开发及研究实际应用系统的基本能力。就业方向多为高职院校从事教学和管理工作。