單片機(jī)在設(shè)備自動化改造中的應(yīng)用

朱亮

摘 要：伴隨設(shè)備電氣自動化的長時間發(fā)展，單片機(jī)被廣泛應(yīng)用在設(shè)備自動化中。然而單片機(jī)價格始終沒有下降，所以在國內(nèi)市場發(fā)展中的局限性也十分明顯。一般情況下，單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用于設(shè)備自動化中需合理設(shè)計方案，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省工程項目材料的目標(biāo)，有效地減少工程項目成本?；诖耍恼聦纹瑱C(jī)作為重點(diǎn)研究對象，闡述其在設(shè)備自動化改造中的具體應(yīng)用，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；設(shè)備自動化改造；應(yīng)用

將型號為 的單片機(jī)控制系統(tǒng)作為主要案例，并借助 保護(hù)器件，完成自動設(shè)備驅(qū)動以及保護(hù)的目標(biāo)。在應(yīng)用 保護(hù)器件的過程中，仍面對諸多細(xì)節(jié)方面的要求，要對注意事項以及應(yīng)用原則實(shí)施必要的分析。由此可見，深入研究并分析單片機(jī)在設(shè)備自動化改造中的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、合理選擇主電路方案

在電路整體運(yùn)行的過程中，主電路方案在技術(shù)方案中發(fā)揮著重要的作用。通常來講，主電路會選擇使用逆變電路的形式，也就是常說的交流電-直流電-交流電模式。在此組合方式的作用下，交流會變得更加簡單且形式也十分清晰，能夠綜合考慮具體情況實(shí)現(xiàn)有效調(diào)試的目標(biāo)。除此之外，主電路功率因數(shù)很高，而這也正是最突出的優(yōu)勢所在。

其中，圖一表示了主電路方案原理：

根據(jù)圖一內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，對于整流電路而言， 選擇使用的是整流管模式。而這種設(shè)計的方法，具體的結(jié)構(gòu)十分簡單，也不具備復(fù)雜的部分，實(shí)際的設(shè)計成本也明顯減少，為獲取更多經(jīng)濟(jì)效益提供了必要的保障。而逆變電路則主要包括了 雙單元模塊，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，能夠達(dá)到變壓控制與變頻控制的目標(biāo)。但需要注意的是，應(yīng)保證電容C數(shù)值始終處于特定范圍之內(nèi)。一般來講，電容C的功能就是能量的儲存，并借助能量儲存元件形成電壓型逆變器有效地完成功能目標(biāo)。

通過對電流型逆變器的應(yīng)用，也能夠有效處理直流電環(huán)節(jié)負(fù)荷，但不同于電流型逆變器的是，直流環(huán)節(jié)電壓數(shù)值并不會被負(fù)載的改變而受到影響。而兩單元模塊信號改變都以型號為 的單片機(jī)控制系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，借助 技術(shù)形式加以利用。在這一類型技術(shù)與軟件調(diào)整作用下，即可達(dá)到變壓亦或是變頻的目的。

二、單片機(jī)應(yīng)用于交流電機(jī)的研究

對于交流電動機(jī)而言，其變頻特性十分復(fù)雜，且額定的頻率一般是50赫茲，然而在對變頻調(diào)速進(jìn)行設(shè)計的過程中，其機(jī)械特性超過額定的頻率，為確保運(yùn)行的安全性，不應(yīng)選擇使用恒壓頻，而是要對恒壓升頻變頻調(diào)速加以利用。當(dāng)處于特定頻率的狀態(tài)下，變頻頻率即可借助恒壓頻比加以控制。當(dāng)電動機(jī)定子供電電壓固定的時候，若僅依靠減少頻率對變頻速度加以調(diào)整，很容易增加磁通，導(dǎo)致磁路飽和電流不斷提高，而鐵耗也將隨之上升，嚴(yán)重?fù)p害電動機(jī)。為此，要想有效地規(guī)避這一現(xiàn)象的發(fā)生，在實(shí)際操作的過程中，頻率下降的基礎(chǔ)上，也應(yīng)當(dāng)根據(jù)相對比例降低定子電壓。然而這種方式也并不成熟，很難確保定子磁通不發(fā)生改變。

三、 型號單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計

型號為 的單片機(jī)控制系統(tǒng)程序設(shè)計會直接決定逆變器性能，其靈活性十分明顯，而且還能夠充分利用此類單片機(jī)內(nèi)部軟件與硬件資源。通常來講，在額定頻率上進(jìn)行調(diào)頻，無需調(diào)壓處理，但是如果處于額定頻率以下恒壓頻比狀態(tài)，則要采取必要的調(diào)速方案。

（一）具體設(shè)計思路

在設(shè)計 型號單片機(jī)控制系統(tǒng)的過程中，主要的設(shè)計思路表現(xiàn)在以下方面：若變頻器的輸出頻率是f，正弦脈寬調(diào)制脈沖的頻率就是512f。將沖量相等基本原則作為重要參考依據(jù)，即可明確首個輸出脈沖寬度。而第二個調(diào)制脈沖寬度則可以借助 來表示。相同的情況下，可以對相鄰兩個調(diào)制脈沖之間的時間進(jìn)行計算。而在完成輸出脈沖以后，即可借助事先保存在程序當(dāng)中的數(shù)據(jù)表為定時器提供保障， 也能夠借助以上方式完成計算，并且在另一數(shù)據(jù)表當(dāng)中保存，以便后期的查詢。

（二）恒壓頻比

與大型單相交流異步電動機(jī)相比，小型的單相交流異步電動機(jī)存在明顯的差異，而且額定的頻率是50赫茲，其額定電壓就是220伏。在這種情況下，對于實(shí)際操作而言，若變頻的頻率不超過50赫茲，那么最關(guān)鍵的就是要對輸出頻率不炒紅果50赫茲的百分比加以計算，隨后開展查表工作，即可獲取 ，與百分比相乘，最終不斷增強(qiáng)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速實(shí)際效果。

（三）頻率自動改變

型號單片機(jī)控制系統(tǒng)自動改變程度在變頻器中發(fā)揮著不可替代的作用。最常見的就是家用電器，其內(nèi)部都包含了電動機(jī)負(fù)載，而且其主要的目的就是達(dá)到恒溫控制目標(biāo)。在這種情況下，借助溫度傳感器就能夠有效地檢測外界環(huán)境溫度。而在溫度傳感器所檢測溫度不超過設(shè)定數(shù)值的時候，所輸出的就是低頻率的電壓。

同理，若溫度傳感器所檢測的溫度超過設(shè)定數(shù)值，那么所輸出的則是高頻率的電壓。一般情況下，頻率最高被設(shè)定成80-100赫茲范圍內(nèi)。在日常生活中，要想有效地簡化實(shí)際操作，則可以借助分級制，對頻率加以細(xì)化。另外，頻率自動變化能夠在單片機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)，但需要注意的是，必須要有 轉(zhuǎn)換器作為重要支撐。針對冰箱與空調(diào)等壓縮機(jī)的復(fù)雜，因其實(shí)際的用途不大，所以在其正常運(yùn)行的過程中，也無需借助頻率加以反饋與校正。在此基礎(chǔ)上，大部分小型且速度穩(wěn)定、精準(zhǔn)度較高的電力拖動系統(tǒng)也可以選擇使用轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)控制方式，具有一定的可行性。

結(jié)束語

綜上所述，在設(shè)備自動化改造的過程中，研究與應(yīng)用單片機(jī)的范圍十分廣泛。而且，目前階段的單片機(jī)設(shè)計也更具實(shí)用性與應(yīng)用性的特征，使得設(shè)備自動化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)更具可能性。需要注意的是，在改造設(shè)備自動化的過程中，應(yīng)合理地調(diào)整單片機(jī)結(jié)構(gòu)與材質(zhì)，只有這樣，才能夠使其未來的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。

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（作者單位：哈爾濱石油學(xué)院）