• 當前位置:論文網 > 論文寶庫 > 信息科技類 > 微電子 > 微電子控制機電設備在工業中的實際應用論述正文

    微電子控制機電設備在工業中的實際應用論述

    來源:UC論文網2016-06-21 14:58

    摘要:

    在科學技術快速發展的今天,以微處理器為核心的控制技術在機械控制領域中得到廣泛的應用,機電一體化的水平的不斷提升,有效推進了我國工業企業,特別是機電裝備制造企業的快

      引言
     
      隨著電子技術的迅速發展.現代的電子設備己廣泛地應用于機械控制的各個領域,與此同時,機電一體化技術獲得了前所未有的發展,機電一體化技術是多學科復合交叉型的綜合技術,它綜合應用了機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、信號變換技術等多方面的群體技術。下面,我們從機電一體化的構成,變頻器、可編程控制器等核心控制元件的優越控制特性,簡析機電一體化在工業應用領域的光明前景。
     
      1.機電一體化系統的構成以及運行原理
     
      機電一體化系統的構成主要包括微電子控制部分、反饋檢測部分及被控設備等構成。現以循環水泵的一體化控制為例淺析機電一體化系統的構成及運行原理。循環水泵的一體化控制通常包括一臺可編程邏輯控制器(PLC)、一臺變頻器、一臺管路壓力變送器、多臺循環離心泵。其中電動差壓變送器對給水量、蒸發量以及管路水量這三個變量進行檢測,最后由可編程邏輯控制器(PLC)進行計算,并輸出4?20mA的電流信號,對變頻器進行控制,實現調節給水泵轉速的目的。系統的設計需要全面考慮多方面因素,才能保證正常運行,由于變頻器的輸出頻率對整個系統的控制效果具有直接的決定作用,因此首先應對變頻器的輸出頻率進行確定,通過對水泵流量、揚程以及用水量的最大程度與最小程度進行確定,確定輸出頻率。在系統中,PLC可以通過壓力變送器將用水量的大小反映出來,再分配給循環水泵,同時工作人員應對循環泵的頻率進行及時調節,以保障水源分配的合理性。
     
      2.可編程邏輯控制器的特征
     
      可編程邏輯控制器PLC是專為在工業現場應用而設計的一種以微處理器為核心的數字運算操作電子系統裝置,它的全稱叫做可編程邏輯控制器[1]。PLC是將傳統的機電接觸控制技術和微機技術相結合產生的,因此PLC-方面既可以,充分利用微處理器的優點,又可以照顧到現場電氣操作維修人員的技能和習慣,在PLC的程序編制上不同于傳統編程,不再需要復雜專業的計算機編程語言知識,而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式,降低了用戶程序編制的復雜性,使之操作變得方便,簡單,節省了物力財力;另一方面也克服了傳統繼電接觸控制系統中存在的一些缺點,例如可靠性低,接線復雜,靈活性和通用性差的缺點。
     
      3.變頻器調速器的技術特性
     
      隨著微電子技術的發展和節能理念的深入開展,變頻調速器在機電設備控制方面的突出特點愈發受到人們的關注,特別在水泵、風機等需要調節的應用場合,其突出的控制調節性能受到了廣大使用者的青睞。其一,相較于傳統的正弦波控制技術,由于變頻器采用電壓空間矢量控制技術,在性能上體現出了更好的先進性與獨特性,并且具有低速轉矩大、諧波成分小以及運行穩定性更好等明顯特征,相對于我國電網來說其輸出電壓自動調整的功能發揮出很大優勢。其二,變頻器具有鍵盤、電位器、外部端子以及多功能端子等多種操作方式,使其功能更加全面,能夠對多種模擬信號進行輸入,包括電壓、電流、頻率等效范圍檢測、轉速追蹤等。同時,變頻器還具有變頻運行及程序運行等多種模式。其三,由于變頻器與傳統控制方式相比,保護性能更強,更具可靠性,能夠對短路、過流、過壓等問題進行預防,確保主機設備的安全運行。同時變頻器的絕緣耐壓性能較好,產品質量高,鍵盤布局合理、設定簡潔等特征使其應用性更強。
     
      4.變頻器在機電控制應用方面的優越性
     
            4.1使用變頻調速技術,可以大幅度節約能源通過不同電機在相同情況下的對比分析可知,風機、泵類等電力設備在使用變頻技術后在電能節約上尤為突出,一般可以比使用前節約20%到60%的電能。原因在于風機、水泵類設備的負載功耗與轉速的三次方成正比的原因。一旦轉速下降,電機功耗就會大幅降低。而傳統的擋板或閥門進行流量調節時,對于耗用功率的影響并不大。
     
      4.2使用變頻調速技術,可以實現電機運行的高效控制一是實現電機正轉、反轉的控制。通過對變頻器內部逆變管開關順序的簡單調節,就可以轉變輸出方向,從而有效避免轉換操作不當給電機設備帶來的損壞。二是實現電機加速、減速的控制。通常情況下,變頻器調速系統啟動時頻率較低,能夠根據需要自由設定加速或減速時間,有利于加速或減速過程的平滑,將啟動電流控制在一定范圍內。
     
      4.3使用變頻調速技術,有助于產品質量和加工工藝水平的提高
     
      除了上述提及的泵、風機等設備外,變頻技術還可以用于控制傳送、卷繞、等多種機械設備。使用變頻技術后,設備的工作狀態大為改善,不僅有利于延長使用壽命,而且有助于降低設備控制的難度和復雜性。
     
      5.微電子控制電路的調試及方法
     
            在進行電路調試時可以通過兩種方法進行,一是在全部電路安裝結束后進行統一調試,二是在電路安裝過程中進行調試,以電路原理框圖中的功能將復雜電路劃分為單元進行同步安裝和調試,在單元安裝與調試的基礎上逐漸擴大范圍,最后完成整機調試。下文主要對應用第二種調試方法的調試工作進行分析。在調試電路的過程中,首先,應通過目測對電路面板進行仔細檢查,判斷電路連線、連橋等是否正確可靠,是否存在虛接、短路或混線等問題。其次,在初步的目測檢查后進行靜態檢查,利用萬用表的最小電阻量程檔對電路面板進行檢查,對開路、閉路、地線連接、電源連線以及電源接地情況進行檢查。最后,對硬件電路進行調試,應綜合全面地將各種影響因素考慮進去,按照電路功能的原理要求進行調試,對硬件各部分單元電路進行仔細調試,最后進行整體調試。
     
      6.結語
     
      機電一體化是結合必要的機械技術和電子技術以及自動控制技術理論,以工業生產中廣泛使用的電動機為被控對象,構建了電動機的計算機控制系統。隨著科學技術的快速發展,以微處理器為核心的機電一休化必將占據主導地位。特別是隨著變頻器、可編程控制器PLC等控制單元的不斷升級換代,其控制功能將更加強大,機電一體化系統必將在工業實踐中展現出無限光明的前景。
     
                                                                                                                               宋慶彬
                                                                                              (鄭煤集團東風電廠,河南鄭州452371)

    核心期刊推薦


    發表類型: 論文發表 論文投稿
    標題: *
    姓名: *
    手機: * (填寫數值)
    Email:
    QQ: * (填寫數值)
    文章:
    要求:
    11选5任3必中计算方法