微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用論文
在我國(guó)當(dāng)前電子技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，現(xiàn)代化的電子設(shè)備已經(jīng)逐漸的被應(yīng)用到各個(gè)不同的領(lǐng)域之中，并且對(duì)于生產(chǎn)的發(fā)展起到了將為良好的推動(dòng)作用。在電子設(shè)備飛速發(fā)展的情況下，其機(jī)電一體化技術(shù)也開(kāi)始逐漸得以應(yīng)用。本篇文章主要針對(duì)微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)之中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討，以期為微電子控制工業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
在我國(guó)當(dāng)前電子技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，現(xiàn)代化的電子設(shè)備實(shí)際上已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在了各個(gè)不同的機(jī)械控制領(lǐng)域中。就目前來(lái)說(shuō)，電子設(shè)備的發(fā)展速度極為迅速，并且保持著較高的增長(zhǎng)速度。在這種情況下，促使了機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)僅僅從技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，該技術(shù)術(shù)語(yǔ)多學(xué)科類型的復(fù)雜交叉總額和技術(shù)。該技術(shù)中包含了電力電子、接口、信號(hào)、信息、自動(dòng)控制、機(jī)械、微電子等方面的群體技術(shù)結(jié)合。但是隨著計(jì)算機(jī)的硬件微型化以及信息處理能力的提升，都促使處理功能得到了增強(qiáng)，并且使得微型計(jì)算機(jī)成為了機(jī)電控制系統(tǒng)的核心。下文主要針對(duì)電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的你探討。
1、系統(tǒng)組成及原理
本系統(tǒng)本身主要是利用PLC、變頻器、管路壓力變送器、多臺(tái)循環(huán)離心泵等幾個(gè)方面所組成，而這部分管路的水壓水屬于被控的變量值，蒸發(fā)量、給水量則是屬于兩個(gè)輔助性質(zhì)的沖量，這三個(gè)變量在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，主要是通過(guò)電動(dòng)差壓中所存在的變送器來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，之后再直接通過(guò)PLC輸出的計(jì)算機(jī)4-20mA的電流信號(hào)，從而達(dá)到水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)的目的。該系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要針對(duì)變頻器中所存在的輸出頻率，這主要是由于該參數(shù)最終的選擇，會(huì)直接對(duì)于整個(gè)電子控制系統(tǒng)的控制效果帶來(lái)直接影響，同時(shí)，應(yīng)當(dāng)要依據(jù)水泵的流量、揚(yáng)程等方面的數(shù)據(jù)最大值、最小值來(lái)進(jìn)行最終的確定。而系統(tǒng)所檢測(cè)到的用水量大小，能夠直接通過(guò)壓力變送器來(lái)反映到PLC之中，最后利用PLC進(jìn)行循環(huán)泵分配，從而靈活的對(duì)于循環(huán)泵運(yùn)行頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，切實(shí)有效的滿足能源的合理分配要求。并且在該套系統(tǒng)之中，被主要控制的便是管路中的循環(huán)水壓力。管路循環(huán)水之中所存在的壓力，是直接隨著實(shí)用點(diǎn)的變化而變化，之后再通過(guò)壓力變送器來(lái)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋到PLC之中來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)處理。
2、可編程序控制器(PLC)的特點(diǎn)與應(yīng)用
PLC是以微處理為主的工業(yè)控制器，它的主要功能有邏輯運(yùn)算功能、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步進(jìn)控制、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理等。PLC的主要待點(diǎn)是：
2.1體積小.省電，可以積木式組合，而且價(jià)格低衰。由于PLC吸取了微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新成果，因此發(fā)展十分迅速。從單機(jī)自動(dòng)化到整條生產(chǎn)線的自動(dòng)化.乃至整個(gè)工廠的生產(chǎn)自動(dòng)化，從柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人到大型分散型控制系統(tǒng)，PLC均擔(dān)當(dāng)了重要角色。PLC與數(shù)控技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人已成為機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱。
2.2可與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接連接�，F(xiàn)代PLC具有數(shù)字和模擬量輸入/輸出。除了適用于離散型開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)外.也能應(yīng)用于連續(xù)的流程控制。
2.3控制程序可變.具有很好的柔性。在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下不必改變PLC的硬設(shè)備.呆需改變程序就可滿足要求。
2.4編程操作容易.便于安裝及維修。由于PLC使用編程器進(jìn)行編程和監(jiān)控，使用人員只需掌握梯形圖語(yǔ)言就可進(jìn)行程序的編程和調(diào)試。而且PLC有完普的自診斷功能，可以很快查找出故障的原因.容易進(jìn)行維修。
2.5具有高度的可靠性.適用于工業(yè)環(huán)境。PLC產(chǎn)品的平均故障間隔時(shí)間可達(dá)到5年以上.而且PLC不要求專用設(shè)施的機(jī)房，因此為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的提供了方便。
應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的。開(kāi)發(fā)最終生成的可執(zhí)行文件.可使用Microsoh embedded Visual c++開(kāi)發(fā)環(huán)境提供的下載功能.通過(guò)串口下載給人機(jī)界面。工作時(shí)，PLC等工控設(shè)備運(yùn)行它的控制程序.而人機(jī)界面則運(yùn)行這個(gè)下載的可可執(zhí)行文件。兩者通過(guò)串口進(jìn)行通訊，但通訊的主動(dòng)方為人機(jī)界面。人機(jī)界面依監(jiān)控要求，向PLC等發(fā)送通訊命令，PLC則作相應(yīng)的應(yīng)答。人機(jī)界面從PLC上收到應(yīng)答的數(shù)據(jù)后在控制面板上，以文字等的界面顯現(xiàn)出來(lái)供用戶觀察。還可把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯、打印，甚至于向ERP等管理信息系統(tǒng)傳送。
如須對(duì)PLC或控制對(duì)象進(jìn)行干預(yù)，也可在人機(jī)界面的控制面板上.向PLC發(fā)送命令或數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制。
3、變頻器調(diào)速器特點(diǎn)：
3.1變頻器本身在性能的選擇上，采用了極為獨(dú)特的，具有先進(jìn)電壓空間矢量控制的技術(shù)，該技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比而言，有著較為明顯的`優(yōu)勢(shì)：諧波成分小、低速轉(zhuǎn)矩大、穩(wěn)定性強(qiáng)、效率高，同時(shí)其自身還具備了相應(yīng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，能夠充分的滿足我國(guó)電網(wǎng)需求。
3.2在功能上，使用了鍵盤電位器、鍵盤、外部端子、多功能段子等多種不同操作形式的方式，利用多種不同的方式來(lái)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行了相應(yīng)的模擬。例如輸入電流、電壓、最大值等方面。
3.3 從可靠性上來(lái)說(shuō)，該結(jié)構(gòu)有著極為獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性，整個(gè)系列的所有主體元件，群吧是使用的SIEMENS產(chǎn)品，這類型的產(chǎn)品自身有著較為良好的保護(hù)性能，即便是出現(xiàn)了過(guò)壓、短路、過(guò)流等方面的現(xiàn)象，都不會(huì)直接引發(fā)故障，其表面使用了較為先進(jìn)的貼裝技術(shù)。在低溫狀態(tài)下，呈現(xiàn)出了良好的防護(hù)兇過(guò)，無(wú)論是壽命橫舉哀是先進(jìn)性都較為良好。其中，鍵盤布局極為合理、簡(jiǎn)潔、耐用，操作所產(chǎn)生的效率較高。
4、變頻器的工作要求及狀態(tài)：
4.1變頻器上限
頻率為50Hz，下限頻率為l0Hz的工作范圍。42t加速時(shí)間為30秒.減速時(shí)間為20秒。43外部端子操作.接收DCO-l0V電壓信號(hào)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。：變頻器調(diào)速器在制藥機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用是可二行的，不但實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化.而且節(jié)省的效果十分顯些著，對(duì)生產(chǎn)效率也得到提高，整個(gè)生產(chǎn)線所呈現(xiàn)出的生產(chǎn)效益，能夠最大限度的提升企業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
4.2變頻設(shè)置和維護(hù)
變頻器本身主要是和外部電路進(jìn)行連接之后，再進(jìn)行輸入、輸出端子設(shè)置。手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作狀態(tài)，手動(dòng)工作狀態(tài)通過(guò)調(diào)節(jié)電位器來(lái)給定變擬器抽出栩率.這種工作狀態(tài)是在PLC因某種情況停用時(shí)進(jìn)行操作的，自動(dòng)工作狀態(tài)時(shí)由PLC的抽出信號(hào)進(jìn)行控制。在實(shí)際應(yīng)用中，此系統(tǒng)較傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方，最突出的優(yōu)點(diǎn)是同期節(jié)電率高達(dá)近20%并且水泵磨損嚴(yán)重的問(wèn)題得到解決，維修率明顯降低.延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命而且能更好地提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。
5、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，機(jī)電一體化已經(jīng)逐漸占據(jù)了工業(yè)發(fā)展過(guò)程中的主導(dǎo)地位，并且這也是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)控制理論是屬于機(jī)電一體化的關(guān)鍵核心內(nèi)容，這一技術(shù)實(shí)際上也應(yīng)當(dāng)要與微電子控制機(jī)電設(shè)備技術(shù)想結(jié)合，才能夠在各個(gè)不同的行業(yè)領(lǐng)域之中發(fā)揮出更大的權(quán)利，而以工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所廣泛應(yīng)用的相應(yīng)電動(dòng)機(jī)來(lái)作為被主要控制的對(duì)象，來(lái)構(gòu)建出計(jì)算機(jī)控制綜合體系，如此以來(lái)，便能夠使得電子控制機(jī)電設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，走上可持續(xù)的道路。
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