刍议电子机械设备的控制系统

搜论文-编辑:admin-

刍议电子机械设备的控制系统

  随着社会经济的不断发展,人们对电子机械的需求越来越大,因此,电子机械设备在人类的生产活动中有很大的发展潜力。由于电子机械设备具有消耗能量少、体积小、方便维修等特点,甚至还能缓解装置出现的全部问题。本文着重分析了机械电子式软启动装置的特点及设计。


  1 机械电子式软启动装置的特点

 

  1.1 不容易发生故障

 

  随着先进技术的不断发展,机械设备功能也不断扩大,传统软启动装置功能有一定的限制。由于传统的软启动装置电动机消耗的功率较大,如果一直使用,电动机就难以启动,并且发生故障的频率大。而机械电子式软启动设备刚好弥补了传统软启动设备的这些缺陷,机械设备在运行过程中产生的强电流,机械电子式软启动设备能够承担,并且其易维护,操作方便,能及时解决故障问题。

 

  1.2 启动平稳

 

  由于对机械设备自身的不断扩展和改进,机械设备对启动设备的要求越来越高,如今,传统的软启动设备远远不能满足现代机械设备运行的需求,电动机运行过程中产生的强电流比传统的软启动设备大很多,所以,在启动后的工作中,机械设备不容易平稳运行,而且出现故障的频率高。对于这些问题,机械电子式软启动设备正好能够全部解决,软启动设备既能够轻松承载电动机械设备启动时所产生的高强电流,还能够满足机械设备运行工作中的基本需要,控制电流和承担荷载压力,使其能够在规定的范围内正常运行,这样可以大大地提高电动机械设备启动的平稳性。其实,机械电子式软启动装置控制系统是在传统软启动设备的基础上引进,机械电子式软启动技术,使其启动更平稳,更有序的运行。

 

  2 机械电子式软启动装置启动设计

 

  2.1 工作原理

 

  机械电子式软启动装置可以结合自身承担的荷载对启动电流进行合理的调节,降低启动时的压力,这样可以在一定程度上保护传动机械设施,而且能够提高安全性,以此同时,还能减少能源的损耗。机械电子式软启动装置的主回路的开关原件,一般选取晶闸管消耗的功率都是比较大,通过单片机智能化控制其导通角,机械电子式软启动装置的工作原理:在启动过程中,随着晶闸管的导通角的逐渐加大,电机端将电压输入到晶闸管调压电路,当电机转速满足起动转矩的要求时,启动过程就已经结束。软启动装置可以限制电流,当晶闸管全部导通时,电机就会在额定电压下工作,并且还会接通旁路接触器,增长晶闸管的使用中期,从而使电机进入稳定的运行状态。在关闭设备时,首先把旁路接触器切断,逐渐降低软启动器内晶闸管导通角,电机转速停止工作后即设备关闭。

 

  2.2 启动方式设计

 

  要想更好地实现机械自动化控制,必须对机械电子软启动装置的启动方式进行合理的设计。为能够平稳启动机械设备,并且能够其正常运行,可以采用矩形转矩式、斜坡电压式、斜坡恒流式这三种启动方式。矩形转矩式软启动,就是在满足荷载要求的情况下安全启动电动机,从而对软启动装置起到保护作用;斜坡电压软启动,在机械设备正常运行中,直接跳过电流闭环控制的环节,使其操作更方便;斜坡恒流式软启动,主要是以阶梯的形式不断增加电动机启动电流,待电流达到最大值后,再对其进行控制,使电机用最少的时间完成启动过程,而且处于稳定状态。这三种方法不仅有各自的优势,也有自身的缺陷,因此,要根据电动机械设备运行的实际需要,正确地选择。

 

刍议电子机械设备的控制系统


  2.3 软件设计

 

  软启动设备的核心设备是编程控制器,因此,对其程序要进行合理的设计。

 

  (1)程序编写。在编写编程软件过程中,可以采取不同的语言,把计算机作为上位机,对设计对象进行可视化程序设计,这样可以提高机械电子式软启动软件在工作中的反应和执行效率;

 

  (2)为了能够更好地使机械电子式软启动装置运行处于恒定状态,应安装故障报警系统,这样可以全程监控软件的运行,如果出现故障,能够及时发现而且做出处理;

 

  (3)采用控制语言来监控运行过程,采用形象语言来解决问题,设计最简单的结构,在该结构下编制程序。在设计过程中,要根据控制系统的流程图及功能要求,使机械电子式软启动装置的功能更加能满足人们的需求;

 

  (4)把计算机作为上位机,设计一些工具栏、菜单、图形界面和软件系统主界面等软件系统,方便操作。

 

  2.4 硬件设计

 

  硬件设计没软件设计那么复杂,硬件设计主要设计机械电子式软启动装置的电路。在设计主电路过程中,把晶闸管连接在电源和电动机定子之间,这样可以方便控制电机转速和电压,使软启动装置能够平稳启动。使用机械电子式软启动装置,可以大大地提高机械设备的生产效率。

 

  2.5 抗外扰性能

 

  在电子机械设备设计中,即使编写控制程序的数据计算地再准确,几乎接近完美,但在实际的应用中,还是会常常有意外发生,有时会发生无法启动的情况,其主要的原因是在实验的现场有很多肉眼看不到的外界因素,影响着电子机械设备。外界扰乱主要是从装置线路或以磁场的方式直接进入电子机械设备内部。控制系统与接地线的反向电压,直接影响电路源阻碍其核心职能控制系统。电子机械设备自身的控制系统和电子机械设备的输入、输出都受到外界因素的干扰。由于电子机械设备的硬件和软件自身制作配件受外界因素的干扰少,并且具有吸收性能,所以,不用任何媒介就直接受到外界因素的影响。因此,不管是否切断电源,设备的硬软件依然受到空间内磁场电波的影响,其以振动频率的模式,即信息、信号干扰。

 

  3 结束语

 

  机械电子式软启动装置的应用越来越广泛,机械电子式软启动装置不仅可以及时消除软启动装置的故障,还有具备很大的优势,体型小、维护方便、操作简单及能耗小等,因此,必须加强机械电子式软启动装置控制系统的设计,使其在人类生产活动中拥有更好的发展。

 

  作者:龙世雄 来源:电子技术与软件工程 2016年13期