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微電子控制機電設備在工業(yè)中的應用論文
在我國當前電子技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，現代化的電子設備已經(jīng)逐漸的被應用到各個(gè)不同的領(lǐng)域之中，并且對于生產(chǎn)的發(fā)展起到了將為良好的推動(dòng)作用。在電子設備飛速發(fā)展的情況下，其機電一體化技術(shù)也開(kāi)始逐漸得以應用。本篇文章主要針對微電子控制機電設備在工業(yè)之中的實(shí)際應用進(jìn)行了全面詳細的探討，以期為微電子控制工業(yè)發(fā)展作出貢獻。
在我國當前電子技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，現代化的電子設備實(shí)際上已經(jīng)被廣泛的應用在了各個(gè)不同的機械控制領(lǐng)域中。就目前來(lái)說(shuō)，電子設備的發(fā)展速度極為迅速，并且保持著(zhù)較高的增長(cháng)速度。在這種情況下，促使了機電一體化技術(shù)的出現，機電一體化技術(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(lèi)型的復雜交叉總額和技術(shù)。該技術(shù)中包含了電力電子、接口、信號、信息、自動(dòng)控制、機械、微電子等方面的群體技術(shù)結合。但是隨著(zhù)計算機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，并且使得微型計算機成為了機電控制系統的核心。下文主要針對電子控制機電設備在工業(yè)中的應用進(jìn)行了全面詳細的你探討。
1、系統組成及原理
本系統本身主要是利用PLC、變頻器、管路壓力變送器、多臺循環(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)行相應的檢測，之后再直接通過(guò)PLC輸出的計算機4-20mA的電流信號，從而達到水泵轉速的調節的目的。該系統在進(jìn)行設計的過(guò)程中，首先要針對變頻器中所存在的輸出頻率，這主要是由于該參數最終的選擇，會(huì )直接對于整個(gè)電子控制系統的控制效果帶來(lái)直接影響，同時(shí)，應當要依據水泵的流量、揚程等方面的數據最大值、最小值來(lái)進(jìn)行最終的確定。而系統所檢測到的用水量大小，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，從而靈活的對于循環(huán)泵運行頻率進(jìn)行調節，切實(shí)有效的滿(mǎn)足能源的合理分配要求。并且在該套系統之中，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(zhù)實(shí)用點(diǎn)的變化而變化，之后再通過(guò)壓力變送器來(lái)將相應的數據反饋到PLC之中來(lái)進(jìn)行調節處理。
2、可編程序控制器(PLC)的特點(diǎn)與應用
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算功能、定時(shí)控制、計數控制、步進(jìn)控制、A/D與D/A轉換、數據處理等。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)與計算機技術(shù)的最新成果，因此發(fā)展十分迅速。從單機自動(dòng)化到整條生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化.乃至整個(gè)工廠(chǎng)的生產(chǎn)自動(dòng)化，從柔性制造系統、工業(yè)機器人到大型分散型控制系統，PLC均擔當了重要角色。PLC與數控技術(shù)和工業(yè)機器人已成為機械工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱。
2.2可與工業(yè)現場(chǎng)信號直接連接�，F代PLC具有數字和模擬量輸入/輸出。除了適用于離散型開(kāi)關(guān)量控制系統外.也能應用于連續的流程控制。
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)設備更新的情況下不必改變PLC的硬設備.呆需改變程序就可滿(mǎn)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)間可達到5年以上.而且PLC不要求專(zhuān)用設施的機房，因此為工業(yè)現場(chǎng)的提供了方便。
應用程序開(kāi)發(fā)可以在個(gè)人計算機上進(jìn)行的。開(kāi)發(fā)最終生成的可執行文件.可使用Microsoh embedded Visual c++開(kāi)發(fā)環(huán)境提供的下載功能.通過(guò)串口下載給人機界面。工作時(shí)，PLC等工控設備運行它的控制程序.而人機界面則運行這個(gè)下載的可可執行文件。兩者通過(guò)串口進(jìn)行通訊，但通訊的主動(dòng)方為人機界面。人機界面依監控要求，向PLC等發(fā)送通訊命令，PLC則作相應的應答。人機界面從PLC上收到應答的數據后在控制面板上，以文字等的界面顯現出來(lái)供用戶(hù)觀(guān)察。還可把這些數據進(jìn)行存貯、打印，甚至于向ERP等管理信息系統傳送。
如須對PLC或控制對象進(jìn)行干預，也可在人機界面的控制面板上.向PLC發(fā)送命令或數據，以實(shí)現相應的控制。
3、變頻器調速器特點(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)與傳統技術(shù)相比而言，有著(zhù)較為明顯的優(yōu)勢：諧波成分小、低速轉矩大、穩定性強、效率高，同時(shí)其自身還具備了相應的自動(dòng)調節功能，能夠充分的滿(mǎn)足我國電網(wǎng)需求。
3.2在功能上，使用了鍵盤(pán)電位器、鍵盤(pán)、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)對輸入的信號進(jìn)行了相應的模擬。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)，該結構有著(zhù)極為獨特的結構特性，整個(gè)系列的所有主體元件，群吧是使用的SIEMENS產(chǎn)品，這類(lèi)型的產(chǎn)品自身有著(zhù)較為良好的保護性能，即便是出現了過(guò)壓、短路、過(guò)流等方面的現象，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，呈現出了良好的防護兇過(guò)，無(wú)論是壽命橫舉哀是先進(jìn)性都較為良好。其中，鍵盤(pán)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電壓信號進(jìn)行無(wú)級調速。：變頻器調速器在制藥機械行業(yè)的應用是可二行的，不但實(shí)現自動(dòng)化.而且節省的效果十分顯些著(zhù)，對生產(chǎn)效率也得到提高，整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)所呈現出的生產(chǎn)效益，能夠最大限度的提升企業(yè)在市場(chǎng)上的競爭力。
4.2變頻設置和維護
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)調節電位器來(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的抽出信號進(jìn)行控制。在實(shí)際應用中，此系統較傳統調節閥控制方，最突出的優(yōu)點(diǎn)是同期節電率高達近20%并且水泵磨損嚴重的問(wèn)題得到解決，維修率明顯降低.延長(cháng)設備的使用壽命而且能更好地提高系統的自動(dòng)化水平。
5、結束語(yǔ)
綜上所述，機電一體化已經(jīng)逐漸占據了工業(yè)發(fā)展過(guò)程中的主導地位，并且這也是我國工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。計算機控制理論是屬于機電一體化的關(guān)鍵核心內容，這一技術(shù)實(shí)際上也應當要與微電子控制機電設備技術(shù)想結合，才能夠在各個(gè)不同的行業(yè)領(lǐng)域之中發(fā)揮出更大的權利，而以工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所廣泛應用的相應電動(dòng)機來(lái)作為被主要控制的對象，來(lái)構建出計算機控制綜合體系，如此以來(lái)，便能夠使得電子控制機電設備技術(shù)的發(fā)展，走上可持續的道路。
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