芻議電子機械設備的控制系統論文

芻議電子機械設備的控制系統論文

　　隨著社會經濟的不斷發展，人們對電子機械的需求越來越大，因此，電子機械設備在人類的生產活動中有很大的發展潛力。由于電子機械設備具有消耗能量少、體積小、方便維修等特點，甚至還能緩解裝置出現的全部問題。本文著重分析了機械電子式軟啟動裝置的特點及設計。

　　1 機械電子式軟啟動裝置的特點

　　1.1 不容易發生故障

　　隨著先進技術的不斷發展，機械設備功能也不斷擴大，傳統軟啟動裝置功能有一定的限制。由于傳統的軟啟動裝置電動機消耗的功率較大，如果一直使用，電動機就難以啟動，并且發生故障的頻率大。而機械電子式軟啟動設備剛好彌補了傳統軟啟動設備的這些缺陷，機械設備在運行過程中產生的強電流，機械電子式軟啟動設備能夠承擔，并且其易維護，操作方便，能及時解決故障問題。

　　1.2 啟動平穩

　　由于對機械設備自身的不斷擴展和改進，機械設備對啟動設備的要求越來越高，如今，傳統的軟啟動設備遠遠不能滿足現代機械設備運行的需求，電動機運行過程中產生的強電流比傳統的軟啟動設備大很多，所以，在啟動后的工作中，機械設備不容易平穩運行，而且出現故障的頻率高。對于這些問題，機械電子式軟啟動設備正好能夠全部解決，軟啟動設備既能夠輕松承載電動機械設備啟動時所產生的高強電流，還能夠滿足機械設備運行工作中的基本需要，控制電流和承擔荷載壓力，使其能夠在規定的范圍內正常運行，這樣可以大大地提高電動機械設備啟動的平穩性。其實，機械電子式軟啟動裝置控制系統是在傳統軟啟動設備的基礎上引進，機械電子式軟啟動技術，使其啟動更平穩，更有序的運行。

　　2 機械電子式軟啟動裝置啟動設計

　　2.1 工作原理

　　機械電子式軟啟動裝置可以結合自身承擔的荷載對啟動電流進行合理的調節，降低啟動時的壓力，這樣可以在一定程度上保護傳動機械設施，而且能夠提高安全性，以此同時，還能減少能源的損耗。機械電子式軟啟動裝置的主回路的開關原件，一般選取晶閘管消耗的功率都是比較大，通過單片機智能化控制其導通角，機械電子式軟啟動裝置的工作原理：在啟動過程中，隨著晶閘管的導通角的逐漸加大，電機端將電壓輸入到晶閘管調壓電路，當電機轉速滿足起動轉矩的要求時，啟動過程就已經結束。軟啟動裝置可以限制電流，當晶閘管全部導通時，電機就會在額定電壓下工作，并且還會接通旁路接觸器，增長晶閘管的使用中期，從而使電機進入穩定的運行狀態。在關閉設備時，首先把旁路接觸器切斷，逐漸降低軟啟動器內晶閘管導通角，電機轉速停止工作后即設備關閉。

　　2.2 啟動方式設計

　　要想更好地實現機械自動化控制，必須對機械電子軟啟動裝置的啟動方式進行合理的設計。為能夠平穩啟動機械設備，并且能夠其正常運行，可以采用矩形轉矩式、斜坡電壓式、斜坡恒流式這三種啟動方式。矩形轉矩式軟啟動，就是在滿足荷載要求的情況下安全啟動電動機，從而對軟啟動裝置起到保護作用;斜坡電壓軟啟動，在機械設備正常運行中，直接跳過電流閉環控制的環節，使其操作更方便;斜坡恒流式軟啟動，主要是以階梯的形式不斷增加電動機啟動電流，待電流達到最大值后，再對其進行控制，使電機用最少的時間完成啟動過程，而且處于穩定狀態。這三種方法不僅有各自的優勢，也有自身的缺陷，因此，要根據電動機械設備運行的實際需要，正確地選擇。

　　2.3 軟件設計

　　軟啟動設備的核心設備是編程控制器，因此，對其程序要進行合理的設計。

　　(1)程序編寫。在編寫編程軟件過程中，可以采取不同的語言，把計算機作為上位機，對設計對象進行可視化程序設計，這樣可以提高機械電子式軟啟動軟件在工作中的反應和執行效率;

　　(2)為了能夠更好地使機械電子式軟啟動裝置運行處于恒定狀態，應安裝故障報警系統，這樣可以全程監控軟件的運行，如果出現故障，能夠及時發現而且做出處理;

　　(3)采用控制語言來監控運行過程，采用形象語言來解決問題，設計最簡單的結構，在該結構下編制程序。在設計過程中，要根據控制系統的流程圖及功能要求，使機械電子式軟啟動裝置的功能更加能滿足人們的需求;

　　(4)把計算機作為上位機，設計一些工具欄、菜單、圖形界面和軟件系統主界面等軟件系統，方便操作。

　　2.4 硬件設計

　　硬件設計沒軟件設計那么復雜，硬件設計主要設計機械電子式軟啟動裝置的電路。在設計主電路過程中，把晶閘管連接在電源和電動機定子之間，這樣可以方便控制電機轉速和電壓，使軟啟動裝置能夠平穩啟動。使用機械電子式軟啟動裝置，可以大大地提高機械設備的生產效率。

　　2.5 抗外擾性能

　　在電子機械設備設計中，即使編寫控制程序的數據計算地再準確，幾乎接近完美，但在實際的應用中，還是會常常有意外發生，有時會發生無法啟動的情況，其主要的原因是在實驗的現場有很多肉眼看不到的外界因素，影響著電子機械設備。外界擾亂主要是從裝置線路或以磁場的方式直接進入電子機械設備內部�？刂葡到y與接地線的反向電壓，直接影響電路源阻礙其核心職能控制系統。電子機械設備自身的控制系統和電子機械設備的輸入、輸出都受到外界因素的干擾。由于電子機械設備的硬件和軟件自身制作配件受外界因素的干擾少，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響。因此，不管是否切斷電源，設備的硬軟件依然受到空間內磁場電波的影響，其以振動頻率的模式，即信息、信號干擾。

　　3 結束語

　　機械電子式軟啟動裝置的應用越來越廣泛，機械電子式軟啟動裝置不僅可以及時消除軟啟動裝置的故障，還有具備很大的優勢，體型小、維護方便、操作簡單及能耗小等，因此，必須加強機械電子式軟啟動裝置控制系統的設計，使其在人類生產活動中擁有更好的發展。

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