谈微电子控制机电设备在工业中的应用

　　在我国当前电子技术飞速发展的过程中，现代化的电子设备已经逐渐的被应用到各个不同的领域之中，并且对于生产的发展起到了将为良好的推动作用。在电子设备飞速发展的情况下，其机电一体化技术也开始逐渐得以应用。本篇文章主要针对微电子控制机电设备在工业之中的实际应用进行了全面详细的探讨，以期为微电子控制工业发展作出贡献。

　　在我国当前电子技术飞速发展的过程中，现代化的电子设备实际上已经被广泛的应用在了各个不同的机械控制领域中。就目前来说，电子设备的发展速度极为迅速，并且保持着较高的增长速度。在这种情况下，促使了机电一体化技术的出现，机电一体化技术仅仅从技术层面上来说，该技术术语多学科类型的复杂交叉总额和技术。该技术中包含了电力电子、接口、信号、信息、自动控制、机械、微电子等方面的群体技术结合。但是随着计算机的硬件微型化以及信息处理能力的提升，都促使处理功能得到了增强，并且使得微型计算机成为了机电控制系统的核心。下文主要针对电子控制机电设备在工业中的应用进行了全面详细的你探讨。

　　1系统组成及原理

　　本系统本身主要是利用PLC、变频器、管路压力变送器、多台循环离心泵等几个方面所组成，而这部分管路的水压水属于被控的变量值，蒸发量、给水量则是属于两个辅助性质的冲量，这三个变量在实际运行的过程中，主要是通过电动差压中所存在的变送器来进行相应的检测，之后再直接通过PLC输出的计算机4-20mA的电流信号，从而达到水泵转速的调节的目的。该系统在进行设计的过程中，首先要针对变频器中所存在的输出频率，这主要是由于该参数最终的选择，会直接对于整个电子控制系统的控制效果带来直接影响，同时，应当要依据水泵的流量、扬程等方面的数据最大值、最小值来进行最终的确定。而系统所检测到的用水量大小，能够直接通过压力变送器来反映到PLC之中，最后利用PLC进行循环泵分配，从而灵活的对于循环泵运行频率进行调节，切实有效的满足能源的合理分配要求。并且在该套系统之中，被主要控制的便是管路中的循环水压力。管路循环水之中所存在的压力，是直接随着实用点的变化而变化，之后再通过压力变送器来将相应的数据反馈到PLC之中来进行调节处理。

　　2可编程序控制器(PLC)的特点与应用

　　PLC是以微处理为主的工业控制器，它的主要功能有逻辑运算功能、定时控制、计数控制、步进控制、A/D与D/A转换、数据处理等。PLC的主要待点是：

　　2.1体积小.省电，可以积木式组合，而且价格低衰。由于PLC吸取了微电子技术与计算机技术的最新成果，因此发展十分迅速。从单机自动化到整条生产线的自动化.乃至整个工厂的生产自动化，从柔性制造系统、工业机器人到大型分散型控制系统，PLC均担当了重要角色。PLC与数控技术和工业机器人已成为机械工业自动化的三大支柱。

　　2.2可与工业现场信号直接连接。现代PLC具有数字和模拟量输入/输出。除了适用于离散型开关量控制系统外.也能应用于连续的流程控制。

　　2.3控制程序可变.具有很好的柔性。在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下不必改变PLC的硬设备.呆需改变程序就可满足要求。

　　2.4编程操作容易.便于安装及维修。由于PLC使用编程器进行编程和监控，使用人员只需掌握梯形图语言就可进行程序的编程和调试。而且PLC有完普的自诊断功能，可以很快查找出故障的原因.容易进行维修。

　　2.5具有高度的可靠性.适用于工业环境。PLC产品的平均故障间隔时间可达到5年以上.而且PLC不要求专用设施的机房，因此为工业现场的提供了方便。

　　应用程序开发可以在个人计算机上进行的。开发最终生成的可执行文件.可使用Microsoh embedded Visual c++开发环境提供的下载功能.通过串口下载给人机界面。工作时，PLC等工控设备运行它的控制程序.而人机界面则运行这个下载的可可执行文件。两者通过串口进行通讯，但通讯的主动方为人机界面。人机界面依监控要求，向PLC等发送通讯命令，PLC则作相应的应答。人机界面从PLC上收到应答的数据后在控制面板上，以文字等的界面显现出来供用户观察。还可把这些数据进行存贮、打印，甚至于向ERP等管理信息系统传送。

　　如须对PLC或控制对象进行干预，也可在人机界面的控制面板上.向PLC发送命令或数据，以实现相应的控制。

　　3变频器调速器特点：

　　3.1变频器本身在性能的选择上，采用了极为独特的，具有先进电压空间矢量控制的技术，该技术与传统技术相比而言，有着较为明显的优势：谐波成分小、低速转矩大、稳定性强、效率高，同时其自身还具备了相应的自动调节功能，能够充分的满足我国电网需求。

　　3.2在功能上，使用了键盘电位器、键盘、外部端子、多功能段子等多种不同操作形式的方式，利用多种不同的方式来对输入的信号进行了相应的模拟。例如输入电流、电压、最大值等方面。

　　3.3 从可靠性上来说，该结构有着极为独特的结构特性，整个系列的所有主体元件，群吧是使用的SIEMENS产品，这类型的产品自身有着较为良好的保护性能，即便是出现了过压、短路、过流等方面的现象，都不会直接引发故障，其表面使用了较为先进的贴装技术。在低温状态下，呈现出了良好的防护凶过，无论是寿命横举哀是先进性都较为良好。其中，键盘布局极为合理、简洁、耐用，操作所产生的效率较高。

　　4变频器的工作要求及状态：

　　4.1变频器上限

　　频率为50Hz，下限频率为l0Hz的工作范围。42t加速时间为30秒.减速时间为20秒。43外部端子操作.接收DCO-l0V电压信号进行无级调速。：变频器调速器在制药机械行业的应用是可二行的，不但实现自动化.而且节省的效果十分显些著，对生产效率也得到提高，整个生产线所呈现出的生产效益，能够最大限度的提升企业在市场上的竞争力。

　　4.2变频设置和维护

　　变频器本身主要是和外部电路进行连接之后，再进行输入、输出端子设置。手动和自动两种工作状态，手动工作状态通过调节电位器来给定变拟器抽出栩率.这种工作状态是在PLC因某种情况停用时进行操作的，自动工作状态时由PLC的抽出信号进行控制。在实际应用中，此系统较传统调节阀控制方，最突出的优点是同期节电率高达近20%并且水泵磨损严重的问题得到解决，维修率明显降低.延长设备的使用寿命而且能更好地提高系统的自动化水平。

　　5结束语

　　综上所述，机电一体化已经逐渐占据了工业发展过程中的主导地位，并且这也是我国工业生产发展的必然趋势。计算机控制理论是属于机电一体化的关键核心内容，这一技术实际上也应当要与微电子控制机电设备技术想结合，才能够在各个不同的行业领域之中发挥出更大的权利，而以工业生产过程中所广泛应用的相应电动机来作为被主要控制的对象，来构建出计算机控制综合体系，如此以来，便能够使得电子控制机电设备技术的发展，走上可持续的道路。

　　作者：步广奇 来源：中国科技博览 2014年8期