機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用論文(編輯修改稿)
2025-12-09 11:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、幅值等控制信息。 3．智能逆變模塊 IPM 為了滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)體積小，可靠性高的要求， 電機(jī) 電源采用智能功率模塊 IPM。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要適用功率小于 5． 5kW 的三相 異步電機(jī) ，其額定電壓為 380V，功率因數(shù)為 0． 75。經(jīng)計(jì)算可知，選用日本 產(chǎn)的智能功率模塊 PM50RSA120可以滿足系統(tǒng)要求。該功率模塊集功率開(kāi)關(guān)和 驅(qū)動(dòng)電路 、制動(dòng)電路于一體，并內(nèi)置過(guò)電流、短路、欠電壓和過(guò)熱保護(hù)以及報(bào)警輸出，是一種高性能的功率 開(kāi)關(guān) 器件。 4．位置檢測(cè)電路 位置檢測(cè) 電路 是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要組成部分，它的功能是提供準(zhǔn)確的 機(jī)電一體化 位置信號(hào)。關(guān)鍵問(wèn)題是位置傳感器的選型。在傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中多采用繞線電位器、差動(dòng)變壓器、 導(dǎo)電塑料電位器 等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動(dòng)變壓器由于線性區(qū)太短和溫度特性不理想而受到限制。導(dǎo)電塑料電位器目前較為流行，但它是有觸點(diǎn)的，壽命也不可能很長(zhǎng)，精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖 數(shù)字式傳感器 ，這種傳感器是無(wú)觸點(diǎn)的，且具有精度高、無(wú)線性區(qū)限制、穩(wěn)定性高、無(wú)溫度限制等特點(diǎn)。 電壓、 電流 及檢測(cè) 檢測(cè)電壓、電流主要是為了計(jì)算電機(jī)的力矩，以及 變頻器 輸出回路短路、斷相保護(hù)和逆變模塊故障診斷。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍 為 0～ 50Hz，采 用常規(guī)的電流、電壓互感器無(wú)法滿足要求。為了快速反映出電流的大小，采用霍爾型電流互感器檢測(cè) IPM 輸出的三相電流，對(duì)于 IPM 輸出電壓的檢測(cè)采用分壓電路。 6)、 通訊接口 為了實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī) 聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制，選用 MAX232 作為系統(tǒng)的 串行通訊接口 ， MAX232 內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的電平轉(zhuǎn)換電路，可以把8031 串行口輸出的 TTL 電平轉(zhuǎn)換為 RS－ 232 標(biāo)準(zhǔn)電平，把其它微機(jī)送來(lái)的RS－ 232 標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換成 TTL 電平給 8031，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其它微機(jī)間的通訊。 7． 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路主要用來(lái)提供采 樣與控 制周期、速度計(jì)算時(shí)所需要的時(shí)間以及日歷。文中選用時(shí)鐘電路 DS128 機(jī)電一體化 87。 DS12887 內(nèi)部有 114 字節(jié)的用戶 非易失性 RAM，可用來(lái)存入需長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)。 8．液晶顯示單 元 為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能，選用 MGLS12832 液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態(tài)顯示方式。通過(guò)菜單選擇，可分別對(duì) 閥門(mén) 、力矩、限位、電機(jī)、通訊和參數(shù)等信號(hào)進(jìn)行設(shè)置或調(diào)試。并采用文字和圖形相結(jié)合的方式，顯示直觀、清晰。 9．程序出格自恢復(fù)電路 為了保證在強(qiáng)干擾下程序出格時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)地恢復(fù)正常，選用 MAX705 組成程序出格自恢復(fù)電路，監(jiān)視程序運(yùn)行。如圖 23 所示，該電路由 MAX70 與非門(mén) 及微分電路組成。工作原理為：一旦程序出格， WDO由高變低，由于微分電路的作用，由 “ 與非 ” 門(mén)輸入引腳 2 變?yōu)楦唠娖?，引腳 2 電平的這種變化使 “ 與非 ” 門(mén)輸出一個(gè)正脈沖，使單片機(jī)產(chǎn)生一次復(fù)位，復(fù)位結(jié)束后，又由程序通過(guò) P1． 0 口向 MAX705 的WDI引腳發(fā)正脈沖，使 WDO 引腳回到高電平，程序出格自恢復(fù)電路繼續(xù)監(jiān)視程序運(yùn)行。 1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用 在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來(lái)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)加工取代人的技能來(lái)獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造。現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。 近年來(lái)，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類(lèi)設(shè)備?？梢源蟠蟾纳剖称凤嬃习b生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國(guó)內(nèi)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS) 鋼鐵企業(yè)的 CIMS 是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過(guò)程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全局和過(guò)程一體化控制。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) (FBT) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信
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