微电子控制机电设备在工业中的具体应用

黎仕平

摘要：信息技术的发展以及先进电子设备的产生催生了机电一体化时代的到来，所谓的机电一体化技术是把电工电子技术、机械技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术、信号变换技术等一系列技术结合，再综合应用于实际的综合技术，现代化自动生产设备可以说为机电一体化的设备。微型计算机在机电一体化系统的作用能够总结成如下三点：第一，直接控制机械工业生产过程；第二，机械工业生产期间加强各物理参数的自动测试，进行测试结果的显示记录，在计算、存储、分析判定并处理测量参数或指标；第三，进行机械生产过程的管理与监督。接下来，本文主要研究了微电子控制机电设备在工业中的具体应用。

关键词：微电子控制机电设备；工业；应用

引言

微电子技术是在传统电子技术基础上发展起来的高新电子技术。与传统电子技术相比，微电子技术是在微纳尺度范畴内的一种先进技术，具有“四微”特征：信息处理和信息加工通过在固体内的微观电子运动来实现；能够在极小的空间尺度下进行微电子信号的传递；可以工作在晶格级微区；在芯片中集成电子功能器件或某个子系统，具有较为全面的功能性和较高的集成性、重量轻、可靠性高和工作速度快等诸多优势，微电子器件已被广泛用于国防、交通运输、邮电通信、生物医疗、文化教育以及消费类电子产品等众多领域和行业。

1微电子控制机电设备系统的组成和原理

微电子控制机电设备一般都是由PLC、一台变频器、管路压力变送器和多个循环离心泵组成的。在整个控制系统中,管路水压作为被控变量,其辅助冲量为给水以及蒸发量。电动差压变送器主要对这三个变量进行检测,然后通过信号传输到PLC通过计算输出到信号控制器来进行对水泵转速的控制。在对系统进行设计时,要根据应用情况确定变频器的输出频率,输出频率可以说是整个系统设计工作的核心,频率的大小与系统的控制效果密切相关,所以在对系统输出频率进行确定时,应该对扬程参数、用水量进行综合考虑。其整个控制流程为通过系统中用水量大小变化由压力变送器输出到PLC中,通过PLC的计算分析对循环泵进行频率调节,合理的将能源进行分配,提高工作效率,节约资源。。

2微电子控制机电设备在工业中的具体应用

2.1可编程序控制器（PLC）

从PLC的角度进行分析，其主要优势在于具有很强的控制能力，而且稳定性较高，机身体积相对较小，可以有效的和其他的配件进行组合。在工业生产的过程中，因为机电设备往往会占据一定的面积，如果想让其厂房中的占比较高，就一定要注意让厂房的空余面积加大，尽量让控制器的数量减少，让机电设备的数量增多，与此同时还需要注意PLC的节能性较高相比，其他的控制系统可以节约资源，让工业生产的成本支出降低，让企业的经济效益增加，由于PLC设备可以有效的和其他设备之间进行组合，可以灵活方便的在厂房当中进行布设，让一机多用。可以实现让厂房的设备结构进一步得到简化，对设备维护中耗费的人力物力进行控制，减少人力输出，可以将人力有效的分配到工业生产当中，让生产资料的利用效率提高。PLC的另一大优势在于可以通过现场总线和生产设备之间进行连接，有效的监控工业生产，可以动态化的监控生产的全过程，确保在生产过程中，第一时间解决生产时产生的故障，避免由于机械故障而导致生产进度停滞，让设备的维护开支得到控制，PLC的计算速度很快，可以轻松的对生产时的任何变动进行管理和控制，有效的防止由于设备变化控制器无法及时应对而产生的问题，PLC还可以进行相关的升级，伴随当前经济快速发展，就算生产线当中的产品产生了变动，只需要正确的调整，控制程序也可以符合新产品生产的具体需求。相比于其他编程操作，PLC控制器在编程的过程中较为方便，员工通过短时间的训练就可以熟练的掌握编程的技巧，在实际操作的过程中工作步骤相对较为简单，可以很容易的掌握设备的维修安装以及操作，由于PLC自带程序编辑器只需要工作人员了解梯形语言，就可以对其进行熟练的掌握。对控制器的工作语言进行了解，当出现故障的时候可以及时的调整和处理控制器。

2.2变频器调速器

变频器工作状态分作自动与手动两类，手动工作状态即在PLC结束工作后展开的人工操作行为，经电位器调节能对变频器输出频率进行给定。自动工作状态实质是PLC输出信号为变频器输出频率展开控制。和传统调节阀控制方式相比，PLC控制可节电，更好进行水泵磨损控制，在延长设备寿命与实现系统自动化水平提升中发挥了重要作用。第一，和传统正弦波控制技术相比，因变频器用到了电压空间矢量控制技术，先进性和独特性在性能上得到充分凸显，同时因其特有的低速转矩大、运行稳定性强、谐波成分小等特征，这对我国电网而言输出电压自动调整功能能充分进行优势发挥。第二，变频器具备外部端子、键盘电位器与多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可输入多种模拟信号（如电流、电压、频率等效范围检测，转速追踪等）；并且变频器可实现摆频运行与程序运行等一系列模式。第三，因变频器全系列元件应用的是西门子产品，有极强的保护性能，可靠稳定，能很好的避免过流、短路、过压等问题，确保本机能正常运行。并且变频器有良好的绝缘耐压性，产品质量好，设定简单等使得其有更强的适用性。

2.3电路调试

在进行电路调试时可以通过两种方法进行，一是在全部电路安装结束后进行统一调试，二是在电路安装过程中进行调试，以电路原理框图中的功能将复杂电路划分为单元进行同步安装和调试，在单元安装与调试的基础上逐渐扩大范围，最后完成整机调试。下文主要对应用第二种调试方法的调试工作进行分析。在调试电路的过程中，首先，应通过目测对电路面板进行仔细检查，判断电路连线、连桥等是否正确可靠，是否存在虚接、短路或混线等问题。其次，在初步的目测检查后进行静态检查，利用万用表的最小电阻量程档对电路面板进行检查，对开路、闭路、地线连接、电源连线以及电源到地情况进行检查。在电路安装结束后，应先以原理为依据为电路连线等各方面进行全面检查，确定无误后再通电。在电路测量中为了排查接触不良等情况，应尽可能对元器件的连接点进行直接测量，在对电源电压进行测量时应保证电压情况正常，尤其是连接PLC以及调速变频器电路上的电源电压，必须保证是正确的。最后，对硬件电路进行调试，应综合全面地将各种影响因素考虑进去，按照电路功能的原理要求进行调试，对硬件各部分单元电路进行仔细调试，最后进行整体调试。

结语

微电子控制机电设备的组成包括变频调速器、可程序控制器等，由于各个组成特有优势与功能，在工业中发挥了不可忽视的作用。在科学技术不断发展的今天，微电子控制机电设备必然会得到进一步的改进与发展，经理论和实践的结合对微电子控制机电设备以及机电一体化系统与控制理论将会有更全面的感性认知与理论认识，在工业领域的价值也会越来越大，可实现生产效率的提升，全面推动经济全面发展，这是社会进步的标志，也是时代发展的趋势。

参考文献

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