内容发布更新时间 : 2024/11/6 0:49:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

机电控制概述

什么是机电控制？广义上说：就是要使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化；狭义上专指控制电机驱动生产机械，实现产品数量的增加、产品质量的提高，成本减低，工人劳动强度的改善及能源合理利用在现代工业中，电气传动控制是各类生产机械重要组成部分,是机械电子工程技本人员必须掌握的专业知识 。 现代生产机械一般由工作机构、传动机构、原动机及控制系统等几部分组成。当原动机为电动机时,即由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作时,这种传动方式称为“机电传动” 。

一般说来,机电传动系统包括工作机构、传动机构、原动机及控制系统。一般把电动机及传动机构合井一起称为“电力拖动”部分，把满足加工工艺要求使电动机起动、制动、反向、调速、快速定位等电气控制和电气操作部分视为“电气自动控制''部分,或称电气自动控制装置。这也就是机电传动系统的两大组成部分。

随着生产机械逐步现代化,生产功能从简单到复杂,而操作上则是由笨重到轻巧。生产工艺上不断提出的要求,是促进电气控制技术发展的,动力,而新型电器和电子器件的出现,又为电气控制技术的发展开描了新的途径。

从生产机械所应用的电器与控制方法看,最初是采用一一些手动电器来控制执行电器。这类手动控制适用于一些容量小,操作单一的场合。 以后发展为采用自动控制电器的继电器接触器控制系统。 这种控制系统主要由一些继电器、接触器、按钮、行程开关等组成。其

特点是结构简单,价格低廉,维护方便,抗干批强,因此广泛应用于各类机械设备上。采用它不仅可以实现生产过程自动化,而且还可以实现集中控制和远距离控制。目前,继电器接触器控制仍然是最基本的电气控制形式之一。 但由于该控制形式是国定接线,通用性和灵活性差,又由于乗用有触点的开美动作,工作频率低,触点易损坏,可靠性差 。

在实际生产中,由于大量存在一些以开关量控制的程序控制过程,而生产工艺及流程经常变化,因而应用前述的继电器接触器控制电路,就不能満足这种需要。于是由集成电路组成的 Jl限序控制器应运而生,它具有程序变更容易、程序存備量大,通用性强等优点,广泛成用于各类机械设备及自动线上。 20世纪60年代末,又出现了具有运算功能和功率输出能力的可编程推制器( PI.C)。它是由大规模集成电路、电子开关、功率输出器件等组成的专用微型电子计算机,用它可代替大量的继电器,且功耗小,体积小,在机电传动控制上具有广阔的应用前景。

速度调节是影响电气控制技术发展的另一个重要因素。电力拖动系统主要分为直流拖动和交流拖动两大类。由于所用电动机不同,它们的电气控制装置也就不同。交流拖动系统由于交流电动机结构简单、制造容易、造 价低及容易维护等许多特点而应用广泛。但由于直流电动机具有良好的起动、制动特性和调速性能,能在很宽的范围内进行平滑调速,所以对调速性能要求较高及对速度需要精确控制的设备以往都采用直流拖动系统。 而后,由于逆变技术的出现和高压大功率管

的问世,交流电动机无级调速系统有了迅速发展,它是利用改变交流电的频率等来实现电动机转速的无级调速 。 因交流电动机无电刷与换向器,较之直流电动机易于维护，且寿命长 ,故很有发展前途。 随着信息化的时代到来，智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。