机电一体化技术的应用论文

机电一体化技术的应用论文内容摘要：

、幅值等控制信息。 3．智能逆变模块 IPM 为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求， 电机 电源采用智能功率模块 IPM。 该执行机构主要适用功率小于 5． 5kW 的三相 异步电机 ，其额定电压为 380V，功率因数为 0． 75。 经计算可知，选用日本 产的智能功率模块 PM50RSA120可以满足系统要求。 该功率模块集功率开关和 驱动电路 、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出，是一种高性能的功率 开关 器件。 4．位置检测电路 位置检测 电路 是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的 机电一体化 位置信号。 关键问题是位置传感器的选型。 在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、 导电塑料电位器 等。 绕线电位器寿命短被淘汰。 差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。 导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。 笔者采用的位置传感器为脉冲 数字式传感器 ，这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。 电压、 电流 及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩，以及 变频器 输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。 由于变频器输出的电流和电压的频率范围 为 0～ 50Hz，采 用常规的电流、电压互感器无法满足要求。 为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测 IPM 输出的三相电流，对于 IPM 输出电压的检测采用分压电路。 6)、 通讯接口 为了实现 计算机 联网和远程控制，选用 MAX232 作为系统的 串行通讯接口 ， MAX232 内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031 串行口输出的 TTL 电平转换为 RS－ 232 标准电平，把其它微机送来的RS－ 232 标准电平转换成 TTL 电平给 8031，实现单片机与其它微机间的通讯。 7． 时钟电路 时钟电路主要用来提供采 样与控 制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。 文中选用时钟电路 DS128 机电一体化 87。 DS12887 内部有 114 字节的用户 非易失性 RAM，可用来存入需长期保存的数据。 8．液晶显示单 元 为了实现人机对话功能，选用 MGLS12832 液晶显示模块组成显示电路。 采用组态显示方式。 通过菜单选择，可分别对 阀门 、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。 并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰。 9．程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常，选用 MAX705 组成程序出格自恢复电路，监视程序运行。 如图 23 所示，该电路由 MAX70 与非门 及微分电路组成。 工作原理为：一旦程序出格， WDO由高变低，由于微分电路的作用，由 “ 与非 ” 门输入引脚 2 变为高电平，引脚 2 电平的这种变化使 “ 与非 ” 门输出一个正脉冲，使单片机产生一次复位，复位结束后，又由程序通过 P1． 0 口向 MAX705 的WDI引脚发正脉冲，使 WDO 引脚回到高电平，程序出格自恢复电路继续监视程序运行。 1 机电一体化技术的应用 在现代机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。 先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。 现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。 近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。 机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。 不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。 可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。 在钢铁企业中的应用 计算机集成制造系统 (CIMS) 钢铁企业的 CIMS 是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。 现场总线技术 (FBT) 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。 采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信。