機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討摘要：機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置主要是用在當(dāng)機(jī)械設(shè)備處在滿載的工作環(huán)境下，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)處理，這樣能保證系統(tǒng)安全運(yùn)行下去。本文通過闡述機(jī)械設(shè)備電子軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)，通過分析啟動(dòng)方式，進(jìn)而探討軟啟動(dòng)裝置模式處理機(jī)械電子控制體系的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：軟啟動(dòng)裝置；啟動(dòng)方式；控制系統(tǒng)一、機(jī)械電子式軟啟動(dòng)模式控制體系在分析機(jī)械電子式軟啟動(dòng)模式控制體系當(dāng)中，可以分析它兩個(gè)方面：其控制體系存在的必要性以及軟啟動(dòng)模式運(yùn)行原理。機(jī)械電子工程設(shè)備在工作的過程中，一般會(huì)直接采用硬啟動(dòng)方式，就是機(jī)械設(shè)備直接接上電源，不過這種硬啟動(dòng)的方式會(huì)對(duì)機(jī)器損害很大。如果我們轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式，采用軟啟動(dòng)方式的話，就可以用一種平穩(wěn)過渡的方式，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制了，才能有效地控制電流，減少高壓電流對(duì)機(jī)械的損害。軟啟動(dòng)模式在機(jī)械電子實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，在機(jī)器工作的時(shí)候，通過對(duì)其電流電壓進(jìn)行有效地限制，來達(dá)到保護(hù)機(jī)器的作用，同時(shí)因?yàn)樵谶@個(gè)過程中沒有沖擊電流，從而還能節(jié)省能源。通過對(duì)機(jī)械設(shè)備采用電子式軟啟動(dòng)模式，可以將其控制體系中的啟動(dòng)電流自動(dòng)調(diào)整成能滿足設(shè)備的荷載量，這樣高效地保證控制系統(tǒng)的電流調(diào)節(jié)作用。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果我們要關(guān)閉相關(guān)的設(shè)備，只要切斷旁邊的接觸器，減慢機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速，就可以達(dá)到關(guān)閉機(jī)器的目的了。二、機(jī)械設(shè)備中電子式軟啟動(dòng)方式類型（一）軟啟動(dòng)方式之斜坡電壓式這種軟啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單來說是在電壓處于斜坡上升的狀態(tài)時(shí)，從高到低不用對(duì)電流進(jìn)行閉環(huán)控制。這種方式雖然操作和流程都非常的簡(jiǎn)單，但是在實(shí)際使用效果并不理想，因?yàn)椴荒苡行У叵拗茩C(jī)械設(shè)備中的電流，所以對(duì)設(shè)備里的晶閘管有損害作用。（二）軟啟動(dòng)方式之斜坡恒流式這種軟啟動(dòng)方式就是說當(dāng)設(shè)備中電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的電流達(dá)到它設(shè)定值的時(shí)候，電流就會(huì)維持在這個(gè)恒定的模式，直到電子機(jī)械完成啟動(dòng)操作。這種方式的特點(diǎn)就是如果電流上升得很快，設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間就很短。（三）軟啟動(dòng)方式之階躍式這種軟啟動(dòng)方式在設(shè)備開啟的一瞬間，就會(huì)給設(shè)備一個(gè)很大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)力量，減少靜摩擦力。不過有個(gè)缺點(diǎn)就是在供電系統(tǒng)中，對(duì)其他荷載有干擾，導(dǎo)致機(jī)器在運(yùn)行中質(zhì)量下降。（四）軟啟動(dòng)方式之矩形轉(zhuǎn)矩式這種軟啟動(dòng)方式非常全面，主要體現(xiàn)在它一方面對(duì)機(jī)器起到全面保護(hù)作用，另一方面還能滿足設(shè)備額定承載中的重載要求。相較于其他幾種，矩形扭矩式軟啟動(dòng)方式實(shí)用性更高。軟啟動(dòng)模式控制體系的設(shè)計(jì)方案硬件設(shè)計(jì)方案硬件設(shè)計(jì)主要是針對(duì)軟啟動(dòng)裝置中的電路開展的設(shè)計(jì)方案，尤其是里面晶閘管怎么安裝的相關(guān)設(shè)計(jì)，將晶閘管接到機(jī)器電動(dòng)機(jī)定子（靜止不動(dòng)的部分）和電源的中間，運(yùn)用控制系統(tǒng)，用它來調(diào)節(jié)對(duì)軟啟動(dòng)裝置控制體系里的電壓，慢慢地將電壓由低升到高。這種硬件設(shè)計(jì)主要涵蓋幾個(gè)方面：電機(jī)選型。電機(jī)型號(hào)的精準(zhǔn)選型可以滿足控制體系的基本要求，更重要的是能最小成本的承載整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。拿我們經(jīng)常遇到的調(diào)速電機(jī)選型為例，因?yàn)檎{(diào)速電機(jī)的輸入功率一般是三千瓦，轉(zhuǎn)速是3690轉(zhuǎn)每分鐘，所以，我們可以選擇的調(diào)速電機(jī)型號(hào)是Y100L-2。同理，在選擇主電機(jī)的型號(hào)時(shí)，因?yàn)樗妮斎牍β?1千瓦，轉(zhuǎn)速是一分鐘1460轉(zhuǎn)，那么，可以選擇Y160M-4型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。PLC冗余選型。PLC控制器的關(guān)鍵點(diǎn)是要確定控制程序運(yùn)行起來需要的I/O點(diǎn)數(shù)，就是需要多少個(gè)輸入、輸出信號(hào)，確定了這些需要的信號(hào)數(shù)量，就可以選出相應(yīng)I/O點(diǎn)數(shù)的控制器，當(dāng)然考慮到后續(xù)的功能拓展，PLC點(diǎn)數(shù)一般都要留足四分之一左右的空余量，這樣可編程邏輯器也即PLC的冗余選項(xiàng)基本就完成了。后面就是根據(jù)具體項(xiàng)目導(dǎo)入程序到PLC,并按軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的接線圖，接好信號(hào)線到I/O口，以備后續(xù)的測(cè)試。變頻器選型。變頻器達(dá)到兩個(gè)要求，一是通過逆變輸出可調(diào)壓、可變頻的電源控制電機(jī)，達(dá)到無級(jí)調(diào)速效果；二是啟停過程也是線性的，就是具備保護(hù)的作用，對(duì)控制體系可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)與軟停車功能等。以軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)用到LG一款型號(hào)為L(zhǎng)GSV008iG5-4的變頻器為例，它控制板上的端子有多種接線方式來實(shí)現(xiàn)不同控制，高配版還安裝了RS485通信模塊來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，此變頻器做級(jí)聯(lián)協(xié)同控制時(shí)，各變頻器間的通信方式有兩種可選：MODBUS-ＲTU和LG專用協(xié)議，而生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜多變，為了使變頻器在控制系統(tǒng)中穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，更多地會(huì)把兩種通信方式相結(jié)合使用。（二）機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)第一，主程序的設(shè)計(jì)。英文也稱MAIN，主體由三部分組成：手動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、急?？刂葡到y(tǒng)。啟動(dòng)流程的設(shè)計(jì)要包含這3個(gè)控制方式的應(yīng)用，在啟動(dòng)時(shí)可經(jīng)手動(dòng)控制或自動(dòng)控制的指令初始化，在軟啟動(dòng)過程中可被急?？刂泼铍S時(shí)軟停車。第二，PLC的流程設(shè)計(jì)。要綜合運(yùn)用控制語(yǔ)言和形象語(yǔ)言兩種方式，并根據(jù)具體項(xiàng)目的控制系統(tǒng)流程和其他電氣設(shè)備，把設(shè)計(jì)框架盡量做到簡(jiǎn)潔明了，方便后續(xù)工人使用。第三，編程軟件選擇。盡可能應(yīng)用上位機(jī)軟件，因?yàn)樗ぷ鬟\(yùn)行穩(wěn)定、執(zhí)行指令效率高。人機(jī)界面上應(yīng)用接口模板，兼容不同類型的語(yǔ)言，減低開發(fā)人員的準(zhǔn)入門檻、擴(kuò)大應(yīng)用面。第四，軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。各人機(jī)界面要大量采用生動(dòng)而又形象的圖形，讓操作員快速找到相應(yīng)畫面和按鈕，比如要包含大按鈕的功能菜單、稍小按鈕工具圖標(biāo)及數(shù)據(jù)配置欄目。此外軟件設(shè)計(jì)要有明顯的安全警示和功能互鎖，安全是工業(yè)生產(chǎn)的頭等大事，穩(wěn)定運(yùn)行才能讓整個(gè)系統(tǒng)同步提升。第五，故障報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。比如輸出故障信號(hào)到報(bào)警指示燈、報(bào)警喇叭、濃度指示燈，再比如軟件還要能接收實(shí)體按鍵，數(shù)模轉(zhuǎn)換器和溫濕度傳感器、各單片機(jī)等外設(shè)的報(bào)警信號(hào)輸入。雙向報(bào)警的設(shè)計(jì)就是為了使整個(gè)軟啟動(dòng)系統(tǒng)安全、長(zhǎng)久運(yùn)行而進(jìn)行的必要改進(jìn)。三、結(jié)語(yǔ)當(dāng)前相關(guān)工業(yè)對(duì)機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量要求越來越高，因此相關(guān)研發(fā)人員也一直在重點(diǎn)研究，本文針對(duì)目前軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)使用的現(xiàn)狀、存在的問題進(jìn)行了深度剖析，從相關(guān)硬件選型、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化等幾個(gè)方面著手提出解決辦法，為的是提升軟啟動(dòng)裝置控制體系的設(shè)計(jì)質(zhì)量、保證其軟啟動(dòng)裝置控制體系安全運(yùn)行下去，為行業(yè)的發(fā)展做到積極獻(xiàn)策和諫言。參考文獻(xiàn):［1］支月蓉，朱彩華，周雪園.機(jī)械電子式軟起動(dòng)裝置控制系統(tǒng)在鉆探設(shè)備中的應(yīng)用研究［J］．現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，38(07):121－123.［2］劉琦.機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J