控制技術在機械自動化的作用
時間:2022-03-07 04:52:36
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1.可編程計算機控制器技術。傳統(tǒng)的可編程控制器,在處理程序本身的邏輯運算指令時,大多采用單任務的時鐘掃面或者監(jiān)控程序,然后再刷新。這樣的話,應用程序來決定了可編程控制器的控制速度,從而導致I/O通道的高效實時性的要求得不到滿足。可編程計算機控制器,它最大的特點,在于它具有類似大型計算機的、分時多任務操作系統(tǒng),并具有多樣化的應用軟件設計,采用分時多任務機制,構筑其應用軟件的運行平臺。這樣,應用程序的運行周期,由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定,而與程序長短并無關系。因此,應用程序的掃描周期與外部的控制周期,被區(qū)別開來,使得實時控制的要求,得到了滿足。因此,可編程計算機控制器滿足了高效實時控制的要求。它在工業(yè)控制中的廣泛應用,顯現(xiàn)出了其具有的強大優(yōu)勢功能??删幊逃嬎銠C控制器技術在越來越多的工業(yè)領域中的應用,日益顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2.交流伺服驅動技術。有些機電一體化產(chǎn)品,對定位精度要求比較高,在這種情況下,交流伺服驅動技術得到了日益廣泛的應用。數(shù)字式交流伺服系統(tǒng),作為其中一項重要的交流伺服驅動技術,其使用、調試都很簡單方便,更加符合定位精度的數(shù)字化控制模式這一潮流。交流伺服系統(tǒng),它的驅動器,是數(shù)字信號處理器。通過對電機軸尾端的光電編碼器進行位置采樣,在驅動器和機電之前形成位置和速度,是一種閉環(huán)控制系統(tǒng)。在交流伺服驅動技術系統(tǒng)中,數(shù)字是重要的組成部分,在控制系統(tǒng)中,通過充分發(fā)揮數(shù)字信號處理器的相對高效精準的運算能力,來完成整個系統(tǒng)的增益調節(jié),乃至跟蹤變化。然而,這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng),在工作中,多半采用的是用半閉環(huán)的控制系統(tǒng)。這種控制方式存在一定的缺陷,就是在工作中,這種控制方式的編碼器,不但要作速度環(huán),而且同時又要做位置環(huán),導致傳動鏈上的間隙和誤差,得不到補償。對此,國外運動控制新技術在機械自動化中的應用探討甘肅林業(yè)職業(yè)技術學院張曉暉出現(xiàn)了能夠彌補此種半閉式缺陷、很好地實現(xiàn)高精度的自動化設備,那就是全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng),它能夠有效克服半閉環(huán)控制系統(tǒng)存在的缺陷。全閉式的伺服驅動器,由于其將裝在最后一級的機械運動部件上的反饋元件,來作為位置環(huán),而電機上的編碼器只作速度環(huán)。這樣,傳統(tǒng)機械系統(tǒng)存在的間隙得到了克服。同時,傳統(tǒng)機械控制系統(tǒng)中制造的誤差,也能夠得到補償,從而得到了較高的精確度,展現(xiàn)了全閉環(huán)控制的優(yōu)勢和功能。
3.直線電機驅動技術。近年來,在機械自動化機床進給系統(tǒng)中,直線電機驅動技術極其應用,在世界機床行業(yè)普遍被重視起來。在機床進給系統(tǒng)中采用直線電動機,直接驅動的方法,具有很多的優(yōu)點。與原來的旋轉電機傳動相比,它們的最大區(qū)別在于,由于直線電動機取消了從電機到工作臺之間的機械傳動環(huán)節(jié),使得機床進給傳動鏈的長度被縮短為零,因此,這種傳動方式又被稱為“零傳動”。正是由于機床進給傳動鏈的長度被縮短為零,實現(xiàn)了優(yōu)越的性能指標,原旋轉電機驅動方式根本就無法達到。直線電機驅動技術系統(tǒng)中,由于那些響應時間常數(shù)較大的機械傳動件被取消,使得整個閉環(huán)控制系統(tǒng)的動態(tài)響應性能,得到了大幅的提高,部件的反應更加靈敏,快捷;通過直線位置檢測反饋控制,可使機床的定位精度得到極大提高;由于直線電機驅動技術采用的是直接驅動的方式,傳動剛度也得到了很大的提高;由于零傳動具有高速響應的特點,其加速度很大,加減速過程大為縮短,生產(chǎn)效率得到了大幅的提升。直線電機驅動技術,由于取消了部件的機械摩擦,而且導軌又可采用無機械接觸的磁墊懸浮導軌,所以,電機在運動時,噪音可大大降低;由于取消了中間傳動環(huán)節(jié),機械摩擦時的能量損耗大為降低,傳動效率得到了很大的提高。由于上述諸多優(yōu)點,直線傳動電機在許多國家的運動控制行業(yè)中倍受重視,得到了越來越快的發(fā)展。綜上所述,在機械自動化中,運動控制新技術的應用,及其與機械自動化融合的實用性,充分體現(xiàn)了運動控制新技術具有強大的生命力,說明其在機械自動化中具有很大潛力,促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術革命。
本文作者:張曉暉工作單位:甘肅林業(yè)職業(yè)技術學院
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