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机电控制系统组成

提示:

电气控制是和机电一体化产品联系在一起的,电气控制系统的控制目的是为了让机械产品按一定的要求执行一定的功能,提高自动化水平,我们把这种产品称为机电一体化产品,它是在与传统机械产品高度结合的基础上,综合运用微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换以及软件编程等技术的综合技术。 随着社会


    电气控制是和机电一体化产品联系在一起的,电气控制系统的控制目的是为了让机械产品按一定的要求执行一定的功能,提高自动化水平,我们把这种产品称为机电一体化产品,它是在与传统机械产品高度结合的基础上,综合运用微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换以及软件编程等技术的综合技术。

    随着社会生产和科学技术的发展与进步,机电一体化技术正在不断地深入到各个领域,并得到了迅猛发展。近几年来随着机械的产品升级换代,机械的自动化水平、可靠性不断得到提高。机械产品再也不是单机自动化,而是要求能实现一条生产线、一个车间、一个工厂甚至更大规模的自动化,它是机、电、液的集成,是多门技术的复合。我们学习电气控制技术,更重要的是学习机电产品的控制原理及控制方式,了解机电产品的结构,懂得机电产品的工作原理,从而最大限度地发挥机电一体化产品的功能。

    一个较完整的机电一体化控制系统,包括以下几个基本要素:机械本体、动力源、传感装置、控制器、驱动执行机构,各要素和环节之间通过接口相联系。

    (1)机械本体机械本体是系统所有功能元素的机械支承结构,包括机架、机身、机械连接等部件,它是机器各组成部分的连接载体。例如数控磨床的机械本体部分就是磨床的机械结构部分(床身、头架、尾架等)。

    (2)动力源按照系统的控制要求,为系统提供所需的能量和动力,使系统能按…定的要求正常运行。动力源通常有电机、液压源、气压源等。如压力机的主动力主要来自于液压泵提供的液压油的液压能。

    (3)传感装置对系统运行中本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,变成可识别电信号,传输到信息处理单元,经过分析、处理并产生相应的控制信息,其功能一般由专门的传感器和仪表完成。在自动化的生产设备中,产品性能的控制、自动化的实现都是由传感器来检测传递信号的。例如,机械设备中控制运动的初、终点的位置的接近开关,控制检测运动速度的传感器等。

    (4)控制器控制器是机电一体化控制系统的核心,它将来自各传感器的检测信息和外部输入命令(按钮、开关控制的操作信号)进行集中、存储、分析、加工,根据信息处理结果,按照一定的程序和节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的地运行。控制器一般由计算机、可编程控制器( PLC)等构成。例如,龙门刨床的运动是由电气控制箱内的PLC和继电器动作联合控制的。

    (5)驱动执行机构根据控制信息和指令,驱动各种执行机构完成要求的动作和功能。目前广泛使用的执行机构有电动式、液压式、气动式三种。数控车床刀具的走刀运动就是利用伺服电机驱动滚珠丝杠来完成的,磨床工作台的往返运动是由液压缸驱动的。

    (6)接口  实现系统中各单元和环节之间进行物质、能量和信息的交换,使各组成要素连接成为一个有机的整体。接口包括人机接口和机电接口。数控车床中的CRT显示器、键盘、打印机,机电设备产品的人机界面等,构成了人机接口部分。


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