機械電子式軟啟動裝置控制系統的設計研究

趙世濤

摘 要：隨著科技的發展和進步，農業發展也開始走向機械化。當前機械設備變得龐大和復雜，需要有更加完善和先進的系統裝置予以控制，機械電子式軟啟動裝置對控制機械設備的運行具有重要的作用。作為重要的機械電子技術之一，軟啟動技術對于農業機械化發展具有重要的意義。文章圍繞著機械設備裝置控制系統進行分析，對軟啟動技術進行研究，設計出機械電子式軟啟動裝置控制系統，對機電一體化的發展具有重要的意義。

關鍵詞：機械電子；軟啟動裝置；控制系統

前言

機電一體化已經成為當前農業機械生產制造的發展趨勢，將電子設備與機械設備緊密結合，形成機械電子系統，主要起到對機械設備的啟動和控制作用。當前的機械設備具有連續、高效的運行能力，在農機生產當中起到關鍵性作用，隨著農業機械生產的規模的擴大對于相關技術的要求也就有了很大的提升，這就需要先進的控制系統對大型機械設備進行有效的控制，實現穩定的機械化生產。

1 軟啟動裝置的重要性

電子設備在機械運行中發揮著重要作用，現代農業機械設備業都是與電子設備實現操作控制的，需要供電設施進行電力提供，來維持發動機等電動機械設備的運轉。電動機在啟動過程當中，會在短時間內產生高強電流，一定程度上給供電系統以及電動機械設備帶來一定的沖擊，增加電力荷載，長期積累下來，會給電動機械設備造成一定的破壞，不利于機械電子設備的工作運行，因此，就需要能夠有效控制機械設備運行的裝置，軟啟動技術是良好的選擇。通過機械電子式軟啟動，可以對機械設備有效的進行控制，保證機械在啟動過程當中所產生的高強電流能夠得到控制，避免產生危害。軟啟動裝置有效的緩解了電力荷載壓力，將電流限制在合理的范圍內，同時保證機械設備的正常運行。機械電子式軟啟動裝置控制系統的應用，能夠滿足當前農業機械設備生產的需求，對機械電子系統平穩有序的運行具有重要的作用，在農業機械設備當中，軟啟動裝置發揮著重要的作用[1]。

2 機械電子式軟啟動裝置的優勢

農業機械設備多是大型機械設備，在啟動過程當中會由于壓降產生沖擊轉矩和高強電流，而軟啟動裝置能夠對其予以很好的限制，以更好的保護機械設備降低能耗。軟啟動裝置能夠對啟動電流進行有效的控制，將電動機械設備需要承擔的荷載限制在一定的范圍內，保證機械設備的正常運行工作。軟啟動裝置的特點是占據空間小，并且容易操控，便于維護，避免其故障的發生。隨著科技的發展和進步，農業生產水平有了很大程度上的提升，對于機械設備控制系統有著極大的提升，原有的軟啟動裝置已經不能滿足發展的需要了，因此機械電子式軟啟動裝置開始得到廣泛的應用，有著較大的優勢。

2.1 故障頻率低

傳統的軟啟動裝置在應用之初發揮了很重要的作用，但是由于機械設備的功能得到了極大的完善和拓展，傳統的軟啟動裝置在某些方面的不足開始顯現出來。隨著電動機械設備的功率不斷提高，軟啟動裝置對其的調控力不足，在長期的使用當中很容易發生故障，難以保證電動機的平穩啟動。因此，機械電子式軟啟動設備開始得以應用。與傳統軟啟動設備相比，在控制故障的方面有著很大的優勢。機械電子式軟啟動設備能夠更好的適應當前機械設備所產生的強電流，承擔荷載壓力，能夠有效的避免故障的發生，同時，機械電子式軟啟動設備由于其便于操作和維護的特性，能夠及時將故障隱患予以消除極大的降低了故障的發生頻率[2]。

2.2 啟動平穩

在傳統的軟啟動設備的應用當中，由于長時間的使用，加上機械設備自身的改進和完善，軟啟動設備漸漸跟不上大型電動機械設備的要求，對于電動機啟動時產生的強電流不能限制在合理范圍內，長此以往，機械設備容易發生故障，在運行過程當中難以保持平穩。機械電子式軟啟動設備就極大的改善了這一問題，軟啟動設備能夠對電動機械設備啟動時所產生的高強電流能夠有效的進行控制并根據機械設備運行的基本需要，對產生的電流和荷載進行調控，將其維持在合理的數字范圍，電動機械設備的啟動也就更加平穩。在傳統軟啟動設備的基礎之上，將最為先進的機械電子式軟啟動技術引用其中，實現機械電子式軟啟動裝置控制系統的建立，使大型電動機械設備更加平穩有序的工作[3]。

3 機械電子式軟啟動裝置啟動設計

3.1 啟動方式設計

為了農業機械設備平穩的啟動，良好的運行，需要對機械電子軟啟動裝置的啟動方式進行科學合理的設計，以實現機械自動化控制。主要的啟動方式設計有斜坡電壓式，斜坡恒流式以及矩形轉矩式。斜坡電壓軟啟動操作簡單，在操作過程當中省略了電流閉環控制的環節；斜坡恒流式軟啟動則是將電動機啟動電流呈現階梯式增長，并將電流最大值設置在最合理的范圍內，當電流增長到該值時，進行有效的控制，保持其恒定狀態，可以極大的縮短啟動時間；矩形轉矩式軟啟動則是以滿足荷載要求為前提，對軟啟動裝置予以保護，實現電動機的安全啟動，以上幾種方法，具有各自的優勢喝缺陷，因此需要根據電動機械設備運行的實際需要加以合理利用，保證安全穩定[4]。

3.2 軟件設計

農業機械設備電子式軟啟動的控制系統的設計離不開高新技術的應用，以計算機信息系統作為基礎，將可編程控制器作為核心設備，對軟啟動設備進行科學程序設計。首先，采用控制語言以面向運行過程，采用形象語言以面向問題，建立最直觀簡單的結構，在該結構下進行程序設計。以控制系統的流程圖以及功能需要進行設計，以完善機械電子式軟啟動裝置的功能。其次，進行根據程序編寫需要進行最優化的設計。選取編程軟件，將計算機作為上位機，面向設計對象和可視化程序進行設計，采用不同的語言進行編寫，使機械電子式軟啟動軟件在運行過程當中反應和執行的效率更高。再次，依然以計算機作為上位機，進行軟件系統的設計。包括對軟件系統主界面、圖形界面、菜單和相關工具欄的設計。最后，設計故障報警系統，以實時監控軟件的運行，及時發現機械電子式軟啟動裝置的故障，并采取有效的措施予以解決，保證其高效、穩定的運行[5]。

3.3 硬件設計

相比于軟件設計，機械電子式軟啟動裝置的硬件設計就顯得比較簡單，需要對機械電子式軟啟動裝置進行電路設計。在主電路的設計只是在電源和電動機定子之間接上晶閘管，能夠有效控制電壓以及電機轉速，實現對其的調控，以更好的控制軟啟動裝置的啟動，在很大程度上提升了農業機械設備的生產能力。

4 結束語

機械電子式軟啟動裝置控制系統的設計研究，需要對軟啟動技術進行完善和改進。為了滿足農業機械生產的實際需要，需要對機械電子裝置控制系統進行針對性的設計發揮其自身優勢，拓展多樣化的功能，在未來的社會生產當中，經過優化的機械電子式軟啟動裝置控制系統將會發揮更為重要的作用，對農業機電一體化的發展具有重要的意義，對農業的發展具有重要的意義，推動了社會的發展進步。

參考文獻

[1]趙明陽.機械電子式軟啟動裝置控制系統的設計[J].通訊世界，2014，6：38-39.

[2]何曉燕.機械電子式軟啟動裝置控制系統及軟件設計[J].機械工程與自動化，2005，3：36-38.

[3]孫一平.機械電子式軟啟動裝置[J].山東農業技術，2015，11：143.

[4]劉琦.機械電子式軟啟動裝置傳動系統的優化設計[J].機械管理開發，2013，1：49-50.

[5]徐瑞銀，林曉磊，楊永滕，等.機械電子式軟啟動裝置系統的研究[J].礦山機械，2004，12：65-66.