淺析機械電子式軟啟動裝置控制系統

黃海棟

現階段機械電子式軟啟動裝置控制系統主要用于當設備已處于滿載的情況下，對整個系統展開啟動處理，以保證系統運行的安全性。本文通過介紹機械電子式軟啟動裝置控制系統，分析機械電子式軟啟動裝置控制系統中的啟動方式，研究機械電子式軟啟動裝置控制系統的設計方式。

（一）斜坡電壓軟啟動方式

該種軟啟動方式在實際運行過程中，電壓呈斜坡上升趨勢，從高到低不需要展開電流環閉控制。該軟啟動方式具有操作簡單、流程簡單等優點，但是在實際應用過程中并不能對機械設備中的電壓展開有效限流 ，因此會對機械設備中的晶閘管有較大的影響。

（二）斜坡恒流軟啟動方式

該方式在實際應用過程中，電動機中的啟動電流逐漸升高，如果電流達到了一定設定值，則機械電子設備中的電流會始終保持恒定狀態，直到電子機械完成整個啟動過程。如果電流的上升速度較快，則對應的機械設備啟動時間也較短，這是該啟動方式的特點。

（三）階躍式軟啟動方式

該軟啟動方式能夠在機械設備啟動的瞬間給予較大的啟動轉矩，能夠降低啟動過程中的靜摩擦。但是會給供電系統發送一定的尖脈沖，對其他荷載進行干擾 ，影響機械設備的運行質量。

（四）矩形轉矩軟啟動方式

該啟動方式的特點是較為全面和緊湊，能夠對機械設備展開全面有效的保護，滿足機械設備荷載中的重載啟動要求。該啟動方式與其他幾種啟動方式相比，具有較強的實際應用價值。

二、機械電子式軟啟動裝置控制系統的設計方式

（一）機械電子式軟啟動裝置控制系統的硬件設計

機械電子式軟啟動裝置控制系統硬件設計的主要內容是對電路展開設計，尤其是晶閘管的安裝設計，需要將其接到電動機定子與電源之間，采用控制系統，使其對機械電子式軟啟動裝置控制系統中的電壓進行調節，從低到高緩慢上升。在機械電子式軟啟動裝置控制系統硬件設計中，主要包括以下幾方面內容：

第一，電機型號。在選擇電機型號的過程中，要根據控制系統的要求及負載大小選擇，主要包括傳動形式、電磁閥及電動機的執行機構等。要對調速電機與主電機的型號進行選擇，例如，在選擇調速電機型號時，由于調速電機的輸入功率為3 000 W，轉速為3 690r/min，因此可以選擇型號為Y100L-2的調速電機。在選擇主電機型號時，由于其輸入功率為11 kW，轉速為1460/min，因此可以選擇型號為Y160M-4的電動機。在選擇電機型號時，要明確輸入功率和轉速，在此基礎上選擇合適的電機。

第二，PLC資源的配置。在此過程中要確定I/O的點數，這是設計可編程控制器的重點，在估算其他被控制對象的I/O定數之后，可在此基礎上選擇與該點數相近的控制器。需要注意的是，可編程控制器在選擇時要保留15%左右的余量，進而確定機械電子式軟啟動裝置控制系統中的PLC端子分配情況，了解分配情況之后，就可以明確機械電子式軟啟動裝置控制系統的接線圖，完成PLC資源的配置。

第三，變頻器型號。變頻器的主要功能是為電動機提供一定的變頻電源，在此基礎上實現無級別調速，完成機械電子式軟啟動裝置控制系統中的一系列保護功能，包括軟停車與軟啟動等。在設置機械電子式軟啟動裝置控制系統時，可以使用型號為LGSV008iG5-4的變頻器，該變頻器不僅能利用端子展開控制，還能利用RS485實現遠程控制。該型號的變頻器能夠選擇兩種類型的通信方式：第一種是MODBUS-RTU，第二種是采用LG變頻器中的專用協議。在實際應用中，機械電子式軟啟動裝置控制系統的設計較為復雜，通常情況下使用兩種通信方式相互結合的方法，實現變頻器的正常運行。

（二）機械電子式軟啟動裝置控制系統的軟件設計

第一，機械電子式軟啟動裝置控制系統中的主程序為MAIN，該程序主要包括手動控制系統、急停系統及自動控制系統等，是機械電子式軟啟動裝置控制系統中的主體。第二，可編程控制器的流程設計。在設計過程中主要采用啟動方向的控制語言及面向問題的形象語言兩種方式，設計框架較為簡單、清晰。在設計可編程控制器的過程中，相應設計方案要根據控制系統的流程及控制設施制定，只有這樣才能保證最終的設計質量。

第三，編程軟件。在選擇編程軟件時，可以應用上位機軟件，該軟件在實際應用中具有較高的工作效率及較強的執行力。在設計用戶界面的過程中，可以應用接口模板，對不同類型的語言展開編制，進而提升自身的應用功能。

第四，軟件系統的設計。在設計軟件系統主界面時，要盡量采用較為簡單的圖形，這種方式能夠讓操作人員在短時間內找到相應的選項，其中主界面主要包括菜單欄、工具欄及數據欄等。在軟件系統設計過程中，要從多個角度展開設計，保障機械電子式軟啟動裝置控制系統軟件運行質量的同時，提升整體的應用效果 ，實現對機械設備的高質量控制。

第五，軟件故障報警系統的設計主要包括單片機、安全控制裝置、A/D 轉換及傳感器等，其中單片機與狀態指示燈、聲音報警器、濃度顯示器及相應的按鍵相互連接，這種方式能夠保證整個系統的安全性、可靠性 ，最終達到降低故障發生率的目的。

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