機電一體化設備的嵌入式控制技術的應用探討

貴陽永青儀電科技有限公司 貴州 貴陽 550014

引言

科學技術在飛速發展的過程中,工業一體化也在飛速的發展與完善,而其在工業中的應用質量以及應用水平也在不斷的提升。其高效的使用能夠在較大程度上解決現階段我國工業發展過程中所面臨的精細度不足,勞動力缺口等實際問題,是工業生產能夠更加的滿足社會實際發展需求。

1 機電一體化內涵

機電一體化技術主要是將自動化技術和機械技術兩者融合在一起,該項技術經過一段時間的發展,目前逐漸朝著的智能化趨勢發展,而且利用電子、變成、傳感等各項技術的合理拓展,已經形成了電路模型,通過對其的合理應用,使多元化技術產量得到了顯著提升,而且也形成了全面的發展模式。機電一體化技術的應用使制造行業模式突破了傳統,而且為技術的應用與發展提供了生命力,這也使制造產業的經濟效益得到了進一步提高。尤其是機體結構、傳感系統、動力系統的應用,使傳統技術在具體應用過程中的重點部位防護措施得到了簡化,系統整合硬件,同時,對數據庫進行合理應用,發揮其在規劃、調控、決策等各項能力,進而使元件能夠形成流程框架。該項技術可以將微電技術和智能化技術作為核心,對新型技術進行應用,進而使信息聯動能力得到進一步提高,提高產業在具體運營過程中的經濟效益。

2 機電一體化設備的嵌入式控制技術的應用

2.1 嵌入式技術在裝置系統設計當中的應用 本裝置的系統中使用的RTOS主要有兩種類型：免費的和商業的。免費的實時操作系統主要包括Linux和UC/OSII,而Linux又分為RT-Linux和u Linux。商業操作系統主要包括VX Work、Windows CE4.0和Palm OS。這些類型的商業系統有不同的應用范圍：CE4.0適用于消費類電子設備,Palm適用于PAD,而VX則適用于網絡。在對VX Work、RT-LIMUX和UC/OSII三種平臺的性能進行比較的基礎上(包括硬件平臺任務切換和中斷響應),擬將UC/OSII視為為機電控制系統開發的實時操作系統。UC/OSII有以下顯著特點：(1)包含相應的源代碼,這使得其能夠為系統軟件的遷移和二次開發提供有利條件(2)可移植性較高,其大部分源代碼是由ANSIC編譯(3)RTOS具有可固化的特點,其內核相對較小,可用于FLASHROM中的應用(4)使用條件編譯來執行軟件和硬件裁剪,從而使實時操作系統更加方便(5)搶占式實時操作系統是保證其滿足實時應用要求的可靠保證(6)可同時處理多項任務(7)能夠在應用過程中知道服務的功能和執行時間[1]。

2.2 嵌入式仿真技術的應用 嵌入式仿真在運行人員及熱工人員培訓方面已廣泛應用,在事故預測方面的應用也前景廣闊。除此以外,嵌入式仿真在電站控制策略優化中的應用以及在電站改造項目的應用優點也非常突出。某電廠脫硫系統改造,因為工期方面限制,改造時間非常短,而且要求新系統盤柜接線完成后即刻投入運行,由于電廠的安全規范要求,在新的監控系統投運之前必須對邏輯進行驗證,防止改造過程中發生意外。這就要求在改造前對控制邏輯、控制畫面及操作功能提前驗證并確保正確,因此采用仿真進行驗證的就成為可行的方法,傳統DCS系統雖然有虛擬DPU的功能,但是模型較為復雜,建模與修改都比較困難,因此在指定時間內無法完成項目的測試與驗證,而嵌入式仿真可以直接復制DCS的邏輯組態到仿真機上,利用組態工具跟據實際需求搭建不同精度要求的仿真模型,滿足了改造的工期要求。另外,在專業技術人員的培訓方面的應用,尤其是在對多人進行培訓時嵌入式仿真系統優勢更加明顯,運行調試是電站工程技術人員完成組態以后進行邏輯錯誤查找、控制效果驗證的重要途徑,只有經過多次的練習才能熟練掌握該項技能,基于現場安全考慮,在學員練習階段無法使用實際控制器與控制對象,因此只能使用虛擬的控制器和虛擬的控制對象,而傳統仿真機只能在工程師站安裝虛擬控制器,控制對象模型需要在模型服務器上運行,如果多人同時練習,則需要多臺模型服務器,對硬件需求就大大增加,要實現一個人控制一個模型就顯得困難,而嵌入式仿真就解決了這個問題,其控制對象模型可以嵌入虛擬控制器中運行,不需單獨的模型服務器,一臺電腦就可以完成組態調試,仿真驗證等功能,可以大大提高培訓效率和經濟性[2]。

2.3 傳感技術的合理應用 ①通常來說,機械產品設計生產主要是利用對傳感器進行應用,完成信號聚合,利用傳感器對各項數據內容進行解析,完成解析后,順利完成機械設計制造作業。②數據信息收集是一項復雜工作。收集到的數據是否全面、有效,主要依賴機電一體化技術的具體應用。在完成對數據收集基礎上,在實際作業期間可以對機械原有應用的具體設置進行適當改變,從而適當擴大收索范圍,在實際作業期間,可以進行不同口令下達,這能夠使任務完成的精度和效率都能夠得到提高。下面,以某切削設備為例進行分析,設備在具體運行運行期間,因為采用了傳感技術,這使系統在具體運行過程中的精度得到了提高,在檢測和保存轉數和溫度等各種關鍵部件的信息內容時,要充分發揮機電一體化技術在應用時的優勢,進而確定各項數據的內容的真實性,以及可靠性[3]。③現代機電一體化技術經過一段時間的發展,能夠帶動傳感功率計算功能得到進一步提升,可見,作業人員在實際作業期間,要更加規范化、嚴格化對調度站進行適當調整,這能夠為機械設計制造作業的開展提供支持,確保各項工作開展的合理性與高效性。

結束語

嵌入式仿真以其便捷的建模方法,以及可以將模型嵌入虛擬控制器中運行的特點在機電一體化 改造、控制策略驗證、技術人員培訓中發揮了獨特的優勢,尤其在電站事故預測以及設備缺陷的提前預知方面,如果能進一步提高預測精度,嵌入式仿真將會有將更大的商業價值。