开平机组生产线的工业自动化控制技术

　　开平机组生产线工业自动化控制技术是 对开平机组生产线工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提   、降低消耗、   等目的的综合性技术。工业自动化控制技术是 自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成技术。控制系统主要由嵌入式微控制器、变频器、触摸屏等构成，通过对设备和生产过程的控制，提升整个企业的竞争力。

　　一、嵌入式微控技术

　　嵌入式微控制器(Embedded Micro Controller Unit，EMCU)是 将的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物，是 以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪，适合应用系统对功能、性、成本、体积、功耗严格要求的计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用，设计和   考虑特定环境和系统要求，是 一个发散的、技术密集的系统。

　　嵌入式微控制器系统是 由硬件系统和软件系统组成。为了提高系统的执行速度和性，嵌入式微控制器系统的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中，而不是 存储在外加的磁盘载体中。嵌入式微控制器系统是 以微控制器为核心，加上外部电路和系统软件，形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了   处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、定时器/计数器和各种输入输出(I/O)接口等。它还可包含A/D和D/A转换器、直接存储器传输(DMA)通道、浮点运算等功能部件。

　　嵌入式微控制器在应用数量上远远超过了各种通用计算机，在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是 嵌入式微控制器的应用。进入21世纪以来，嵌入式微控制器技术逐渐成熟并展开，已被公认为是 一个具有良好发展潜力的技术。

　　二、变频器技术

　　变频器技术是 一门综合性的技术，它是 建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。变频器可以看作是 一个频率可调节器的交流电源，通过改变变频器的输出频率就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序，即可实现输出换相，实现电动机的正反转切换。同时，变频器还具有直流制动功能，无需另外增加制动控制电路，就能实现制动功能。需要制动时，通过变频器给电动机加上一个直流电压，利用自己的制动回路，将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动。变频器在使用时，只需要在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备，无需对电动机和系统本身进行大的设备改造，就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外，变频器的节能效果也非 常显著。尤其是 对于工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)来说，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果是 可观的。

　　变频器是 把电压和频率恒定的电网电压变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括：

　　1、整流电路：由三相全波整流桥组成。它的主要作用是 对电网工频电源进行整流，把交流电整流成直流电，并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。

　　2、直流中间电路：是 对整流电路的输出进行滤波，以逆变电路和控制电源能够质量较高的直流电源。当直流中间电路是 用大容量的电解电容滤波时，变频器为电压型变频器。当直流中间电路是 用电感很大的电抗器滤波时，变频器为电流型变频器。此外，直流中间电路中有时还包括制动电阻以及其他辅助电路。

　　3、逆变电路：是 变频器   主要的部分，也是 长期以来要解决的核心，常见的结构形式是 利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路，它的主要作用是 在控制电路的控制下有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断，将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都任意可调的交流电。逆变电路的输出就是 变频器的输出，它被用来实现对电动机的调速控制。

　　4、控制电路：是 变频器核心部分，的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能，由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。

　　随着新型电力电子器件和微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用。今后变频器技术将向以下三个方面发展：

　　一，大容量和小体积化：变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术，为变频器小型化搭接了很好的平台，促使其装置   加小型化。

　　二，和多功能化利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断，使变频装置的灵活性和适应性不断增强。

　　三，随着信息技术的发展和网络与智能化的应用，变频器产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换，从而变频器的长寿命和高性，利用网络实现多台变频器联动甚至可组成变频器综合。

　　三、触摸屏技术

　　人机界面通常被大家称为“触摸屏”，是 用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触，进行信息选择，向计算机输入信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的画面组态软件。在工业上，触摸屏是 的接口设备，连接的主要设备种类是 PLC。触摸屏具有的适应性，比键盘、鼠标、轨迹球   具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率，是 任何其他输入设备所无法比拟的。当触摸屏在恶劣的环境下(灰尘、油污、潮湿、磨损、划伤等)工作，都不会造成触摸屏的损坏。因此，在工业自动化控制中，触摸屏能够发挥很好的作用。

　　触摸屏的工作原理是 用手指或其他物体触摸，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口(如RS-232串行口)送到CPU，从而确定输入的信息。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。其中，触控屏控制器(卡)主要作用是 从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触摸点坐标，再送给CPU，它能同时接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显 示器的前端，主要作用是 检测用户的触摸位置，并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种，它们 分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏。

　　随着数字电路和计算机技术的发展，HMI的功能将越来越丰富、价格也会降低、屏的寿命也将延长，HMI产品将赢得   加广阔的发展空间。

　　工业自动化控制技术是 20世纪现代制造业中   重要的技术之一。开平机组生产线工业自动化控制技术的广泛应用提高了工业生产产品的质量、数量和生产设备的效率，并了劳动条件。随着时代的进步，工业自动化控制技术的发展，还将地提高人们 对现代工业生产的预测及决策能力，进一步   现代工业制造业的迅猛发展。开平设备生产线工业自动化控制技术也将会赢得   加广阔的发展前景。