摘要：基于我國社會經濟的快速發展以及先進科學技術的不斷革新，使得社會領域內企業實踐應用機電一體化設備有了既定性服務導向以及價值效用。而對應的電機控制及保護路徑，實屬于機電一體化裝置的基本性構成部分，其對機電一體化運用的品質、水平，以及機電一體化技術的探究與研發都有極大的影響。針對該相關狀況，本文有機將機電一體化裝置中的電機控制與保護作為導向性探究載體，以對機電一體化的簡要闡述為基本切入點，依次對基于機電一體化中電機控制與保護的相關問題，以及機電一體化下對電機控制與保護的對策性分析等內容進行了較詳盡地探析，以更好為機電一體化中電機控制與保護的專項化探究提供定性、有機的價值性參考，從而進一步催化機電一體化裝置的實踐運用等。

關鍵詞：機電一體化；電機控制與保護；探究

近些年來，伴隨我國機電一體化設備實踐應用范圍的日漸拓展，其對應的電機控制及保護路徑等的實踐化應用狀況也日益突顯。基于以上相應狀況，本文適時針對相應顯現出的問題狀況，有機對其進行了專項化的對策性分析，以更好為我國的機電一體化實踐運用提供定性參考服務，具體相關內容如下所示：

1機電一體化的簡要闡述

機電一體化技術，即是以電子技術作為設備研發與運用的導向性基礎載體，并且在實踐技術設備研發進程中，對具體運作中的控制能效、信息處理能效以及動力能效進行積極優化地建設，從而有機提升機電一體化的實踐性應用。伴隨我國經濟的穩步提升以及科技的不斷革新，對于機電一體化的探究與研發也在日漸拓展加深，并且與時俱進地相繼建構起一類自成體系的創新型學科，具體該學科在實踐化運用進程中的優勢特性較為多元且突顯，譬如能效多元化、品質較高、可靠性較強等。其有利于我國相關機械設備以及軟件設備的優化配置，還對于相關的生產量化目標的達成有較大的催化、促進效用。

2關于機電一體化技術的應用

1機電一體化的簡要闡述

機電一體化技術，即是以電子技術作為設備研發與運用的導向性基礎載體，并且在實踐技術設備研發進程中，對具體運作中的控制能效、信息處理能效以及動力能效進行積極優化地建設，從而有機提升機電一體化的實踐性應用。伴隨我國經濟的穩步提升以及科技的不斷革新，對于機電一體化的探究與研發也在日漸拓展加深，并且與時俱進地相繼建構起一類自成體系的創新型學科，具體該學科在實踐化運用進程中的優勢特性較為多元且突顯，譬如能效多元化、品質較高、可靠性較強等。其有利于我國相關機械設備以及軟件設備的優化配置，還對于相關的生產量化目標的達成有較大的催化、促進效用。

2關于機電一體化技術的應用

近些年來，基于我們國家科學技術的迅猛發展，對應機電一體化的適用范圍也進一步得以拓展，具體的機電一體化技術也日漸被廣泛應用于社會多元化領域，其中當前運用最為廣泛的即是自動化、自動生產線以及數控機床兩個維度。其中具體的數控機床以及相應的數控技術，與時俱進、歷久彌新，整體在各細化方面都相繼有了較顯性的提升，其實際可以呈現為：對應數控機床的主觀創設思維更加趨于人性化；具體機床的內置硬件，即就是各精細化的構架零部件都相對有了統一性、規范化的限定標準，實踐的兼容性特征日漸突顯；此外，其中對于相關的機床設備等常規化工作的管控方式更趨于客觀、理性化，具體如特定的一臺機床可以同一時期地施控于數臺機床，或者其可以有機擇選專項化的一臺機床去對一臺機床施行控制；實踐相關機械的常規性工作流程趨于簡易、便捷化，其相應的機械設備一體化模式，常還會將各類別的單一性項目工作有機集成至完備系統運作進程中；對于專項的數控裝置而言，其對應的控制機構成主要是基于單板以及單片機，同時還有裝置專用的模板、芯片等協同構成等。

3機電一體化中電機控制與保護的相關問題狀況

3.1具體的控制與保護裝置方面實存問題。3.1.1控制與保護裝置實存運行薄弱問題。該細化環節的應用進程中，往往易于受到來自外部環境相關的限定，從而后續顯現運行出現失誤的境況。與此同時，在具體環節的運行進程中，其內部系統的相關失誤，也常會對實際控制與保護裝置的常規化運作有極大地限定影響，繼而對日常化系類生產活動的平穩施行與推進有一定的阻礙影響。3.1.2控制與保護裝置的相關零部件靈敏性較低堯存在缺失諸如此類問題狀況的呈現，常是由于具體零部件自身的缺劣特性而實際引起的。其的實踐性存在，常易于引發機電一體化實踐性應用進程中產生故障性運作問題，這在一定境況下為相關安全性生產制造了定性化的潛在隱患，這對于相對應的企業常規化生產活動的持續性開展等有一定的制約影響。3.2具體井下機電設備應用的相關實存問題。3.2.1對應的機電設備亟待收受高效堯合理的運用。客觀、規范化的運用可在較大程度上促進實體電機設備的常規性運轉，還可有機保障對應機電一體化裝置的規范化運作，這對于相關企業的系類生產活動有極大的積極催化效用。3.2.2相應設備應用中作業人員的能動安保自主性亟待提升。由于實踐生產運作過程中，總是缺少不了對整體安全性能以及穩定性能的保障以及把控，因而，為了實現生產運作中有機提升對系類機電設備的高品質、持續化運用，應當切實強化井下機電設備應用進程中系類從業人員的安保性自主意識，以有效規避在企業日常性生產運作過程中出現系類安保性不良狀況，以及適時緩和相關企業的額外成本耗費等。

[摘要]機電一體化是傳統生產過程中不可避免的環節，通常是以人工為主進行機電設備操作。但是當生產規模持續擴張，對于機電要求更高時，以傳統機械為主的生產方式無法滿足生產的實際需求，并且隨著科學技術的發展，電子控制學逐漸被應用于機電當中，將新工藝與傳統工藝進行深度融合，可以為未來生產提供更大的幫助。本文將會針對機電一體化的電機控制與維護策略進行系統性分析，并且有針對性地制定提升方案，為機電一體化發展奠定基礎。

[關鍵詞]機電一體化；電機控制；電機維護

1機電一體化主要內容及相關內涵

經濟的快速發展推動科學技術的更新，機電一體化主要是以新型生產技術作為核心的機械生產形式之一，該技術的應用主要是將電子操控技術與機械設備進行有效結合，可以提升機械設備控制效率。在機電一體化中計算機信息技術是重要的第二環節，通過該技術將電機硬件與系統軟件進行有機結合，從而達到自動化生產與智能化生產的同步運作。而第三部分重要技術就是由傳感檢測技術組成，該技術在機電一體化的應用中主要是為了針對機電運轉進行自動控制與調節，從而確保機電一體化能夠處于高效運轉狀態中。盡管當下機電一體化在許多生產領域都發揮了不可替代的作用，并且得到大范圍的推廣。但是在具體應用過程中仍然存在某些問題，要想確保機電一體化電機更好地進行運轉、生產，必須要對電機進行有效控制以及維護，才能夠確保電機的有效生產與長久使用壽命。

2電一體化中電機控制與維護過程存在問題

目前機電一體化技術應用比較成熟，但是在針對電機控制與維護過程中，傳統的電機控制與維護方案都無法滿足機電一體化高效運轉的要求。而且陳舊、傳統的電機控制設備無法對電機起到關鍵的保護作用。而且電機在生產運營過程中所面臨的環境是比較特殊的，要想有效避免電機運轉高效、長久，就需要對電機環境進行建設。隨著生產力水平的持續提升，對于電機要求愈加嚴格，電機控制倘若出故障就會給生產造成極大的負面干擾。比如電機操作人員在應用指令進行執行環節中，如果自動化電機無法對指令進行精確地識別，就可能會對電機運作造成影響。此外在生產環節當中，電機一旦產生異常狀態就會對整個作用造成影響。上述問題出現的原因是多方面的，涵蓋但是不限于短路問題、電機過熱等等，這時就對電機控制、保護系統有著更加嚴格的要求。機電一體化電機的操作環節中，傳統的電機保護裝置通常運用的是電磁繼電器以及帶有熔斷器等相關的硬件防護措施，然而隨著機電一體化技術的進步，這種簡單的防護措施在信息處理環節中，會造成數據精確性的不足，不適應現在生產的進步與發展，還會造成許多事故的產生，這些都與機電系統靈敏性有著緊密的聯系，從整體來看，以電磁繼電器與熔斷器所構成的硬件防護措施，在綜合性能上存在著較大的提升空間。

[摘要]隨著科學技術的不斷發展，我國機電一體化技術也得到了很大提升。機電一體化技術又名機械電子技術，在各行各業的生產領域中，都有著極其廣泛的應用。未來，機電一體化將朝著更加自動化和智能化的方向發展。這種發展模式主要是利用電子技術、機械技術和智能控制技術的融合，達到使產品更加便民的目的。因此，為了更好地利用機電一體化技術，本文將就機電一體化應用中的電機控制與保護進行簡要分析。

[關鍵詞]機電一體化；電機控制；電機保護

隨著科技的不斷發展和進步，我國機電一體化技術呈現出了良好的發展態勢。機電一體化技術最早出現在上個世紀，但是我國的機電一體化技術相比于發達國家起步較晚，缺乏相應的技術支持，但是經過技術人員的不斷努力，到目前，我國很多行業已經充分完善了機電一體化，并運用到了實際生產中，取得了不錯成效。但是不可忽視的是，盡管我國機電一體化技術取得了可喜的成績，但是在機電一體化的推廣過程中，如何對電機進行有效的控制和保護，仍然是我們需要關注的問題。

1機電一體化的發展背景

機電一體化的發展，大致可以分為三個階段。第一是發展初期，機電一體化起源于大約1970年前后，由于計算機技術的興起和發展，人們開始有意識地將計算機技術加入到傳統的機械技術中來，這樣的探索在第二次世界大戰之后對于經濟的恢復有著非常積極的促進作用。在機電一體化的第一階段，各項技術都不算成熟和完善。機電一體化的第二階段可以稱之為高速發展階段。得益于當時各項科學技術的飛速發展，比如通訊技術，電腦技術和集成電路工藝，機電一體化技術獲得了良好的發展基礎。第三階段是機電一體化技術的黃金發展階段，此時機電一體化已經獲得了廣泛的認可并被大力推廣，相應的學科體系也開始走進大眾視野，機電一體化迎來了全新的發展時期。

2機電一體化的相關技術

摘要：經濟的高速發展帶動了各個行業的進步，最近幾年我們國家的工業生產工作取得了非常顯著的成就，比如機電一體化的發展就是非常顯著的代表。該技術是當前時期意義非常關鍵的一項技術。作為基礎工作人員，在推廣該項技術的時候，必須要認真研究如何開展電機控制以及保護活動。然而在實際的工作中我們發現有很多潛在的影響要素，它們的存在明顯的制約了技術的發展。所以，對于相關的工作人員來講當前工作的當務之急就是要認真分析存在的各種干擾要素，積極研究應對策略。作者在這個前提之下具體的論述了該技術的發展歷程，并且詳細敘述了當前時期電機保護和運用過程中存在的問題和應對策略等，并且簡要分析了其今后的發展方向等。

關鍵詞：機電一體化；電機保護；電機控制

經濟的高速發展不但能夠帶動行業和領域的進步，同時還能夠促進科技的發展。最近幾年，在廣大的科研工作者的共同努力之下，科學技術的發展水平不斷提升，此時許多先進的科技開始出現在我們的工作之中。在這個背景之下，機電一體化技術得以快速發展。然而在具體的推廣使用的時候還面對一些干擾要素，這就使得技術無法發揮其應有的價值和意義。因此我們必須要認真分析當前面對的各種不利現象，積極研究應對方法。

1機電一體化的發展

對于機電一體化技術來講，其發展歷程有三。第一是初始時期，最早可以查閱到1970年之前。在此階段，由于西方國家的科技發展水平較為迅速，此時我們國家也受到一定的影響，廣大群眾開始有意識的將先進技術運用到機電產品之中，而且它們也為我們帶來了很顯著的成就。特別是在二次大戰之時，時代背景賦予了我們新的探索動機，此時電子工藝和機械制品開始逐步靠攏，它們在戰爭結束之后還可充當日常用品，對于促進經濟恢復有著不可言喻的意義。通過分析相關歷史，我們可知那時的電子技術還處在發展的初始時期，而且絕大多數的產品都是自發形式的，從一定意義上來看，電子工藝和機械制品的融合還不是很全面，而且由于受到時代的影響，那些已研發的產品也未被合理的運用。第二個時期可以被稱作是高速發展時期。此時各種技術開始高速發展，比如通信以及電腦等，正是因為電腦技術的發展以及集成電路工藝的出現，使得機電一體化的發展有了強大的基礎。第三個時期可以被稱作是發展的黃金時期，這時該技術得到了非常全面的發展。此時相應的學科系統開始被人們所關注，科研人員積極研究機電體系的發展方向，而且形成了很多新的科學。同時，伴隨著光纖科技等技術的發展，此時該技術迎來了新的發展局面。通過上文的分析，能夠更好地輔助我們分析當前該技術發展過程中存在的一些阻礙要素。

2機電一體化應用中電機控制與保護存在的問題

[摘要]伺服電機比步進電機性能更優越，隨著現代電機控制理論的發展，伺服電機控制技術成為了機床數控系統的重要組成部分，并正朝著交流化、數字化、智能化方向發展。

[關鍵詞]數控系統伺服電機直接驅動

中圖分類號：TP2文獻標識碼：A文章編號：1671－7597(2008)0820116－01

近年來，伺服電機控制技術正朝著交流化、數字化、智能化三個方向發展。作為數控機床的執行機構，伺服系統將電力電子器件、控制、驅動及保護等集為一體，并隨著數字脈寬調制技術、特種電機材料技術、微電子技術及現代控制技術的進步，經歷了從步進到直流，進而到交流的發展歷程。本文對其技術現狀及發展趨勢作簡要探討。

一、數控機床伺服系統

（一）開環伺服系統。開環伺服系統不設檢測反饋裝置，不構成運動反饋控制回路，電動機按數控裝置發出的指令脈沖工作，對運動誤差沒有檢測反饋和處理修正過程，采用步進電機作為驅動器件，機床的位置精度完全取決于步進電動機的步距角精度和機械部分的傳動精度，難以達到比較高精度要求。步進電動機的轉速不可能很高，運動部件的速度受到限制。但步進電機結構簡單、可靠性高、成本低，且其控制電路也簡單。所以開環控制系統多用于精度和速度要求不高的經濟型數控機床。

[摘要]伺服電機比步進電機性能更優越，隨著現代電機控制理論的發展，伺服電機控制技術成為了機床數控系統的重要組成部分，并正朝著交流化、數字化、智能化方向發展。

[關鍵詞]數控系統伺服電機直接驅動

近年來，伺服電機控制技術正朝著交流化、數字化、智能化三個方向發展。作為數控機床的執行機構，伺服系統將電力電子器件、控制、驅動及保護等集為一體，并隨著數字脈寬調制技術、特種電機材料技術、微電子技術及現代控制技術的進步，經歷了從步進到直流，進而到交流的發展歷程。本文對其技術現狀及發展趨勢作簡要探討。

一、數控機床伺服系統

（一）開環伺服系統。開環伺服系統不設檢測反饋裝置，不構成運動反饋控制回路，電動機按數控裝置發出的指令脈沖工作，對運動誤差沒有檢測反饋和處理修正過程，采用步進電機作為驅動器件，機床的位置精度完全取決于步進電動機的步距角精度和機械部分的傳動精度，難以達到比較高精度要求。步進電動機的轉速不可能很高，運動部件的速度受到限制。但步進電機結構簡單、可靠性高、成本低，且其控制電路也簡單。所以開環控制系統多用于精度和速度要求不高的經濟型數控機床。

（二）全閉環伺服系統。閉環伺服系統主要由比較環節、伺服驅動放大器，進給伺服電動機、機械傳動裝置和直線位移測量裝置組成。對機床運動部件的移動量具有檢測與反饋修正功能，采用直流伺服電動機或交流伺服電動機作為驅動部件。可以采用直接安裝在工作臺的光柵或感應同步器作為位置檢測器件，來構成高精度的全閉環位置控制系統。系統的直線位移檢測器安裝在移動部件上，其精度主要取決于位移檢測裝置的精度和靈敏度，其產生的加工精度比較高。但機械傳動裝置的剛度、摩擦阻尼特性、反向間隙等各種非線性因素，對系統穩定性有很大影響，使閉環進給伺服系統安裝調試比較復雜。因此只是用在高精度和大型數控機床上。

摘要：設計了一種步進電機控制系統。該系統通過運動控制卡產生脈沖和方向信號。用MicrosoftVisualBasic編輯界面程序。調用控制卡中的運動函數庫，動態改變脈沖頻率，控制電機的轉向和轉速，從而在開環控制狀態下實現對步進電機的控制。既提高了實時性和快速性，又方便實用。

關鍵詞：步進電機；運動控制卡；開環控制

1引言

運動控制系統的上位控制方案一般有單片機系統、專業運動控制PLC、專用控制系統和“PC＋運動控制卡”。采用單片機系統實現運動控制，成本較低，但開發難度較大，周期長。這種方案一般適用于產品批量較大、控制系統功能簡單、有單片機系統開發經驗的用戶。許多品牌的PLC都可選配定位控制模塊，有些PLC的CPU單元本身就具有運動控制功能，如松下公司的FP0。這種方案一般適用于運動過程比較簡單、運動軌跡固定的設備，如送料器、自動焊機等。專用控制系統一般是針對專用設備或專用行業，比如西門子公司的車床數控系統和銑床數控系統等。“PC＋運動控制卡”的方案隨著PC的普及用得越來越多，將是運動控制系統的主要發展趨勢。這種方案可充分利用計算機資源，用于運動過程、機械軌跡都比較復雜，而且柔性比較強的機器設備，比如目前很熱門的開放式數控系統大多采用這種方案。

本文介紹的控制系統采用的就是“PC＋運動控制卡”方案，這是本文的主要內容。

2系統組成及硬件介紹

摘要：燃料控制系統是大型火電機組重要的控制子系統，其控制的合理安全性對單元機組的安全工作非常重要。通過對燃料控制系統數學模型的分析研究，分析燃料控制系統的基本原理，通過分析風量控制系統中風量和負荷之間的關系及燃料充分安全燃燒的條件，明確了其控制系統的基本原理和思路。

關鍵詞：火電機組；自動化控制；燃料控制系統

0引言

火電機組協調控制系統中，主控系統的協調指揮作用要由機、爐各子控制系統來具體執行，才能最終完成整個系統的控制任務。燃燒控制系統是火電機組鍋爐控制系統中最重要的子系統，其控制過程的合理性直接影響到整個火電機組的工作效率。單元機組在工作過程中需要有持續的能量輸入來維持正常工作，能量是由煤炭在爐膛內燃燒提供的，所以燃燒控制系統的智能合理化在火電機組運行中尤為重要，目前供煤系統大多采用直吹式糊粉系統。燃燒控制系統有幾個重要的子控系統組成，其中燃料控制系統、風量控制系統、爐膛壓力控制系統是燃燒控制系統最為主要的子控系統。

1燃料控制系統分析

燃料控制系統是子控系統中針對燃料量進入爐膛控制的系統，其主要任務是根據單元機組的工作狀況及負荷要求合理調整燃料量的輸入。由于爐膛內燃燒工作環境的特殊性，目前還沒有較好的儀器設備對其內部的燃煤量進行直接測量。由于燃煤品質的變化，燃燒后所產生的能量效應也在變化，所以很難實時檢測。根據爐膛燃煤工作狀況特征，對于燃料量的測量目前多使用熱量信號來表征燃料量的大小，即通過間接測量爐膛內熱量大小的變化來確定鍋爐內燃料量的大小。為了達到控制系統智能化及爐膛內燃料量合理化，燃燒控制系統多采用多輸出控制系統，該系統通過對熱量的檢測，獲得爐膛內熱量的有關數據，數據作為控制系統輸入數據，然后系統進行數據智能化處理，輸出信號，以有效控制送煤機械設備的工作狀態，使得送煤量和爐膛內燃料的需要量達到平衡狀態。控制系統中的鍋爐煤量信號受鍋爐負荷和總風量的影響，為了保障鍋爐工作的安全穩定性，還需要確定合理的風量和爐膛內燃煤量的比值。在爐膛內，燃料必須要保證過氧燃燒，所以在發電機組負荷變化過程時，相對應的需要有合理充裕的風量。小選器在爐膛負荷變化時，對風量的調節起到至關重要的作用，即當爐膛負荷變大時，前總風量沒有改變前，小選器輸出的指令是原爐膛燃料量，只有在總風量加大的情況下，爐膛燃料量相應變大，一直增大到爐膛燃料量和爐膛負荷相互對應，即爐膛內燃料量和風量達到新的平衡。在以上控制過程中，主要控制信號包括熱量信號和燃料量測量信號，通過對控制信號的數學模型分析，可以有效優化燃料控制系統。

PMM8713是日本三洋電機公司生產的步進電機脈沖分配器。該器件采用DIP16封裝，適用于二相或四相步進電機。PMM8713在控制二相或四相步進電機時都可選擇三種勵磁方式(1相勵磁，2相勵磁，3相勵磁三種勵磁方式之一)，每相最小的拉電流和灌電流為20mA，它不但可滿足后級功率放大器的要求，而且在所有輸人端上均內嵌有施密特觸發電路，抗干擾能力很強，其原理框圖如圖1所示，表1所列是PMM8713的引腳功能。在PMM8713的內部電路中，時鐘選通部分用于設定步進電機的正反轉脈沖輸入法。PMM8713有兩種脈沖輸人法:雙脈沖輸人法和單脈沖輸人法。采用雙脈沖輸人法的連線方式如圖4-3-2(A)所示，其中CPICA兩端分別輸人步進電機正反轉的控制脈沖。當采用單脈沖輸人法時，其連線方式如圖2所示；

PMM8713功能介紹

PMM8713是專用的步進電機的步進脈沖產生芯片,它適用于三相和四相步進電機。如圖1所示PMM8713的引腳,Cu為加脈沖輸入端,它使步進電機正轉,Cp為減脈沖輸入端,它使步進電機反轉,Ck

為脈沖輸入端,當脈沖加入此引腳時,Cu和Cp應接地,正反轉由U/D的電平控制,EA和EB用來選擇勵磁方式的,可以選擇的方式有一相勵磁、二相勵磁和一二相勵磁,ΦC用來選擇三、四相步進電機,Vss為芯片工作地,R為芯片復位端,Φ4～Φ1為四相步進

脈沖輸出端,Φ3～Φ1為三相步進脈沖輸出端,Em為勵磁監視端,Co為輸入脈沖監視端,VDD為芯片的工作電源(+4～+18V).其具體的原理框圖如4-3-4所示:

4.4顯示電路與鍵盤的選擇