數控平臺視域下的電力電子論文

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1數控平臺監控原理

1.1多功能部件協作機理

為了實現超長工件這種多軸和多功能部件的互相協作要求，以840D系統為平臺的控制系統框架下，實現對多功能部件實現協作控制。之間通過調用FB2和FB3函數功能塊，實現參數交互；而實時的數據交互，通過調用FC21函數實現。綜合上述協作原理分析，由于PLC是針對特定機床點的邏輯關系，開發對應的程序，這樣的開發應用方式已經非常廣泛，而NCK中驅動伺服通過脈沖控制，控制方法由伺服驅動器完成，這個環節只需要編制相關驅動的G代碼程序即可實現。因此實現整個機床裝備的功能監控，都落實到HMI軟件的研究和開發上，而軟件的核心主要包括與NCK實時交互數據庫和主軸的自動定位方法兩個方面。

1.2監控實時庫的構建

實時數據庫是針對數據實時性和事務實時性，而采取的一種用來實現對實時數據進行管理的一種數據庫技術。在超長工件的加工過程中，實時控制功能實現需要如下數據管理：對進給軸運行位置的實時規劃控制、對機床運行狀態的實時監控、報警信息的管理等。在與人機過程交互中，必須響應操作人員請求和相關信息提示。針對這些要求表示實時數據庫的數據來源、參數數據管與數據應用，其中與NCK交互的實時數據庫主要負責與R寄存器和NCVAR交互數據使用，與PLC交互數據的實時庫，負責與PLC的軟元件交互數據，該數據的交互都以連續內存方式交互數據，具體交互的PLC軟元件再由PLC做二次映像。這兩塊內存數據的更新采用定時輪詢的方式進行，時間片可以控制在l0ms為更新周期；刀具參數庫和主軸定位數據庫則由參數組成，該參數庫由參數一次載人，參數修改時以清求方式更新；機床本體狀態實時庫和加工狀態庫由系統、交互數據及邏輯再運算實時產生，其中實時數據分模擬量、開關量和報警量3種類型；報警實時數據由機床本體狀態實時數據和加工狀態實時數據產生，用于與操作人員的直接交互。

2電力電子數控系統特點與要求

2.1數控系統特點

電力電子系統是典型的非線性、快過程系統。為了充分發揮電力電子數控系統的作用，在進行數控系統設計的過程中，一定要充分考慮電力電子系統的特點，盡量體現出電力電子系統的特點，這樣才能夠增強電力電子數控系統的作用。電力電子系統的特點主要為：應用范圍廣泛、拓撲結構完善。電力電子系統的能量等級較高，在進行能量輸出時最高可達到幾十兆瓦，這擴大了電力電子系統的應用范圍，使其靈活的應用。

2.2電力電子系統的數控要求

電力電子數控系統的作用要想充分發揮出來，既要滿足電子電力數控需求，還要保證硬件達標。電力電子數控需求是要求電力電子數控系統中所應用的變換器和軟件形式都必須要滿足設計要求，保證變換器和軟件形式能夠在系統中合理的、有效的應用。電力電子系統硬件達標是系統可以提供PWM信號輸出，并保證計算速度較快、采樣模數轉化功能較強，以此來支撐系統有效的運作。

2.3數控平臺設計

合理的、規范的進行電力電子數控平臺設計，可以保證數字控制技術在電力系統中充分發揮作用，為提高電力系統安全。高效，穩定的運行創造條件。所以。一定要慎重的進行電力電子數控平臺設計。在進行電力電子數控平臺設計時主要注意以下幾方面。

2.3.1元件布局

在進行電力電子數控平臺設計中高頻器件布局是非常重要的一部分，若布局不當將會導致高頻器件的無法有效的控制和變換電能，相應的高頻器件的應用效果就會就降低。在進行元件布局時需要對DSP、晶振、RAM等高頻器件進行合理的布局，保證高頻器件設置在板子中間，并且高頻器件之間的連線較短，這樣才能夠使高頻器件有效應用。

2.3.2電磁兼容的設計

在進行電磁兼容設計時應從降低阻抗的角度出發進行設計，這樣可以保證電磁兼容效果更好。具體的設計內容是在信號層走地線以外進行地平面模擬地和數字地分開，再應用3uH的電感單點將兩者相連，以此來實現電磁兼容。

2.3.3PCB板層的選擇

電力電子數控系統設計過程中一定要注重合理的選擇PCB板層，只有選擇最佳的PCB板層，才能夠保證不同的地平面不會互相干擾，進而降低抗阻，為提高系統的應用性創造條件。從目前的情況來看，四層板是比較適合的，其中間層為地平面和電源平面，不僅可以方便電源的提供，還能降低電源平面、地平面的阻抗，為提高系統的應用性創造條件。

3結束語

在現代化的今天，我國科學技術不斷的發展和進步，各種新工藝、新技術。新設備的推出，大大的促進了各個行業發展。在電力領域中，因數字控制技術的應用，使得電力系統的控制能力更強，大大提高了電力系統運行的安全性、穩定性、有效性。

作者：閆紅華單位：山東迪生電子有限公司