数控平台视域下的电力电子论文

1数控平台监控原理

1.1多功能部件协作机理

为了实现超长工件这种多轴和多功能部件的互相协作要求，以840D系统为平台的控制系统框架下，实现对多功能部件实现协作控制。之间通过调用FB2和FB3函数功能块，实现参数交互；而实时的数据交互，通过调用FC21函数实现。综合上述协作原理分析，由于PLC是针对特定机床点的逻辑关系，开发对应的程序，这样的开发应用方式已经非常广泛，而NCK中驱动伺服通过脉冲控制，控制方法由伺服驱动器完成，这个环节只需要编制相关驱动的G代码程序即可实现。因此实现整个机床装备的功能监控，都落实到HMI软件的研究和开发上，而软件的核心主要包括与NCK实时交互数据库和主轴的自动定位方法两个方面。

1.2监控实时库的构建

实时数据库是针对数据实时性和事务实时性，而采取的一种用来实现对实时数据进行管理的一种数据库技术。在超长工件的加工过程中，实时控制功能实现需要如下数据管理：对进给轴运行位置的实时规划控制、对机床运行状态的实时监控、报警信息的管理等。在与人机过程交互中，必须响应操作人员请求和相关信息提示。针对这些要求表示实时数据库的数据来源、参数数据管与数据应用，其中与NCK交互的实时数据库主要负责与R寄存器和NCVAR交互数据使用，与PLC交互数据的实时库，负责与PLC的软元件交互数据，该数据的交互都以连续内存方式交互数据，具体交互的PLC软元件再由PLC做二次映像。这两块内存数据的更新采用定时轮询的方式进行，时间片可以控制在l0ms为更新周期；刀具参数库和主轴定位数据库则由参数组成，该参数库由参数一次载人，参数修改时以清求方式更新；机床本体状态实时库和加工状态库由系统、交互数据及逻辑再运算实时产生，其中实时数据分模拟量、开关量和报警量3种类型；报警实时数据由机床本体状态实时数据和加工状态实时数据产生，用于与操作人员的直接交互。

2电力电子数控系统特点与要求

2.1数控系统特点

电力电子系统是典型的非线性、快过程系统。为了充分发挥电力电子数控系统的作用，在进行数控系统设计的过程中，一定要充分考虑电力电子系统的特点，尽量体现出电力电子系统的特点，这样才能够增强电力电子数控系统的作用。电力电子系统的特点主要为：应用范围广泛、拓扑结构完善。电力电子系统的能量等级较高，在进行能量输出时最高可达到几十兆瓦，这扩大了电力电子系统的应用范围，使其灵活的应用。

2.2电力电子系统的数控要求

电力电子数控系统的作用要想充分发挥出来，既要满足电子电力数控需求，还要保证硬件达标。电力电子数控需求是要求电力电子数控系统中所应用的变换器和软件形式都必须要满足设计要求，保证变换器和软件形式能够在系统中合理的、有效的应用。电力电子系统硬件达标是系统可以提供PWM信号输出，并保证计算速度较快、采样模数转化功能较强，以此来支撑系统有效的运作。

2.3数控平台设计

合理的、规范的进行电力电子数控平台设计，可以保证数字控制技术在电力系统中充分发挥作用，为提高电力系统安全。高效，稳定的运行创造条件。所以。一定要慎重的进行电力电子数控平台设计。在进行电力电子数控平台设计时主要注意以下几方面。

2.3.1元件布局

在进行电力电子数控平台设计中高频器件布局是非常重要的一部分，若布局不当将会导致高频器件的无法有效的控制和变换电能，相应的高频器件的应用效果就会就降低。在进行元件布局时需要对DSP、晶振、RAM等高频器件进行合理的布局，保证高频器件设置在板子中间，并且高频器件之间的连线较短，这样才能够使高频器件有效应用。

2.3.2电磁兼容的设计

在进行电磁兼容设计时应从降低阻抗的角度出发进行设计，这样可以保证电磁兼容效果更好。具体的设计内容是在信号层走地线以外进行地平面模拟地和数字地分开，再应用3uH的电感单点将两者相连，以此来实现电磁兼容。

2.3.3PCB板层的选择

电力电子数控系统设计过程中一定要注重合理的选择PCB板层，只有选择最佳的PCB板层，才能够保证不同的地平面不会互相干扰，进而降低抗阻，为提高系统的应用性创造条件。从目前的情况来看，四层板是比较适合的，其中间层为地平面和电源平面，不仅可以方便电源的提供，还能降低电源平面、地平面的阻抗，为提高系统的应用性创造条件。

3结束语

在现代化的今天，我国科学技术不断的发展和进步，各种新工艺、新技术。新设备的推出，大大的促进了各个行业发展。在电力领域中，因数字控制技术的应用，使得电力系统的控制能力更强，大大提高了电力系统运行的安全性、稳定性、有效性。

作者：闫红华单位：山东迪生电子有限公司