電氣工程自動化控制中PLC技術實施探究

高海嶺 王業超

摘? 要：近年來，科學技術的快速發展使得我國電氣功能過程自動化控制中越來越多的應用到了計算機技術。PLC技術不僅僅突破了傳統的通信網絡限制，還能夠將衛星調整為分布式結構，從而確?，F場各個方位的控制情況，具有顯著的數字化特征，與此同時，我們也可以以通訊網絡為基礎，進而溝通現場與設備之間的聯系。在電氣工程自動化控制的過程當中，應用PLC技術能夠進一步全面開發電子工程控制領域，使得電氣工程之中信息化水平進一步提升，而計算機的反應速度相對較快，因此將其應用于電氣設備中能夠推動大規模集成電路的使用。本文就PLC技術在電氣控制裝置中的相關應用進行探討。

關鍵詞：電氣工程;自動化控制;PLC技術;基于PLC在數控機床大修改造中的設計應用;實施

1.PLC技術

對于PLC技術而言，就是一種可編程的控制器，在其設備上，由微處理器、存儲器、輸入輸出端口和電源模塊等諸多設備模塊，在運行的過程中，能夠對自動化設備實現智能化的控制作用。PLC技術運行的實際原理，就是對設備進行輸入信號，之后通過設備上的微處理器，進行邏輯關系的處理，之后再輸出端口輸出控制信號，以此實現智能化的控制。伴隨著現階段計算機技術的發展，人們在對自動化控制技術的研究過程中，有效地將電子控制系統，與計算機程序控制進行了融合，從而擺脫了機電接觸器的制約。此外，隨著計算機處理技術的發展，可編程控制器被應用到系統中，以提高PLC在實際應用過程中的控制能力，實現數據處理、遠程輸入等功能[1]。

2.控制技術類型

2.1集散型控制系統DCS

集散型控制系統DCS主要是通過對電氣裝置設置運行過程中有可能存在的危險進行集中顯示，以及分散管理，只有這樣才能夠確保電氣控制的全面性，更加有效率地將電器控制裝置中的檢查與控制這兩者用特定的系統進行銜接，將PLC技術應用于電氣控制裝置中，能夠從根本上將控制技術以及計算機技術兩者相結合，最終形成集中性的操作以及分散型的裝置控制，促使信息在產生和傳播的過程中更加集中。這樣能夠推動工作人員在對電氣施工過程中對所出現的問題進行合理的控制和管理。

2.2現場總線型控靠U系統FCS

FCS控制系統主要指將智能現場設備和自動化系統中的多項結構，例如數字式、雙向傳輸、多分支結構，通過將這些結構進行連接，從而進行支持雙向、多節點和總線式的全數字通訊。它由最底層的控制網、各控制節點和現場環境等幾部分組成，并構成了一個完整的，徹底的分布式控制體系結構，如今己成為了工業自動化領域廣為關注的焦點和熱點。

3.電氣工程自動化控制中PLC技術應用

3.1順序的控制應用

從整體角度分析，現階段電氣自動化技術中PLC技術的應用會將PLC作為順序控制器加以應用。比如在火電廠之中，自動化控制水平對電廠的電能生產效率以及企業的經濟效益社會效益有著推動性，將PLC技術合理的應用其中，可以進一步提高自動化控制系統運行效率，尤其在對飛灰以及爐渣進行清理的時候，PLC順序控制器的應用效果非常明顯，所以現階段大多數發電廠為進一步提高自身的生產效率，對自動化系統加以完善，根據實際的情況制定規劃設計，并且還進一步提高了自動化系統的分層結構以及實際結構，進行了遠程控制以及現場控制，這也在一定程度上為PLC技術的合理利用奠定基礎，提供保障[2]。

3.2開關量中的應用

機械繼電器作用十分明顯，對于傳統電氣工程自動化控制而言，機械繼電器是不容或缺的一部分，但是在傳統模式下，繼電器當中的電路對通電控制存在問題，不僅運行的速度比較慢，而且控制的時間比較長，導致難度增加。然而將PLC技術應用于電氣自動化控制當中，能夠從本質上改變這一問題，也能通過可編程存儲器取代機械繼電器，將傳統機械繼電器當中的不足加以補充，不斷提高其作用。

3.3閉環控制

無論從哪一個角度分析，均可以清楚地了解到在電氣自動化運行當中會涉及到電機啟動，其中主要采取手動啟動以及機器啟動兩種方式，加強對PLC技術的有效應用，能夠實現閉環的控制，當然PLC技術應用下閉環控制能夠由電液壓執行以及電子調節單位，在保證轉速測量合理性與科學性的同時對調節器加以控制。

3.4在機床電氣控制當中的應用

毋庸置疑，在PLC技術的有效應用下可以實現機床電氣控制的科學與合理，促使機床電氣控制朝著智能化方向發展與進步。除此之外，PLC技術的應用中能夠提高機械控制能力，增強控制的靈活性，對于操作人員而言可以使其快速掌握。在機床電氣控制中PLC的有效應用能夠對時間加以控制，如出現問題能在第一時間內預警，甚至在不斷更新與升級中提高自動控制能力，制定有效的數字化電控系統，對后期維護管理也具有推動性。

3.5在交通控制系統中的應用

信號燈的正常關系到了行車與行人的安全，但是卻不排除信號燈錯誤現象的發生，然而選擇PLC技術對信號燈加以控制，能夠實現交通系統的優化，也能進一步提高控制反應的速度，增強其有效性與及時性。將人工智能技術應用其中可以從邏輯系統出發，實現交通系統的優化處理，保證信號燈控制的科學與合理，當PLC技術的應用中能夠為交通電子監控奠定基礎，滿足監管的自動化與智能化，也可以全天候的進行監控。

4.PLC在數控機床大修改造中的設計應用

4.1注意事項

要實現對數控機床的靈活控制必須要對 PLC 機械加工數控機床改造技術有詳細的了解，只有全面認識了該技術的優勢和不足，才能更好地開展控制工作。我們知道，PLC 的工作原理決定了它通常情況下只是單純地受到動作順序的控制，因此在 PLC實現對數控機床的控制工作過程中必須要注意以下幾點 ：首先，定位的速度以及精度的協調工作。數控機床中的電機頻率與轉速有著緊密的聯系，脈沖控制頻率的高低決定著電機轉速的快慢。因此，做好定位速度與精度的控制就十分重要了。通過 PLC 技術的運用，在提高精度的前提下保證定位的速度，對于實現 PLC 機械加工數控機床的改造工作有重要的作用。其次，減少工作過程中出現誤差的頻率[3]。PLC 驅動步進電機提高了系統的可靠性，實現了數字化執行元件的優化工作。步進電機的開環控制受到了PLC 產生的脈沖所控制，必須降低電機的頻率減慢電機的轉速才能夠避免不必要的誤差和失誤。

4.2數控機床的控制工作

PLC 通過輸入端來和數控機床建立有效連接，完成對操作面板的控制工作。借助機床操作面板以及系統操作面板來實現對整個系統的控制工作，保證數控機床的正常運行。PLC 在數控機床改造技術中的應用離不開對機床外部輸入信號以及輸出信號的有效控制，通過強化控制來保證系統按照預先制定的指令科學運行，提高工作效率。

4.3做好對系統的科學定位

整個定位的過程可以分為兩個階段，粗定位階段以及精定位階段。雖說階段不同但是依然受到統一的脈沖步進電機來完成。在粗定位階段中，通過使用較大的脈沖當量來提高機床的工作效率從而實現對數控機床的合理改造工作。而在精定位階段，則必須采用先大后小的方式來完成。最初使用大的脈沖當量來完成設計與改造的要求，在此基礎上完成操作任務以后則需要轉為較小的脈沖當量，轉入對系統的精定位階段。這一過程中必須要保證轉速不能發生變化，唯有如此才能夠達到標準要求。由于數控機床的改造存在著兩個不同的階段，因此，在加工過程中，必須要及時更換系統的轉速，配置兩套不同的變速裝置來保證系統的正常運行。

5.結束語

在現階段的電氣工程自動化控制中，PLC技術已經得到了較為廣泛的應用，有效推動了我國電氣工程自動化控制技術發展。但是，也需要該技術的應用要點以及所能實現的技術優勢，在不同的領域進行應用，當PLC技術被應用時，所形成的控制系統能夠得到有效的優化和調整。

參考文獻

[1]汪東霞，李莎莎.電氣工程及其電氣自動化控制系統應用研究[J].黑龍江科學，2020（20）：108-109.

[2]黃金陽，石文科.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].電子制作，2020（20）：90-91.

[3]劉奇巍.人工智能技術在電氣自動化控制中的運用[J].科技創新與應用，2020（30）：161-162.

作者簡介：

高海嶺（1986年1月3日），男，漢族，陜西寶雞，助理工程師，本科，研究方向：蝸桿磨齒機電氣改造技術。