电气工程自动化控制中PLC技术实施探究

高海岭 王业超

摘  要：近年来，科学技术的快速发展使得我国电气功能过程自动化控制中越来越多的应用到了计算机技术。PLC技术不仅仅突破了传统的通信网络限制，还能够将卫星调整为分布式结构，从而确保现场各个方位的控制情况，具有显著的数字化特征，与此同时，我们也可以以通讯网络为基础，进而沟通现场与设备之间的联系。在电气工程自动化控制的过程当中，应用PLC技术能够进一步全面开发电子工程控制领域，使得电气工程之中信息化水平进一步提升，而计算机的反应速度相对较快，因此将其应用于电气设备中能够推动大规模集成电路的使用。本文就PLC技术在电气控制装置中的相关应用进行探讨。

关键词：电气工程;自动化控制;PLC技术;基于PLC在数控机床大修改造中的设计应用;实施

1.PLC技术

对于PLC技术而言，就是一种可编程的控制器，在其设备上，由微处理器、存储器、输入输出端口和电源模块等诸多设备模块，在运行的过程中，能够对自动化设备实现智能化的控制作用。PLC技术运行的实际原理，就是对设备进行输入信号，之后通过设备上的微处理器，进行逻辑关系的处理，之后再输出端口输出控制信号，以此实现智能化的控制。伴随着现阶段计算机技术的发展，人们在对自动化控制技术的研究过程中，有效地将电子控制系统，与计算机程序控制进行了融合，从而摆脱了机电接触器的制约。此外，随着计算机处理技术的发展，可编程控制器被应用到系统中，以提高PLC在实际应用过程中的控制能力，实现数据处理、远程输入等功能[1]。

2.控制技术类型

2.1集散型控制系统DCS

集散型控制系统DCS主要是通过对电气装置设置运行过程中有可能存在的危险进行集中显示，以及分散管理，只有这样才能够确保电气控制的全面性，更加有效率地将电器控制装置中的检查与控制这两者用特定的系统进行衔接，将PLC技术应用于电气控制装置中，能够从根本上将控制技术以及计算机技术两者相结合，最终形成集中性的操作以及分散型的装置控制，促使信息在产生和传播的过程中更加集中。这样能夠推动工作人员在对电气施工过程中对所出现的问题进行合理的控制和管理。

2.2现场总线型控靠U系统FCS

FCS控制系统主要指将智能现场设备和自动化系统中的多项结构，例如数字式、双向传输、多分支结构，通过将这些结构进行连接，从而进行支持双向、多节点和总线式的全数字通讯。它由最底层的控制网、各控制节点和现场环境等几部分组成，并构成了一个完整的，彻底的分布式控制体系结构，如今己成为了工业自动化领域广为关注的焦点和热点。

3.电气工程自动化控制中PLC技术应用

3.1顺序的控制应用

从整体角度分析，现阶段电气自动化技术中PLC技术的应用会将PLC作为顺序控制器加以应用。比如在火电厂之中，自动化控制水平对电厂的电能生产效率以及企业的经济效益社会效益有着推动性，将PLC技术合理的应用其中，可以进一步提高自动化控制系统运行效率，尤其在对飞灰以及炉渣进行清理的时候，PLC顺序控制器的应用效果非常明显，所以现阶段大多数发电厂为进一步提高自身的生产效率，对自动化系统加以完善，根据实际的情况制定规划设计，并且还进一步提高了自动化系统的分层结构以及实际结构，进行了远程控制以及现场控制，这也在一定程度上为PLC技术的合理利用奠定基础，提供保障[2]。

3.2开关量中的应用

机械继电器作用十分明显，对于传统电气工程自动化控制而言，机械继电器是不容或缺的一部分，但是在传统模式下，继电器当中的电路对通电控制存在问题，不仅运行的速度比较慢，而且控制的时间比较长，导致难度增加。然而将PLC技术应用于电气自动化控制当中，能够从本质上改变这一问题，也能通过可编程存储器取代机械继电器，将传统机械继电器当中的不足加以补充，不断提高其作用。

3.3闭环控制

无论从哪一个角度分析，均可以清楚地了解到在电气自动化运行当中会涉及到电机启动，其中主要采取手动启动以及机器启动两种方式，加强对PLC技术的有效应用，能够实现闭环的控制，当然PLC技术应用下闭环控制能够由电液压执行以及电子调节单位，在保证转速测量合理性与科学性的同时对调节器加以控制。

3.4在机床电气控制当中的应用

毋庸置疑，在PLC技术的有效应用下可以实现机床电气控制的科学与合理，促使机床电气控制朝着智能化方向发展与进步。除此之外，PLC技术的应用中能够提高机械控制能力，增强控制的灵活性，对于操作人员而言可以使其快速掌握。在机床电气控制中PLC的有效应用能够对时间加以控制，如出现问题能在第一时间内预警，甚至在不断更新与升级中提高自动控制能力，制定有效的数字化电控系统，对后期维护管理也具有推动性。

3.5在交通控制系统中的应用

信号灯的正常关系到了行车与行人的安全，但是却不排除信号灯错误现象的发生，然而选择PLC技术对信号灯加以控制，能够实现交通系统的优化，也能进一步提高控制反应的速度，增强其有效性与及时性。将人工智能技术应用其中可以从逻辑系统出发，实现交通系统的优化处理，保证信号灯控制的科学与合理，当PLC技术的应用中能够为交通电子监控奠定基础，满足监管的自动化与智能化，也可以全天候的进行监控。

4.PLC在数控机床大修改造中的设计应用

4.1注意事项

要实现对数控机床的灵活控制必须要对 PLC 机械加工数控机床改造技术有详细的了解，只有全面认识了该技术的优势和不足，才能更好地开展控制工作。我们知道，PLC 的工作原理决定了它通常情况下只是单纯地受到动作顺序的控制，因此在 PLC实现对数控机床的控制工作过程中必须要注意以下几点 ：首先，定位的速度以及精度的协调工作。数控机床中的电机频率与转速有着紧密的联系，脉冲控制频率的高低决定着电机转速的快慢。因此，做好定位速度与精度的控制就十分重要了。通过 PLC 技术的运用，在提高精度的前提下保证定位的速度，对于实现 PLC 机械加工数控机床的改造工作有重要的作用。其次，减少工作过程中出现误差的频率[3]。PLC 驱动步进电机提高了系统的可靠性，实现了数字化执行元件的优化工作。步进电机的开环控制受到了PLC 产生的脉冲所控制，必须降低电机的频率减慢电机的转速才能够避免不必要的误差和失误。

4.2数控机床的控制工作

PLC 通过输入端来和数控机床建立有效连接，完成对操作面板的控制工作。借助机床操作面板以及系统操作面板来实现对整个系统的控制工作，保证数控机床的正常运行。PLC 在数控机床改造技术中的应用离不开对机床外部输入信号以及输出信号的有效控制，通过强化控制来保证系统按照预先制定的指令科学运行，提高工作效率。

4.3做好对系统的科学定位

整个定位的过程可以分为两个阶段，粗定位阶段以及精定位阶段。虽说阶段不同但是依然受到统一的脉冲步进电机来完成。在粗定位阶段中，通过使用较大的脉冲当量来提高机床的工作效率从而实现对数控机床的合理改造工作。而在精定位阶段，则必须采用先大后小的方式来完成。最初使用大的脉冲当量来完成设计与改造的要求，在此基础上完成操作任务以后则需要转为较小的脉冲当量，转入对系统的精定位阶段。这一过程中必须要保证转速不能发生变化，唯有如此才能够达到标准要求。由于数控机床的改造存在着两个不同的阶段，因此，在加工过程中，必须要及时更换系统的转速，配置两套不同的变速装置来保证系统的正常运行。

5.结束语

在现阶段的电气工程自动化控制中，PLC技术已经得到了较为广泛的应用，有效推动了我国电气工程自动化控制技术发展。但是，也需要该技术的应用要点以及所能实现的技术优势，在不同的领域进行应用，当PLC技术被应用时，所形成的控制系统能够得到有效的优化和调整。

参考文献

[1]汪东霞，李莎莎.电气工程及其电气自动化控制系统应用研究[J].黑龙江科学，2020（20）：108-109.

[2]黄金阳，石文科.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].电子制作，2020（20）：90-91.

[3]刘奇巍.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].科技创新与应用，2020（30）：161-162.

作者简介：

高海岭（1986年1月3日），男，汉族，陕西宝鸡，助理工程师，本科，研究方向：蜗杆磨齿机电气改造技术。