PLC技术在电气自动控制中的应用研究

龙茂

【摘  要】伴随着科学技术的持续性发展，PLC技术电气自动控制的出现以及在市场中的应用很大程度的提升了各个行业的生产效率以及生产质量，这对于企业的今后持续性发展也有着显著的影响。PLC技术电气自动控制属于一种机械技术与计算机技术有效结合的体现，在机械电气控制行业中，PCL技术的应用能够显著提升生产过程的自动化程度。对此，为了更好的推动行业发展，本文简要分析PLC技术在电气自动控制中的应用，希望可以为相关从业者提供理论性帮助。

【关键词】PLC技术;自动控制系统;应用研究

0.引言

伴随着我国科学技术的持续性发展，不同领域的电气控制系统在自动化程度方面均有明显的提升。从整体角度来看，我国的自动化程度并不是非常高，显著降低了机械设备在工作方面的效率，同时生产过程中的质量控制效果也并不是非常理想。在市场竞争越发激烈的环境之下，机械生产领域中企业想要持续、长远性发展，就必须不断的提升自身的自动化水平与程度，并妥善应用PLC自动控制系统，从而提高设计实效性。对此，探讨PLC技术在电气自动控制中的应用的研究具备显著实践性价值。

1.PLC技术电气自动控制的作用

PLC控制系统属于电气系统的当中的核心内容是，是否可以正常运行会直接决定整个生产系统的稳定性与可靠性，在现场运行当中控制系统在发生故障之后会导致各种泵、辊等无法正常工作，从而无法满足生产需求导致故障的延续与发展。PLC控制系统的编程需要有组织运行、检修以及设计部门的相关人员参与，并根据PLC控制系统的具体参数情况以及位置等进行针对性设计，并根据实际的控制需求做好相应的控制节点设计，从而确保整个控制系统的控制价值。

2.PLC技术在电气自动控制中的应用

针对机械工程而言，PLC控制程序当中应用程序化的模块方式实现多项控制功能，从而保障控制实效性。模块化之后的PLC控制程序可以获得显著性的工作效率提升、控制质量提升以及多人协作化的工作模式，不仅实现了多功能的拓展性，同时还能够实现对PLC管理与控制效果的改进，借助模块化的控制方式可以有效的简化现场调试人员在工作方面时出现误差或错误的可能性，从而保障高压控制系统在工作时的稳定性与可靠性，充分发挥管理以及控制方面的灵活性以及实际操作时的可拓展、及时调整等特性。

2.1模拟量信号

借助PLC模拟量的信号方式实现对控制系统实现控制，其优势在于在控制程序的设计方面可以更加简化，编程时的难度以及繁琐性可以得到显著的简化，同时调节速度也可以更好的从曲线呈现为平滑连续性的曲线，促使整个系统都可以更加稳定性的运行。但是，这一种控制方式也存在一定的缺陷，一方面会导致可能控制缆线的长度得到显著提升，尤其是DA模块在应用电压信号输出的时候会导致线路会导致电压的显著下降，促使整个系统的稳定性与可靠性遭受严重影响。另一方面这一种控制方式会促使扩展式通讯控制系统的制造成本显著提升，在经济效益方面的效果比较差。

2.2通讯程序的实际价值

其主要是涉及到程序的初始化、高压变频在就绪时的判断、高压分离与合起时的控制、触屏的相关接口、系统的通讯稳定性、高压电机的控制效果、问题故障的解决以及问题故障的分析等方面。在通讯程序方面，主程序可以按照实际的工作情况不断的调整子程序的运行情况，从而实现自动化的调整。在PLC控制系统总线程序在上线之后，该程序的初始化模块便会主动运行，并对通讯的接口实行相应的设置调整，促使通讯的接口可以实现对PLC和控制器之间的通讯处理，另外还能够让PLC与主控制器的专用性寄存器和发生多种问题故障实行初始化的处理。另外，应用PLC控制系统系统的逻辑功能可以实现对系统状态的标志位控制，例如促使系统完成高电压合闸、系统准备就绪、高电压合上、下一步操作请求等;再次，使用者可以对高电压的开关以及高压控制系统等相关的开关分合闸实现控制与管理，并且借助控制方式对故障发生时及时跳闸处理，降低故障风险。

3.应用实例

本文以西门子S7-200平台为主，探讨PLC技术在该平台中的应用。

3.1PID调节

在机械生产的控制过程中，需要对氩气的流量以及水流量等实行实时性的控制，同时根据不同的因素采取高精确度、及时性的控制，特别是水流量的流速以及氩气的流量流速等，要求这一些因素均保持较高的稳定性。在机械生产的PLC自动控制系统的程序设计当中，可以应用西门子的PLC来实现对智能仪表的替代。PID调节当中可以应用FB41实现控制，可以借助模拟PID调节系统的控制面板实现调节控制目标，可以基本实现PID调节当中的手电调节以及自动调节等切换需求，只需要手动的输入PID参数便可以完成系统的自动化控制。

3.2引锭杆输送

引锭杆的输送功能主要是借助三个方面的设计来实现。首先，应用收纳装置的设计实现将引锭杆输送到拉矫机面前;其次在浇筑开始之前需要先将锭杆实行自动脱引锭，重复实行3次之后如果仍然无法自动进行，便可以采取手动协助的方式脱引锭;最后，在脱引锭完成之后可以将脱引锭输送到收纳辊道当中，并及时对浇铸线实行移除。

3.3拉矫机控制

在机械生产的自动化控制程序当中PLC系统还能够实现对拉矫机的控制效果，这一功能的控制同样在于三个方面。第一方面在于促使拉矫机自动运行，其可以借助手动调节或自动调节两种方式进行控制，在手动控制的过程中需要自行对运行速度以及形式进行调节，决定采取正转还是反转。在自动控制的过程中在选择拉矫机的工作方式时，可以根据子程序实现对拉矫机运行效果的评价。第二方面在于对发电机的数据判断以及识别、对比，借助调速装置实现对输出反馈值的记录，同时直接展现在拉矫机的拉速当中。第三方面在于对拉矫机的调速装置参数方面的设置，同时对拉矫机的运行故障及时进行判断，并对运行状况进行辨别，及时消除故障或隐患。

3.4PLC自动控制程序的实现

在机械生产工作中，大包回转台需要承载两个钢包，在浇筑开始的过程中，必须在浇筑与待浇筑两个状态实行反复性的切换，在实际浇筑过程中因为回转台需要承担较高的压力，所以长时间处于旋转转台之下后会发生一定的波动。大包回转台是通过电机带动旋转的，但是这一个自动旋转的过程必须采取定位鞘从上至下的方式进行控制，从而规避波动问题。在旋转过程中，可以应用脉冲编辑器的方式实行检测，同时在大包回转台的两侧安装同步性的开关，进而对脉冲信号实行清零处理，在清理之后才可以实行检测。在大包回转台旋转到浇筑位置之后便可以借助PLC控制线圈实现对电机抱闸的控制目的。另外，在冷却水系统的当中，可以借助PLC控制系统对加压之后的水流压力、温度等进行实时性检测，只有满足要求的水体才可以进入到机械设备中。在水流从设备出来之后进入到下一个循環之前需要再次进行检测，水流再次进入冷却塔之前必须应用PLC控制系统对水流的温度与流量实行控制。

4.总结

综上所述，PLC技术电气自动控制在各个行业中均有着较高的实践性应用价值，应用范围广泛，能够显著提升整个电气控制工作性能以及智能化。在今后，需要不断的发展创新PLC技术电气自动控制及其具体应用方式，可以借助各种技术形式，例如模糊控制技术、神经网络控制技术等，最大程度的确保控制的整体实效性，从而推动整个行业长远发展。

参考文献：

[1]王大虎，陈侠，高会争.虚拟现实技术在PLC燃气锅炉培训系统中的应用[J].系统仿真学报，2017，29（12）：411-412.

（作者单位：福建福清核电有限公司）