电气自动化在工业机械控制中的应用研究

万恒 袁聆峰 赵军

摘 要：现如今机械产品以及电子产品都变得越发复杂，早期的控制技术已经十分陈旧，很难满足工业生产的基本需求。所以，在进行机械控制的时候，通过将自动化技术应用进来，能够有效完成人员配置，推动生产完成自动发展。正是这一情况，相关人员应当做好研究工作，以此提升应用的效果。本文根据电气自动化在工业机械控制中的应用，处理其相关参数进行全面的运用与分析研究。

关键词：电气自动化;工业机械控制;应用分析

引言

对于工业机械而言，本身属于一类高精密设备，通过在现代工业之中进行应用，能够有效推动整个行业不断进步。从目前来看，尽管我们国家的工业化水平又有了一定的提升，但相比于西方发达国家，整体差距仍然非常明显。因此，相关人员还需要进一步研究，充分发挥技术的效果，推动行业不断进步。

一、电气自动化的基本原理

技术创新对电气控制发展有着非常大的影响，能够有效转变控制方式。从目前应用的状况来说，通过将电脑技术和信息技术有效解决，能够促使其综合功能得到全面增强，同时安全性以及稳定性也会随之提高。在未来控制系统发展的过程中，通过将信息、管理和制造技术全部整合，促使工业生产的效率进一步提升，相关工作能够顺利展开。

本案例结合：节器制造厂家提供的控制原理和逻辑，武汉联华电气有限公司生产的LH-WLT02型PID、PSS模型。具体参数为：Kv=32，Tv1=0.02，Tv2=0，Tv3=0.05。PSS环节采用电功率信号，使用2A模型。发电机励磁系统参数测试及PSS参数整定空载动态测试。在空载动态下试验时，所采取的测试仪器主要包括WFLC—VI电量记录分析仪、高精度万用表等。

二、机械控制中电气自动化的应用

（一）高适用性

测试步骤：按下“增磁”按钮，逐渐改变励磁电流，测量定子电压（额定电压的10%-120%范围）的上升、下降特性曲线、发电机定子电流，完成测试后，按下“逆变”按钮，恢复发电机过电压保护定值。对现代工业来说，生产经营工作几乎都以电气系统为主，依靠电气控制系统，能够有效促使设备的运行变得非常稳定。早些时候，电气系统主要是在家电中应用，后来逐步引入到了工业之中。由此看出，该技术具备高适用性特点，对于各个行业工作的开展都能有所帮助。

（二）高性价比

对于早期的控制系统来说，通常会应用大量继电器，但凡出现接触不良，就会造成故障产生。为此，工作人员就能通过将PLC参数输入进来，以此减少故障出现的概率。另外，在一些小型PLC之中，会设有多个编程软件。工作人员可以对这些软件展开使用，加强设备控制，进而提升效率[1]。

（三）负载动态测试

在对调差系数进行校核时，发电机结合并网运行，无功功率控制在10～20MVar，测试参数是：保持给定电压不变，逐渐改变AVR调差系数，分别为-3%、-1%、1%、3%时，记下发电机的无功功率、电压值、励磁电压以及励磁电流，此时计数下的值应是呈下降趋势。

三、机械控制中电气自动化的具体应用

（一）智能化应用

伴随社会的快速进步，科技也有了较大转变。因此，大众对科技产品的要求也变得越发严格，通过对现有的产品不断改造，逐步成为时代发展的基本趋势。在实际探索的过程中，智能化科技慢慢成为了未来行业的关键技术。特别是在进行工业发展时，理应将该技术的优势全部展现出来，促使工业设备的自动化水平有所提高。在实际改革时，通过将传统机械和智能化技术进行结合，将人工部分完全替代，促使系统能够依靠自身智能化功能，对当前系统运行状况展开监测。如果发现有任何问题存在，都能展开全面分析，并采取针对性预防措施。

（二）集成化应用

對集成化来说，本身能够算作是一类生产模式，相关企业必须具备一定技能，懂得如何正确应用。同时还要通过电脑技术，对现有的区域功能重新调整，并在各个内部系统之中予以细化。通过对该技术的应用，一方面可以促使产业发展更具合理性，另一方面还能促使机械制作的效果得到提升，确保产品质量有所增强。

例如，在针对包装机械控制的过程中，几乎一直会用到集成技术。由于行业涉及的范围非常广，企业要和多个厂商进行对接。因此在应用的时候，难免会遇到兼容性较差的情况。此时，企业就需要思考如何依靠自动化技术，将各类信息全面整合。在这一状况下，工业设备就会使用集成技术，将所有处在独立状态的设备整合在一起，以此解决连接复杂度过高的问题[2]。

（三）虚拟化应用

在虚拟化处理响应特性测试时，实验条件是额定有功功率控制在90%，额定无功功率控制在20%以下，案例中的参数分析是：将噪音输出端子与PSS叠加点相联，三相电压接入PLC-1输出端，噪音输出水平逐渐增加，计数数据上相频特性以及相位滞后角ФE的变化。

对虚拟技术来说，通常主要是将仿真和系统建模当作核心，依靠多学科的方式，打造一套全新的系统技术，这其中包含多个方面，分别是制作技术、人工智能、多媒体技术等。基于其中的仿真技术，再和相关信息内容完全整合，对当前制造的情况予以模拟，如此就能解决早期生产过程中可能遇到的各类问题。从理论层面而言，让PLC完成虚拟化发展，其目的便是确保常见自身的利益不会受到任何影响，并依靠信息的方式，解决各个厂商的基本需求。另外，在对PLC硬件重构的过程中，同样是将软件当作基础核心，针对PLC本身，将其中的逻辑运算和平面完全分隔开来，最终实现通用化逻辑运算。

（四）无人化自动的测测试应用

使发电机并网运行，待有功功率升至额定功率时，在处理的操作励磁调节监控机之前，先切除PSS，阶跃量设量小于4%，处理有功功率的幅度以及摆动次数，连接PSS，反反复复的进行相关处理录波。

PSS反调案例处理的是先将PSS产生使用，正常减少有功功率，观察调节器的电压电流变化，这时应不会出现有功功率大幅度摆动现象。

在PSS限幅试验时，额定有功功率设置为90%以上，将PSS限幅值限制在0.1%，观察PSS振幅的有效率，结束测试时，限幅值将改为原设定值。

PSS自动进行退出试验处理的是先将发电机并网运行，PSS自动退出值修改为小于现在的有功功率，逐渐减少有功功率直到PSS退出，测试完成后，将退出值改为原设定值。

经过以上试验，最终整定的PSS参数如下（Tj=2.69s）：Tw1=Tw2=Tw3=T7=5s、Tw4=0s，T1=0.14s、T2=0.02s、T3=0.1s、T4=0.02s、T11=T12=0s、T8=0.6s、T9=0.12s ，Ks1=3、Ks2=1.86、Ks3=1.0、Kw=1.0，M=5、N=1。#1-#3机PSS自动投入＼退出值：30%Pn。#1-#3机PSS输出限幅值：±10%。发电机转动惯量：3400t m2;水轮机飞轮转矩：400t m2。[3]。

四、结束语

综上所述，伴随我国经济的快速进步，生产效率显然有了较大提升。在工业机械领域之中，通过应用电气自动化技术，能够有效推动相关工作顺利展开，促使各项任务顺利进行，进而能够为企业自身带来更多经济效益。

参考文献：

[1]霍科农.电气自动化在工业机械控制中的应用分析[J].中国战略新兴产业（理论版），2019，000（019）：P.1-1.

[2]何金勇.电气自动化在工业机械控制中的应用探讨[J].内燃机与配件，2019，286（10）：214-215.

[3]杨辉，韩冰.电气自动化在工业机械控制中的应用探讨[J].技术与市场，2017，024（008）：98，100.

作者简介：

万恒   1998.8  男 汉 本科 西南科技大学 机械设计制造及自动化

袁聆峰 1998.12 男 汉 本科 西南科技大学 机械设计制造及自动化

赵军   1998.6   男 汉 本科 西南科技大学 机械设计制造及自动化