广州白云空港设备技术发展有限公司 广东省广州市 510000
摘要：文章首先对电气自动化在机电工程中应用的技术内涵进行了简要阐述；其后，从控制程序输入、控制元件维修、控制线路连接三个角度入手，分析了电气自动化在机电工程中应用的把控要点；最后，结合数控生产与空调控制两个方面，研究了电气自动化在机电工程中应用的典型表现。
关键词：电气自动化；PLC技术；数控机床
引言：近年来，随着我国社会经济水平、科技水平与生产力水平的不断提升，传统中人工、半人工的机电设备控制方式已逐渐落后于时代发展，无法满足现代人智能化、便捷化的生产生活需求。在此背景下，电气自动化的出现与普及，在很大程度上提高了机电设备的自运行、自诊断、自优化能力，可实现人因风险、滞留故障发生几率的明显降低。据此，我们有必要对电气自动化在机电工程中的应用展开探究讨论。
一、电气自动化在机电工程中应用的技术内涵
电气自动化是电气工程信息化发展下的新兴产物，其以电力网理论与控制理论作为理论基础，以计算机技术为核心，并融入了电力电子技术、传感器技术、现代通信技术等多种技术，因此具备很强的技术性与系统性特点。
从当前来看，机电工程领域中电气自动化技术的应用方式主要为集中控制。所谓“集中控制”，即在机电设备的运行系统中，设置出一个运行稳定性高、信息处理能力强的控制中心，再利用这一中心对系统及其工作环境中的有价值信息进行感知、分析、调度与处理，以此使系统整体处于相对协调的运转状态当中，并实现风险问题的及时排查、及时处理。在此基础上，还可进一步开发运用集成控制技术，对同一作业体系中的多台机电设备进行联动协调控制。在此类控制机制的设计与实现中，控制中心多为PLC，即可编程控制器。相关人员可将理想化的机电工程运行参数、调度方式以程序指令形式输入到PLC中，以促成控制信号的产生与传递，达成机电设备的运行驱动与自动监控[1]。
二、电气自动化在机电工程中应用的把控要点
在机电工程中应用电气自动化技术及工具时，要想保证技术应用的落实质量，为机电设备提供出稳定化、先进化的控制机制支持，相关人员就必须要做好以下几个关键要点的把控：
（一）控制程序的输入
在实际运行中，以PLC为核心的电气自动化系统是呈“顺序感知，持续循环、不断趋优”状态对机电设备实施控制的。所以，若相关人员输入的控制程序存在偏误，将会导致电气自动化系统始终处在错误的感知标准、循环路径与趋优目标之中，进而对机电设备各项参数、动作的安全合理与否产生决定性影响。基于此，为了保证电气自动化系统功能的高质量发挥，相关人员应对PLC程序的编制、输入提起充足重视。
首先，要做好FBD、LD、SFC、ST等编程语言的适应性运用，将梯形图、助记符、电路逻辑、流程图、结构文本等结构要素、控制功能一一对应，从而在保证程序结构输入的完整性与合理性；其次，应对机电设备的电流、电压、速率、压力、运行轨迹、动作周期等参数进行准确分析，从而设计出标准化的路计量、模拟量与脉冲量算法，将不同条件下机电控制方式、控制标准的变化纳入到PLC程序当中；最后，为了保证电气自动化系统可及时、快速、持续地对机电设备进行运行控制与故障响应，相关人员还需要从编程角度对PLC的感知周期、响应时间进行针对性设计。具体来讲，PLC扫描感知的周期应为“（单端子输入时间×端子数量）+（单指令执行耗时×指令数量）+（单端子输出时间×端子数量）+故障诊断耗时+信号传递耗时”。在此基础上，感知周期的单次耗时越短、两次衔接越快，则响应时间越短。反之，则响应时间越长。程序编制时，相关人员应设置出响应时间的安全区间，若电气自动化系统超出该区间，则触发相应的报警信号。这样一来，可有效降低机电设备故障排查与处理的滞后性风险。
（二）控制元件的检修
在电气自动化系统中，各类软硬件的工作性能并非一成不变的，而是会受到使用时长、电气环境、物理环境等多种因素影响。所以，在机电工程中应用电气自动化系统时，做好各类控制元件的检查、维修与调试也是极其必要的。
首先，应对电气自动化系统的外部状态进行检查，并实施有效的处理手段。例如，需检查各类指示灯有无异常。若FLT指示灯由绿转红，则说明电气自动化系统的信号通路已中断，应进行通讯线路、插头、通讯模件等部分的检修与更换；若ACTIVE指示灯未亮起，则说明电气自动化系统已发生短路，应及时进行电力线路、插头、电源设备等部分的检修与更换；若COM指示灯由绿转红，则说明电气自动化系统内部已出现通讯故障，应对其进行复位处理；其次，应对电气自动化系统尤其是PLC中心的控制质量进行检查，分析是否存在指令延时、CPU效率下降、周期间信号丢失等问题，并进行相应的模件更换与程序优化处理；最后，还需做好硬件设备即运行环境的清洁工作，以保证机柜、风扇、驱动器、线路等处在优质的运行环境当中。
（三）控制线路的连接
在电气自动化系统中，PLC中心主要是通过主线、支线与机电设备、传感装置实现信号传递与感知反馈的，一旦线路发生虚接、错接等问题，将很可能导致电气自动化控制体系的中断，进而增大机电设备的运行风险。同时，接线不稳还可能引发火灾、触电等事故，对机电设备及工作人员的健康安全构成很大威胁。所以，在电路设计、系统连接、日常检修等过程中，相关人员应严格保证控制线路的回路合理、连接稳固，以达到保证控制质量、降低风险隐患的目的。
三、电气自动化在机电工程中应用的典型表现
（一）电气自动化在数控生产中的应用
在传统时期，数控机床主要采用继电器与人工相结合的控制方式，且铣削刀具、激光定位、零件传送等环节往往处于“孤岛化”的独立控制状态。这样一来，一方面形成较大的人因控制风险，另一方面也不利于数控生产系统中各工序的协调衔接、灵活监控。此时，将电气自动化应用到这一机电工程具体领域当中，可显著提升其控制质量。在生产实践中，PLC系统可在影像、温度、射频等传感器的支持下，对刀具动作、零件温度、传送效率、定位精度等信息进行动态、同步感知，并通过与标准程序参数的对比，分析数控机床当前的运行质量。其后，再以标准程序参数作为趋优方向，驱动电机对生产中各上下游环节的设备电流、电压进行协调控制，从而实现数控机床生产效率、结构性能的整体优化[2]。
（二）电气自动化在空调控制中的应用
在空调设备的实际使用与技术发展中，电气自动化也发挥出了关键性的促进作用。在应用实践中，相关人员可将空调工况与环境温度、耗电量、启停时间等影响因素的关系以算法形式纳入到PLC控制程序中，以此构建出智能化、动态化的空调自动控制机制。其后，PLC中心便可基于标准程序，对电流、水流、温度等传感器的实时参数进行采集比对，进而在保证空调制冷、制热温度适宜的基础上，避免空调耗电量过大的情况发生，达到经济性与功能性兼备的机电设备电气自动化控制效果。
结论：总而言之，在拥有电气自动化系统这一“大脑”后，机电设备运行的稳定性、高效性、自主性都将得到显著强化。在实践中，为了发挥出电气自动化的最大化应用效能，相关人员必须要做好PLC、传感器等技术工具的科学运用，保证程序编制、设备检修、线路连接等方面的科学严谨，为机电设备的运行控制与系统调度提供稳定支持。
参考文献：
[1]吴燈科,王宏军,张翠,龚雄伟,杨静.关于电气自动化控制装置的论述[J].湖北农机化,2020(05):14.
[2]刘春芝.电气及自动化在机电工程中的应用分析[J].南方农机,2020,51(04):201.