杨圣昕1 郝崇霁2
山东德和地热开发有限公司 山东济南 250000
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摘要：随着现代科学技术的不断发展，我国的企业生产也逐渐引用了多种类型的自动化控制系统来提高工作效率。从20世纪70年代起，大规模的集成电路和微型电子计算机逐渐在工业的机械化生产中实现应用，促进了我国工业现代化发展水平的全面提高。21世纪之后，数字化与信息化技术在全社会的推广中实现普及，我国的工业生产设备在电机技术、电子技术以及计算机控制技术发展的带动下实现工业生产设备的系统优化，PLC技术也在科学技术发展的带动下实现了广泛应用，提高了我国电气设备的自动化水平。
关键词：PLC；电气自动化控制；应用
引言：当前在电气自动化控制中应用PLC，能全面提升工作效率，进一步优化控制效率，扩大企业经营效益。随着各项生产要求逐步提升，在PLC技术应用中要注重对电波等干扰性要素集中分析，整合各项先进技术应用，强化电气控制成效，为企业稳定发展提供有效动力。
1.PLC技术在电气自动化控制中的应用优势
1.1操作性高
PLC技术主要优势是操作性相对较高，不仅可以支持语言互译类的程序管理，还可以让用户在使用过程中掌握正确的操作方式，进而使用户掌握语言结构与操作模式，保障程序的应用效果。并且，PLC技术有着自动翻译功能，让用户的后期使用得到了进一步保障。因为PLC能够对程序进行互译，所以在进行技术编程过程中，可以通过集中简化系统的整体结构使程序处理难度得到降低，进而使工作效率得到进一步提升。在应用PLC技术时，需要依据国际统一标准通信，为具有差异化的厂家在PLC技术更换中提供保障，进而使处理效率与实践水平得到提高。
1.2安全性及可靠性强
高可靠性是工业设备安全有效运行的必要因素，它对于设备整体的使用寿命以及工厂的生产效率具有重要影响。由于PLC内部采用了大规模的集成电路，并且电路加工过程中采用了严格工艺，使得抗干扰能力大大提高，具备很高的可靠性与安全性。与传统的继电器控制系统相比，PLC控制系统解决了线路接触不良的问题，整体设计中保持了简单可靠的设计方式，通过较少的输入与输出来满足工业控制需求，这种方式大大提高了其可靠性。例如：控制系统中的断电保护功能，能够使PLC系统在断电时启动数据信息保护以及恢复功能，降低了数据丢失风险。
2.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用
2.1开关量的逻辑控制
在传统的电气设备控制中，主要采用的是继电器电路来操作与控制整个系统，但是其控制仅限于小规模、操作难度系数低的控制系统，对于大规模的、复杂的控制系统的应用程度则较低。随着我国经济建设水平的不断提高，工业生产的规模也在不断扩大，这就需要通过一种自动化水平高的系统来进行系统化的操作与控制。开关量的逻辑控制能够基于一种顺序控制系统来进行操作，能够应用于多个设备相连接的流水线操作。例如在电气设备的组合式机床的应用中，其能够按照一定的逻辑属性以数据通过译码的形式将数控装置的信号反送到各个关键的操作节点中，通过自动化的处理来实现复杂而精密产品的加工，从而通过一种数字化的系统性控制来进行整体的操作，提高劳动生产率。
2.2模拟量数字量控制
整个电气设备在自动化运作过程中，会受到运作环境的温度、压力、流量、速度等方面因素的影响，这些因素作为一种外界的模拟量，需要实现模拟量与数字量的系统化转化来进行后期的数字化操作与控制，并且基于一定的转换模式来进行整个编程系统的数据分析与统计。而模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量，所以它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数字量。
这就需要在程序运作中经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号。例如在0～10V的电压、12000分辨率时被转换为0-1770Hex(0-6000)，12000分辨率时被转换为0-2EE0Hex(0-12000)。在0～20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0-1770Hex(0-6000)。在整个模拟量与数字量转化与控制的过程中，系统化的操作能够将基本的数据进行数字信号的转化，从而转化为程序能够识别的信号系统，以此来完善整个控制系统的运行[1]。
2.3圆周、直线运动控制
PLC控制器能够通过系统化的操作与控制来实现圆周运动与直线运动的控制。例如在数据采集阶段，PLC控制系统能够以电子扫描方式依次输入相应的机械状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应单元内，输入数据之后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中相应单元PLC控制系统也将按由上而下的顺序依次扫描。在用户程序执行阶段，该系统在扫描每一条梯形图时，会先扫描梯形图左边由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算；然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态，或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态。这种运作模式能够应用于可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，且世界上各主要PLC控制器生产厂家的产品几乎都有运动控制功能，这些产品广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
2.4系统闭环过程控制
系统性的闭环过程控制是PLC技术在电气自动化应用过程中一项技术性的补充，其能够通过自动、现场控制等形式来进行整个闭环的系统化操作，这也就能够使PLC控制系统在运作的过程中得到常规的控制系统的补偿，保障整个闭环过程控制的安全性。通常，电子调节单元、电液执行单元和转述测量单元是整个PLC应用系统的三个部分，这三个部分能够在整个系统化的运作中充当调节器的作用，从而在调节的过程中基于一定的机器运作规律来进行相应的系统化操作，保障其控制的合理性与可操作性[2]。在目前我国电气闭环控制系统的运作中，整个系统的运作能够将泵机的工作时间控制在合理的大范围之内，从而通过具体运作时间的调整来减少对于泵机设备的损耗，避免长时间的运作对泵机产生损坏。
2.5通信数据处理控制
整个PLC系统控制器在运作过程中，能够基于数据的采集与整理来进行数据编号，并且通过相应的符号质量来进行信号的发送与传输。在这个过程中，首先是数据的自动化处理阶段。例如在PLC脉冲量的计算中，数控机床的角度控制能够通过系统化的控制来明确电机的细分数，从而通过计算来获得步进电机转一圈所需要的总脉冲数。然后确定步进电机滚轮直径，计算滚轮周长，以此来计算每一脉冲运行距离，最后才能计算设定距离所要运行的脉冲数。其次，要实现电气设备的智能化通信，PLC系统需要通过多个通信接口的连接来进行信号的传输与接收。比如数控机床的加工精度一般可达0.05～0.1mm，其主要是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一脉冲信号，则机床移动部件移动一脉冲当量(一般为0.001mm)，而且机床进给传动链的反向间隙与丝杆螺距平均误差可由数控装置进行补偿。可以说，通信数据的处理与分析，正是PLC系统化操作中自动化、数据化、智能化的表现[3]。
结论：
简而言之，可靠性强、操作简便的PLC自动化技术能够在我国的电气设备中实现充分应用，其能够运用内部控制系统的优化来实现整个系统的正常运作，促使我国电气设备内部控制系统的优化与提高，并且其能够基于一定的工作原理与方法来完善电气控制系统中的硬件设备与软件系统，从而在数控系统的运作中建设高效的数控自动化运作系统，全面增强我国电气自动化的应用水平。
参考文献：
[1]冯威，许振周.PLC技术的电气工程自动化控制运用分析[J].南方农机，2018，49(15)：198.
[2]张云峰.PLC技术在电气自动化控制中的应用[J].南方农机，2018，49(4)：138.
[3]冯永涛，郗子瑞，李嘉鹏.PLC技术在电气工程及其自动化控制[J].电子测试，2017(3)：125-126.