陈丹宇
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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技术；电气设备；控制系统；应用
1．PLC技术在电气设备自动化控制中的优势
随着电力行业自动化建设的发展，传统控制技术的弊端逐渐暴露出来。PLC技术凭借其自身的优势，正逐渐出现在电气设备的自动化控制中。在电气设备自动化控制中，PLC技术的优势主要表现在以下几点。首先，PLC技术作为一种集成控制技术，其安装和布线方式更为简洁，只需完成电源、输电线路和设备的连接，大大减少了传统技术的重复操作和相关人员的安装负担，并能在一定程度上减少人为失误。其次，在电气设备的自动化控制中，PLC技术具有很高的安全性和稳定性，因此在自动化控制中，它可以降低继电设备的利用率，避免周围环境的干扰，有效地保证电气设备的安全运行，避免不必要的安全事故。第三，PLC技术简单，在实际应用中能耗低，意味着使用门槛不高，符合当前生态环保和节能产业的要求。第四，由于PLC技术适应性强，与传统技术相比，PLC技术运行的容错率很高。在程序设计语言方面，它可以减少程序修改的难度和逻辑图、梯形图的编写。此外，基本的维修工作可以由基层工作人员自己进行。在PLC技术的支持下，程序可以自动修改、增减，方便人员调配，实现人员岗位协调。第五，PLC技术具有较强的自动识别能力。在电气设备的自动控制中，借助扫描功能完成系统数据检测，保证输出数据的完整性，避免因数据不足而导致设备故障。
2．PLC技术在电气设备自动化控制中的应用
2.1顺序控制中的应用
将PLC应用于顺序控制，可单线有效控制工艺流程模块化，强化自动化控制水平。运行过程中，显示屏能够对各种工序进行自动化控制。具体来讲，在PLC技术背景下，将主站和远程IO连接，依靠通信总线完成IO站和传感器之间的连接和通信信号的传输，从而实现远程操作管理功能。
2.2开关量控制
开关量输入模块是PLC技术识别开关量信号的关键所在。在PLC机电设备中，开关量模块中应设计压力、温度以及操作按钮的输入端子，并同PLC内部电路形成感知路网，构建完整的工作体系，精准读取输入口状态值，有效识别数据，进而自动控制系统，高效且准确地完成作业。
2.3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。
2.4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。
2.5机床控制
电气设备自动化控制主要从电气和液压两个方面实现机床设备的自动化控制，从而规避机床电气控制过程中的设备故障问题，并在PLC技术的辅助下排除故障。PLC技术在机床控制方面的应用实现了接触器和继电器等传统电器元件的控制优化，并在PLC精准时间的掌控下实现了机床电气设备装置的改造，彰显了PLC技术的可靠性与稳定性。此外，机床电气主体设备运转状态中的故障发生点可通过PLC技术进行画面呈现，从而形成集监管和控制为一体的多功能电气设备系统。在机床控制硬件电路优化中，PLC技术的应用可大幅度降低传统电器元件的实际应用，以促进机床电气设备的简洁化发展，降低系统故障率，并实现集成自动化控制。机床控制硬件主要通过构建总线系统完成多模块联合，并在PLC特定算法与软件作用下实现多模块分化控制。此外，运用的算法和软件具有可拓展性，可根据PLC技术的补充与更新实现功能拓展，继而保障系统始终保持灵活运行的状态。机床电气设备微处理器在PLC技术辅助下可实现精准化控制，并提高运行的稳定性。对于电气设备控制而言，数字化和自动化的控制模式更易实现高效率运转，可规避传统设备控制中的低效低质问题。此外，它具有一定的节能效果，从降低能源损耗角度落实电气行业的可持续发展战略。
2.6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。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。
3.结论
为了能够强化电气设备自动化水平，应该充分发挥PLC技术的作用，促使系统高效稳定运行，同时查找设备内的问题，通过自动诊断模式处理问题，提升维修效率。
参考文献：
[1]张增亮,吴晓静.浅谈PLC自动控制技术在变频器中的应用[J].石河子科技,2020(6):27-28.
[2]甄明.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析[J].科技风,2020(34):185-186.