電氣自動化在工業機械控制中的應用研究

萬恒 袁聆峰 趙軍

摘 要：現如今機械產品以及電子產品都變得越發復雜，早期的控制技術已經十分陳舊，很難滿足工業生產的基本需求。所以，在進行機械控制的時候，通過將自動化技術應用進來，能夠有效完成人員配置，推動生產完成自動發展。正是這一情況，相關人員應當做好研究工作，以此提升應用的效果。本文根據電氣自動化在工業機械控制中的應用，處理其相關參數進行全面的運用與分析研究。

關鍵詞：電氣自動化;工業機械控制;應用分析

引言

對于工業機械而言，本身屬于一類高精密設備，通過在現代工業之中進行應用，能夠有效推動整個行業不斷進步。從目前來看，盡管我們國家的工業化水平又有了一定的提升，但相比于西方發達國家，整體差距仍然非常明顯。因此，相關人員還需要進一步研究，充分發揮技術的效果，推動行業不斷進步。

一、電氣自動化的基本原理

技術創新對電氣控制發展有著非常大的影響，能夠有效轉變控制方式。從目前應用的狀況來說，通過將電腦技術和信息技術有效解決，能夠促使其綜合功能得到全面增強，同時安全性以及穩定性也會隨之提高。在未來控制系統發展的過程中，通過將信息、管理和制造技術全部整合，促使工業生產的效率進一步提升，相關工作能夠順利展開。

本案例結合：節器制造廠家提供的控制原理和邏輯，武漢聯華電氣有限公司生產的LH-WLT02型PID、PSS模型。具體參數為：Kv=32，Tv1=0.02，Tv2=0，Tv3=0.05。PSS環節采用電功率信號，使用2A模型。發電機勵磁系統參數測試及PSS參數整定空載動態測試。在空載動態下試驗時，所采取的測試儀器主要包括WFLC—VI電量記錄分析儀、高精度萬用表等。

二、機械控制中電氣自動化的應用

（一）高適用性

測試步驟：按下“增磁”按鈕，逐漸改變勵磁電流，測量定子電壓（額定電壓的10%-120%范圍）的上升、下降特性曲線、發電機定子電流，完成測試后，按下“逆變”按鈕，恢復發電機過電壓保護定值。對現代工業來說，生產經營工作幾乎都以電氣系統為主，依靠電氣控制系統，能夠有效促使設備的運行變得非常穩定。早些時候，電氣系統主要是在家電中應用，后來逐步引入到了工業之中。由此看出，該技術具備高適用性特點，對于各個行業工作的開展都能有所幫助。

（二）高性價比

對于早期的控制系統來說，通常會應用大量繼電器，但凡出現接觸不良，就會造成故障產生。為此，工作人員就能通過將PLC參數輸入進來，以此減少故障出現的概率。另外，在一些小型PLC之中，會設有多個編程軟件。工作人員可以對這些軟件展開使用，加強設備控制，進而提升效率[1]。

（三）負載動態測試

在對調差系數進行校核時，發電機結合并網運行，無功功率控制在10～20MVar，測試參數是：保持給定電壓不變，逐漸改變AVR調差系數，分別為-3%、-1%、1%、3%時，記下發電機的無功功率、電壓值、勵磁電壓以及勵磁電流，此時計數下的值應是呈下降趨勢。

三、機械控制中電氣自動化的具體應用

（一）智能化應用

伴隨社會的快速進步，科技也有了較大轉變。因此，大眾對科技產品的要求也變得越發嚴格，通過對現有的產品不斷改造，逐步成為時代發展的基本趨勢。在實際探索的過程中，智能化科技慢慢成為了未來行業的關鍵技術。特別是在進行工業發展時，理應將該技術的優勢全部展現出來，促使工業設備的自動化水平有所提高。在實際改革時，通過將傳統機械和智能化技術進行結合，將人工部分完全替代，促使系統能夠依靠自身智能化功能，對當前系統運行狀況展開監測。如果發現有任何問題存在，都能展開全面分析，并采取針對性預防措施。

（二）集成化應用

對集成化來說，本身能夠算作是一類生產模式，相關企業必須具備一定技能，懂得如何正確應用。同時還要通過電腦技術，對現有的區域功能重新調整，并在各個內部系統之中予以細化。通過對該技術的應用，一方面可以促使產業發展更具合理性，另一方面還能促使機械制作的效果得到提升，確保產品質量有所增強。

例如，在針對包裝機械控制的過程中，幾乎一直會用到集成技術。由于行業涉及的范圍非常廣，企業要和多個廠商進行對接。因此在應用的時候，難免會遇到兼容性較差的情況。此時，企業就需要思考如何依靠自動化技術，將各類信息全面整合。在這一狀況下，工業設備就會使用集成技術，將所有處在獨立狀態的設備整合在一起，以此解決連接復雜度過高的問題[2]。

（三）虛擬化應用

在虛擬化處理響應特性測試時，實驗條件是額定有功功率控制在90%，額定無功功率控制在20%以下，案例中的參數分析是：將噪音輸出端子與PSS疊加點相聯，三相電壓接入PLC-1輸出端，噪音輸出水平逐漸增加，計數數據上相頻特性以及相位滯后角ФE的變化。

對虛擬技術來說，通常主要是將仿真和系統建模當作核心，依靠多學科的方式，打造一套全新的系統技術，這其中包含多個方面，分別是制作技術、人工智能、多媒體技術等。基于其中的仿真技術，再和相關信息內容完全整合，對當前制造的情況予以模擬，如此就能解決早期生產過程中可能遇到的各類問題。從理論層面而言，讓PLC完成虛擬化發展，其目的便是確保常見自身的利益不會受到任何影響，并依靠信息的方式，解決各個廠商的基本需求。另外，在對PLC硬件重構的過程中，同樣是將軟件當作基礎核心，針對PLC本身，將其中的邏輯運算和平面完全分隔開來，最終實現通用化邏輯運算。

（四）無人化自動的測測試應用

使發電機并網運行，待有功功率升至額定功率時，在處理的操作勵磁調節監控機之前，先切除PSS，階躍量設量小于4%，處理有功功率的幅度以及擺動次數，連接PSS，反反復復的進行相關處理錄波。

PSS反調案例處理的是先將PSS產生使用，正常減少有功功率，觀察調節器的電壓電流變化，這時應不會出現有功功率大幅度擺動現象。

在PSS限幅試驗時，額定有功功率設置為90%以上，將PSS限幅值限制在0.1%，觀察PSS振幅的有效率，結束測試時，限幅值將改為原設定值。

PSS自動進行退出試驗處理的是先將發電機并網運行，PSS自動退出值修改為小于現在的有功功率，逐漸減少有功功率直到PSS退出，測試完成后，將退出值改為原設定值。

經過以上試驗，最終整定的PSS參數如下（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機PSS自動投入＼退出值：30%Pn。#1-#3機PSS輸出限幅值：±10%。發電機轉動慣量：3400t m2;水輪機飛輪轉矩：400t m2。[3]。

四、結束語

綜上所述，伴隨我國經濟的快速進步，生產效率顯然有了較大提升。在工業機械領域之中，通過應用電氣自動化技術，能夠有效推動相關工作順利展開，促使各項任務順利進行，進而能夠為企業自身帶來更多經濟效益。

參考文獻：

[1]霍科農.電氣自動化在工業機械控制中的應用分析[J].中國戰略新興產業（理論版），2019，000（019）：P.1-1.

[2]何金勇.電氣自動化在工業機械控制中的應用探討[J].內燃機與配件，2019，286（10）：214-215.

[3]楊輝，韓冰.電氣自動化在工業機械控制中的應用探討[J].技術與市場，2017，024（008）：98，100.

作者簡介：

萬恒? ?1998.8? 男 漢 本科 西南科技大學 機械設計制造及自動化

袁聆峰 1998.12 男 漢 本科 西南科技大學 機械設計制造及自動化

趙軍? ?1998.6? ?男 漢 本科 西南科技大學 機械設計制造及自動化