PLC技术在电气工程及自动化控制中的应用

摘要：PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用不仅可促进企业工作效率的提升，在企业工作质量改善中也发挥了重要作用。本文从PLC技术的定义和特点出发，简要分析了PLC控制系统的核心技术，重点分析了PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应运用及策略，探讨了PLC技术在电气工程及其自动化控制中的发展趋势。

关键词：PLC技术;电气工程;自动化控制

1PLC技术概述

1.1PLC技术的定义和特点

PLC全称为ProgrammableLogicController，即可编程逻辑控制器，该技术可通过对工业数据的模拟和编程达到提升工业环境安全的目的。PLC系统在自身的存储器内部可以执行诸如逻辑运算、顺序等特定的操作，还可通过对一些常见的模拟量和数字量进行inlet和outlet来控制电机或器械。电气自动化中所使用的传统控制器系统内部接线较复杂，不仅可靠性较低，能源消耗也较高，同时也不具备较良好的灵活性。以计算机技术以及接触器控制技术为基础的PLC应用辅助继电器代替了传统的机械触电继电器，应用逻辑关系代替了原来的连接导线，而这类继电器的节点变位时间可以无限趋近于零，也无需像传统继电器一样考虑返回系数问题。PLC控制系统具有非常强大的抗干扰能力，因此在复杂的工业操作环境中也可正常应用。PLC控制系统采用简单的指令形式，操作起来简单便利。正是这些优势，PLC技术在近些年逐渐取代了传统系统运用于电气工程及其自动化控制中。

1.2PLC控制系统的核心技术

1.2.1PLC控制技术中央处理器、存储介质、输入输出接口、电源等部件构成了PLC控制系统，用户也可根据实际需求添加辅助控制等外部辅助设备，各部件功能如下：

(1)中央处理器的主要功能是分析数据，接收并处理用户输入的指令或数据;

(2)存储介质的主要功能是存储用户程序中的相关信息与数据;

(3)输入输出接口的作用在于接收或传递指令信号;

(4)电源的作用则为控制系统电源的接通与关闭。通常而言，PLC控制系统的工作原理与计算机的工作原理类似，接通电源后进行中央处理器的自动诊断，诊断结束后对网络信息进行处理，这些均属于准备工作;准备工作完成后再选择用户程序进行扫描，并通过输入输出口进行控制。一旦在应用PLC控制系统过程中出现不合理的情况，我们即可从中央处理器自动诊断步骤重新开始。

1.2.2PLC控制系统的设计原则在进行PLC控制系统设计时，我们需遵循以下几个原则：

(1)PLC控制系统的安全性与可靠性需得到保证，同时还要满足控制对象的基本需求。

(2)在确保PLC控制系统能够正常运行的情况下，最大限度缩小成本投入，提高生产制造企业的经济效益，同时还需进行系统的扩展开发，以便系统升级或再次开发操作。

(3)PLC控制系统下生产出的产品不仅需保证质量，还需保证安全性。

2PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用

2.1在顺序控制方面的运用

PLC技术作为顺序控制器进行应用是目前其在实际生产生活中应用最为普遍的环节，如应用PLC技术清理火力发电厂的飞灰和炉渣。在顺序控制过程中，一旦自动化控制系统在发挥自身效能时遇到困难，生产效率将变低。PLC在顺序控制方面的应用主要涉及远程控制、现场传感、主站层这三个部分的内容，我们在进行自动化系统的设计与组合时需确保科学性与合理性，以充分发挥PLC技术在顺序控制方面的性能。

2.2在开关量控制方面的运用

PLC技术在应用于电气工程及其自动化控制中时可以可编程存储器的身份参与进虚拟继电器运行过程中。在对继电器进行通断控制时，PLC控制系统往往需要很长的反应时间，这实际上也就意味着继电器难以在短路保护期间得到有效控制。这正是PLC在运用过程中不断出现的缺点之一，改善这一缺点的措施有自动切换系统与PLC技术的综合运用，这一手段不仅可改变系统反应慢的现状，同时还可促进系统运作效率的提升，而这正是PLC技术在开关量控制方面的应用。

3PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用策略

早在电气工程自动化控制智能化发展的起步阶段，PLC技术已经在该领域有了应用，最具代表性的是电气工程自动化控制对信息技术的初步利用。近些年，计算机技术与科学技术的发展使得PLC技术理论体系逐渐完善，其在电气工程自动化控制中所发挥的作用也越来越大。为了更好地将PLC技术应用于电气工程及其自动化控制中，笔者认为可采用以下策略。

3.1深入展开PLC技术在电气工程自动化控制

为了给PLC技术的运用提供思路，我们需从电气工程自动化控制的实际需求出发，既要鼓励全球权威的专家学者通过大量实践案例进行PLC技术在电气工程自动化控制中的理论研究，还要对PLC技术进行深度开发。

3.2积极开展专业技术培训工作

PLC控制系统设计人员的综合素养较低是影响其在电气工程自动化控制中运用的主要因素，因此我们需更加重视设计人员的专业技术培训，确保其掌握PLC技术。

3.3加快建立健全PLC技术的运用规范和标准

在运用PLC技术时，其规范性与统一性非常重要，因此我们需加快建立健全相应的运用规范与标准，同时还需推动其成为行业标准，以为电气工程自动化控制的信息化发展奠定较为夯实的基础。

3.4为系统设计单位与使用单位建立有效的沟通机制

有效的沟通机制可确保系统设计目标与实际生产需求相符，系统设计单位与使用单位之间也可及时针对设计或使用过程中存在的问题进行交流沟通。除以上4种策略外，我们还需对系统运行环境加以考虑，如在极易受到电波干扰的恶劣环境下，设计人员可安排对应的抗干扰设备，以保证PLC控制系统切实发挥自身效能。

4PLC技术在电气工程及其自动化控制中的发展趋势

4.1进一步提升PLC控制系统的可靠性与抗干扰性

在过于恶劣或电磁干扰过于强烈的生产环境下，PLC控制系统在运算或控制过程中极易出现偏差管理现象，甚至还会因某些重要环节出现的错误而导致工业生产秩序紊乱。因此，进一步提升PLC控制系统的可靠性与抗干扰性是PLC未来发展的科学方向。在这一方向指导下，我们需采取措施提升系统在恶劣环境以及电磁信号密集环境下的抗干扰能力，而并尽量减少系统设计、安装及使用过程中各类因素对系统所产生的负面影响。

4.2推动PLC系统向网络化、数字化发展模式不断迈进

1975年DCS技术问世，到目前，其在电气自动化控制系统中的应用以及研发水平日益成熟，但由于提升的空间有限，因此其逐渐出现了后劲不足的现象。PLC技术与DCS技术的充分融合则有利于二者优劣互补，经过合理通化与创新发展，一种全新的控制系统产生并且在电气工程中得到了较为广泛的应用，即FCS控制系统，这将使得进一步综合与强化的应用在系统内数字化、自动化及智能化的控制中得以实现。在不久的将来，FCS控制系统技术还将进一步拓宽其在火电厂工业生产中的广泛应用，同时还将获得持续的完善与更新。

5结语

近些年，随着计算机技术与接触器控制技术的发展，PLC控制系统的设计与应用得到了进一步完善，其技术理论体系也越来越成熟。综上所述，PLC技术在电气工程及其自动化控制中有着传统机械触电继电器所无法比拟的优势与特点，而互联网技术与信息技术的成熟将使得其控制系统更加安全可靠，其在电气工程自动化控制领域的应用也将得到进一步的深入。

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作者：王宇超       单位：上海远动科技有限公司