PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

王彪 龍鍇鵬 張傳興

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，也伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)也加快了發(fā)展步伐。電氣工程自動(dòng)化控制中， PLC 技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣，并結(jié)合以往電氣工程自動(dòng)化中的技術(shù)，這樣既繼承了傳統(tǒng)電氣中優(yōu)秀的技術(shù)，又加強(qiáng)提高了現(xiàn)代電氣工程的運(yùn)用技術(shù)。電氣工程自動(dòng)化的迅速發(fā)展也極大地促進(jìn)了我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力提升?；诖?，本文針對PLC技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用進(jìn)行具體的分析，而應(yīng)用所體現(xiàn)的方面主要有三點(diǎn)組成，每一點(diǎn)的控制類型組合而成整個(gè)PLC技術(shù)的關(guān)鍵所在。

關(guān)鍵詞：PLC 技術(shù)；電氣工程技術(shù)；自動(dòng)化控制

PLC 是運(yùn)用一類可編程的存儲(chǔ)器，即可編程邏輯控制器。可編程邏輯控制器是種通過自動(dòng)化控制的電子系統(tǒng)，工業(yè)控制中的應(yīng)用程序是由數(shù)字運(yùn)算操作完成。利用可編程CPU，在其系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序邏輯控制指令；并通過數(shù)字信號(hào)的輸入與輸出來控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)和生產(chǎn)流程。從改革開放以來，電氣行業(yè)的影響力一直在擴(kuò)大，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，所應(yīng)用的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)也比以往多了許多。目前PLC 技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中是主流技術(shù)。

一、PLC的介紹

PLC從基本概念上來看的話可以劃分為邏輯控制器的一種，在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用廣泛。通過內(nèi)部數(shù)字存儲(chǔ)器及其存儲(chǔ)指令，完成一系列邏輯計(jì)算，包括一些相關(guān)聯(lián)的指令，類似于定時(shí)、計(jì)數(shù)等，然后再根據(jù)這些指令相對應(yīng)的利用數(shù)字模擬信息來顯示一些機(jī)械方面的控制。

PLC是一種數(shù)字化的運(yùn)算電子裝置，如此一來便可提高工業(yè)控制領(lǐng)域中的生產(chǎn)效率；運(yùn)用簡單的數(shù)字化程序語言來達(dá)到某些邏輯上的思維。簡單的數(shù)字化語言便可以控制生產(chǎn)中的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和生產(chǎn)過程。PLC的附屬設(shè)備和功能都應(yīng)該按著和相關(guān)的工業(yè)控制特性而進(jìn)行一定程度上的開發(fā)，在開發(fā)的工程中需要注意的是其模塊的功能方面需要相比先前更加便捷。

現(xiàn)代的PLC生產(chǎn)商均能生產(chǎn)出各種類型的PLC功能模塊，且可以運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，無論控制規(guī)模大小，均可以無縫連接。除了邏輯算法功能還需優(yōu)化，現(xiàn)代PLC的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力已經(jīng)能夠運(yùn)用到各種數(shù)字控制領(lǐng)域均?，F(xiàn)在PLC功能模塊的大量產(chǎn)生，在位置、溫度等工業(yè)控制領(lǐng)域都已普遍運(yùn)用plc模塊。加之plc通訊能力和人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展與完善，利用plc組成各種控制系統(tǒng)就變得非常容易。

二、PLC技術(shù)在電氣工程技術(shù)中的應(yīng)用

目前PLC技術(shù)廣泛運(yùn)用于電力、機(jī)械、能源、工業(yè)生產(chǎn)線、人工智能機(jī)器人等各種自動(dòng)化控制領(lǐng)域，主要分類如下幾種：

（一）簡單的邏輯控制

開關(guān)中的邏輯控制是PLC運(yùn)用中最基本的應(yīng)用領(lǐng)域，代替了傳統(tǒng)的開關(guān)中的繼電器運(yùn)用，現(xiàn)代的PLC技術(shù)控制電路中的邏輯、順序等功能變得簡單且高效，從工業(yè)生產(chǎn)上來看，為企業(yè)帶來了相當(dāng)大的好處。PLC技術(shù)可以用于單一設(shè)備的控制，也可以應(yīng)用于多設(shè)備或是生產(chǎn)線自動(dòng)化等復(fù)雜的控制領(lǐng)域。如印刷機(jī)、數(shù)控機(jī)床、生產(chǎn)流水線、制造業(yè)工廠自動(dòng)化管理設(shè)備等。

（二）模擬變量的控制

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，會(huì)有多個(gè)連續(xù)變化的自變量，一些相關(guān)的模擬變量有涉及到物理的計(jì)量類型，如溫度、壓力等。為了模擬變量能夠在可編程控制器中實(shí)現(xiàn)A/D和D/A轉(zhuǎn)換順暢且易于安裝，A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊在PLC生產(chǎn)商中得以大量推廣。將所有計(jì)算程序、控制算法集中于模塊中，更便于用戶可選擇性的使用。

（三）運(yùn)動(dòng)控制

PLC能夠控制的運(yùn)動(dòng)類型同樣也是廣泛，包括比較常見的圓周運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在用專用的控制模塊來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的位置、運(yùn)動(dòng)控制，簡化模擬量的輸入和輸出。如單軸或多軸的位置控制模塊?，F(xiàn)在工控領(lǐng)域中的許多廠家都在采用plc簡化模塊，運(yùn)用于機(jī)器人、機(jī)床、生產(chǎn)鏈等領(lǐng)域中。

三、PLC在電氣自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

自改革開放以來，，電氣工程是我國一直重視的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，電氣工程不僅能給我國經(jīng)濟(jì)上帶來發(fā)展，也能促進(jìn)我國現(xiàn)代化進(jìn)程。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，PLC技術(shù)也不斷的發(fā)展進(jìn)步，某種程度上，PLC技術(shù)的進(jìn)步也受益于電氣工程技術(shù)的進(jìn)步。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迭代更新，PLC技術(shù)在今后的發(fā)展中，其功能和運(yùn)用領(lǐng)域均會(huì)朝著多元化的方向發(fā)展，控制的語言會(huì)更加完善，創(chuàng)新的PLC技術(shù)也會(huì)更適應(yīng)電氣設(shè)備自動(dòng)化的需要。

PLC新技術(shù)的發(fā)展愈來愈快，適應(yīng)的領(lǐng)域也更加豐富，但PLC技術(shù)還存在著許多待完善的問題需要我們?nèi)ソ鉀Q。在較復(fù)雜的環(huán)境下使用PLC技術(shù)，會(huì)受到一系列因素干擾，比如電磁波，相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果也會(huì)有很大的誤差；因此其抗干擾能力較差，還需要我們?nèi)ヌ岣吆屯晟?。在我們運(yùn)用PLC技術(shù)時(shí)，要找到其優(yōu)點(diǎn)加以合適運(yùn)用；遇到PLC技術(shù)的缺點(diǎn)時(shí)，加以修正，以便在以后的研究中克服這些不足，如此便會(huì)更加完善PLC技術(shù)的運(yùn)用。

隨著人工智能的誕生，今后的制造企業(yè)中必定會(huì)生產(chǎn)出非常智能的電氣工程產(chǎn)品黑科技，這就要求在創(chuàng)造設(shè)計(jì)過程中符合具體的應(yīng)用環(huán)境，不斷完善人機(jī)交互的設(shè)計(jì)，這樣一來，電氣控制的適用領(lǐng)域?qū)?huì)拓寬。PLC技術(shù)這一新技術(shù)必將是今后發(fā)展的必然趨勢，主要包括多個(gè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)建設(shè)的控制系統(tǒng)。之所以大力推廣PLC技術(shù)的運(yùn)用，是因?yàn)镻LC技術(shù)具備網(wǎng)路布局廣泛，密度大，可靠性高等優(yōu)勢。

四、結(jié)語

綜上，針對當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制而言，PLC技術(shù)已是一項(xiàng)非常先進(jìn)的技術(shù)，PLC 技術(shù)是十分適合的技術(shù)。與傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化比價(jià)，PLC技術(shù)能夠補(bǔ)充很多不足之處。因此，企業(yè)中要想降低人力成本，提高企業(yè)生產(chǎn)線效率，減少勞動(dòng)力，降低材料的使用，優(yōu)化生產(chǎn)流程，PLC技術(shù)的應(yīng)用已是大勢所趨；如此一來，在面對當(dāng)前復(fù)雜經(jīng)濟(jì)市場環(huán)境下也能夠在很大程度上提升公司的競爭力，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的成熟也使得電氣控制系統(tǒng)更加安全可靠，由此，電氣控制技術(shù)在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將會(huì)更加普遍和深入。

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作者簡介：王彪（1994），男，重慶涪陵區(qū)大順鄉(xiāng)人，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。