PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用

成崗

摘要：PLC技術在電氣工程控制軟件系統中尤為關鍵，為提升系統的智能化水平提供了助力，也為相關工業生產創造了巨大的經濟價值。要了解PLC應用于電氣工程及其自動化控制過程，要了解其工作原理，熟悉其通用、可靠以及便捷的功能特性。

關鍵詞：PLC技術;電氣工程;自動化;應用

介紹了PLC技術的基本原理及發展現狀，其次詳細分析了PLC技術在電氣工程自動化控制中的具體應用，然后通過建筑物空調和通風用電的實際案例深入研究PLC技術，最后分析PLC技術的應用趨勢，以便為今后的電氣工程自動化控制發展和進步提供借鑒。

1 PLC技術

PLC技術是一種可擴展的編程控制器，這是一種結合了計算機技術的先進控制方式。PLC系統按結構分為眾多的控制模塊，例如電源模塊，中央處理器模塊，模擬量輸入輸出模塊，數字量輸入輸出模塊，特殊模塊等，實現了智能控制功能。PLC技術的基本運行原理是通過輸入模塊，將現場信號及設備狀態讀取到系統內，然后通過中央處理器根據編寫的程序處理邏輯關系，最后通過輸出模塊輸出控制信號，以實現智能邏輯控制。隨著現階段計算機技術的進步，在自動化控制技術的研究過程中更多的將PLC系統和計算機系統有效地集成在一起，組成一套大型的DCS系統。另外，隨著計算機處理技術的發展，在系統中應用了高速CPU、高速計數，脈沖控制等模塊，以提高PLC在實際過程應用中的控制能力。并實現了數據共享，遠程控制等功能。另外在PLC系統的設計過程中，通過靈活多樣的程序設計，將工藝流程通過梯形圖、語句表的方式系統的展現出來。

2 PLC技術設計原則

PLC技術的產生和發展不僅使得傳統的生產流程能夠通過自動化系統進行控制，同時還能夠實現對生產產品的質量控制和監管。此外，在整個工作系統出現一定問題的情況之下，通過PLC技術還能夠進行自動化的檢測和維修，為生產發展提供了極大的便利。所以，在PLC技術設計和發展的過程中，應更好地堅持有效的設計原則，首先要堅持因地制宜的設計形式，根據具體的生產流程以及生產者的使用需求進行有效的設計，以保證PLC技術的應用效果;其次，在整個設計過程中要堅持質量原則，保證整個技術體系運行的安全性和穩定性;同時，還應更好地注重PLC技術應用的經濟效益，使得其在保證產品質量以及工作效率的前提下，還能夠更好地控制整體的運行成本，實現工業生產的有效利潤獲取;此外，對于PLC技術的整體設計和開發，應堅持著創新的原則，通過更有創造性的技術設計手段，使得整體的控制系統能夠進行不斷的完善和發展;最后，除了保證整個PLC技術應用的有效性外，還必須堅持一定的簡潔性原則，以實現該系統更好的養護和維修。

3 PLC技術在電氣自動化控制中的具體應用形式

PLC技術又稱作可編程控制技術，其主要是通過微處理器存儲器以及輸入輸出端口等組成，通過智能化的設計實現自身的智能控制工作體系。PLC技術能夠將輸入的信號進行有效的處理，通過一定的邏輯化分析，使其能夠通過一定的輸出形式進行控制而最終實現智能化的工作形式。

3.1控制順序

PLC技術，在應用時可在企業生產和人們生活過程當中，將順序控制器的作用進行有效發揮，以此來滿足社會的發展需求。例如可以在火力發電廠當中應用PLC技術，通過技術所具有的相關優勢，從而有效清理火力發電廠的飛灰和爐渣，提升火電廠運行的穩定性。而在順序器的具體控制過程當中，往往會受到相關因素的影響，因此在系統運行時一旦受到外力阻攔，將會降低生產效率，對系統的整體運行水平產生嚴重影響。針對PLC技術進行分析，在按順序控制過程當中往往涉及到許多內容，而且范圍比較廣泛，目前來說具體包括遠程控制、現場傳感等相關內容。而通過科學合理的系統設計，可以有效優化相關環節，并確保系統運行的規范性，使PLC技術的主要功能和作用得到充分發揮。

3.2開關控制

當在執行電氣自動化控制任務的時候，繼電器需要長時間工作，如果一旦發生了短路的現象那么繼電器將無法正常的開展工作，通過PLC可編程控制技術有效的控制和編輯集成可以避免在操作模式的短路，確保繼電器能夠以一個相對正常的狀態運行，這將會大幅度提升PLC系統的效率，我們需要切實加強PLC系統的開關控制。在這個系統中，多個控制點可以達到幾十萬個，可以通過數據點控制網絡，PCL邏輯在控制順序上可以有一個臨時性的組合，通過這個組合來修改時間和操作數據，控制軟件很靈活，可以實現切換的問題控制。

3.3應用于閉環控制

閉環控制也是過程控制，主要是對溫度、壓力和流量等模擬量的控制。傳統的電氣工程領域，人工方式的啟停難以保證安全性和可靠性，不利于提高生產效率。PLC技術則能起到很好的輔助作用。閉環控制在熱處理、鍋爐控制等場合都有應用，能夠與其他技術組合形成自動智能控制系統。常見的閉環控制系統有電機調速系統和平臺流量、液位、溫度及壓力等控制系統。一般閉環控制系統有單個閉環控制系統和多個閉環控制系統兩種。鑒于控制變量的比例系數之間的絕對值非常重要，在控制同步設備速度時會采用單個閉環控制系統。利用PLC技術能夠快速反映相關階段中由閉環系統控制技術呈現出的連續運行狀態，從而全面監視閉環的綜合控制系統功能。

3.4在機床電氣系統中的應用

對于機床的數控系統而言，機床的控制系統已經實現多軸聯動。而傳統的電氣控制系統只能去加工簡單的、精度要求不高的零部件。對于復雜的、精度要求高的機械加工場合只能使用具有PLC技術的控制系統。在使用了PLC技術的數控系統中，整個加工過程各個聯動軸的動作完全由編寫的程序及編碼器反饋的參數控制。此外多軸聯動數控系統中急需解決的問題是動態性能和加工精度，這對控制系統的硬件提出了更高的要求，例如高位數CPU（64位）在數控裝置上的應用，高速納米級插補運算、高分辨率伺服，開放式PLC。而在軟件方面，指令代碼的發展成為了提高加工質量的關鍵要素，將簡單的指令組合在一起形成帶輸入輸出參數功能塊、對精度的補償、加工全過程的仿真、標準件加工的自動編程等功能都是對加工質量的保證。開發出一套操作簡單、加工精度高，多軸聯動的數控機床為包括PLC技術在內的數控系統提供了廣闊的發展空間。

結語

隨著我國科學技術的不斷創新與發展，PLC技術具有一定的智能化、數字化等優勢，其能夠有效的識別用戶的指令，完成用戶相應的工作任務，通過掃描數據、傳輸信息等一系列生產操作，有效推動電氣工程的自動化創新發展。在今后的發展過程中，我國應更好地與世界前沿科技相結合，提升整體的技術水平，同時，還要建立起高素質的人才隊伍，為PLC技術更加穩定的發展提供有效的支撐。除此之外，還需要針對PLC技術的具體應用建立起有效的應用標準，加強各方面的監督和管理，更好地促進其在電氣工程自動化控制中應用水平的提升。

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