PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用

陳德強

摘要： 目前，隨著我國社會經濟的不斷發展，PLC技術在電氣工程自動化控制領域實現了非常廣泛的推廣和運用，并且在技術水平上也實現了進一步的提升。電氣工程通過對PLC技術的合理使用，不但可以實現對自動化方面的合理控制，同時還能為電氣工程未來發展提供非常重要的基礎支撐。另外，在PLC技術應用過程中，微軟公司的處理器在其中起到了非常重要的基礎作用，主要是實現了對計算機技術以及通信技術之間的有效結合，從而在最大程度上發揮出現代化技術的作用。本文主要針對PLC技術在電氣工程以及自動化控制中的運用進行了深入的分析，希望能為相關人員提供合理的參考依據。

關鍵詞：PLC技術、電氣工程、自動化控制

中圖分類號：G62文獻標識碼：A

引言

現今 PLC 技術發展的越來越成熟，PLC 技術具有優良的穩定性和可靠性。正是因為具有很多的優點，所以 PLC 技術被廣泛應用在電氣工程領域。PLC 技術廣泛運用的同時也推動了PLC 技術的進一步發展和完善，下面將詳細分析 PLC 技術在電氣工程自動化控制中的應用。

1 PLC 技術概述

1.1 PLC 概念

PLC 即可編程邏輯控制器，國際電工委員會曾經給出了對它的定義。定義中指出，PLC 是一種應用于工業生產的電子系統，它采用數字運算操作方式。PLC 可以進行程序存儲，并且遵照程序指令來執行邏輯運算、定時、計數、順序控制與算術操作等命令，進而控制機械運動或工業生產過程。實際上，可以把 PLC 看作是一臺計算機，它通過自身的輸入、輸出接口來進行數字信號或模擬信號的傳輸，并以此控制與之相連的機械設備或生產系統。當然，在實際應用的過程中，它的硬件系統和軟件系統都需要根據實際需求來進行配置和設計。

1.2 PLC技術的特點

PLC 技術融合了現代控制技術及計算機技術的優勢，與傳統的控制技術相比，具有更高的靈活性及通用性，能夠滿足不同軟件對不同任務的控制需求[2]。一旦出現新的難以控制的任務，PLC 技術便能夠通過修改程序來實現對新任務的控制。同時，PLC 技術的自我診斷保護功能相對完善，能夠實時的診斷系統運行故障，確保系統的穩定運行，因此具有極高的可靠性及安全性。此外，PLC 技術還具有較強的適應性，PLC 技術的抗沖擊能力和抗電磁干擾能力能夠保證其不受惡劣生產環境的影響，始終保持正常運作。最后，PLC 技術還具有操作便捷、維護簡單的特點，具備較高的實用性。

2 PLC控制系統的核心技術

2.1 P LC 控制系統的設計原則

在 PLC 控制體系規劃過程中，要嚴格遵守以下幾點要求：1）確保 PLC 控制體具有安全可靠性，并保障管控目標的基本標準。（2）在PLC控制體系正常運行的狀況下，最大化降低成本投資，提升生產制造單位的經濟利益，不斷改進整個體系。（3）PLC 控制體系下制造出的產品既要保障其質量，更要保障其安全性。

2.2 P LC 控制技術

PLC 控制體系由中央處理器、存儲媒介、輸入輸出接口及電源等組成，用戶能夠以實際需要為依據增添輔助控制等外部輔助裝置，各部件具有以下功能：

（1）數據分析是中央處理器的主要性能，主要負責用戶輸入的指令與數據的接收處理;（2）有效存儲用戶程序中的有關信息與數據是存儲媒介的功能;（3）接收或傳送指令信號是輸入輸出接口的主要作用;（4）電源管控的是系統電源的接通與關閉。

一般來講，PLC 控制體系的工作原理與計算機工作原理相近，電源接通后可以自主判斷面處理器，然后再運用網絡信息進行處理，此為最基礎的準備工作;準備工作完成后再掃描選用的用戶程序，并通過輸入輸出口對其進行控制。在整個 PLC 控制系統運用過程中如果有不合理的情況出現，此時可由中央處理器對其進行自主判斷，使全部程序重新開始。

3 電氣自動化控制中PLC的順序控制

為了實現有效的控制，大量的企業開始使用控制系統，如在電廠系統的控制系統中采用的除渣系統和除灰系統，還有順序控制系統在煤炭處理系統中的有效應用。自動控制系統在煤炭控制系統中的應用，使得煤炭的生產效率有了非常大的提高。在輸煤控制系統中采用的是分層的網絡結構。這種分層網絡結構主要分為遠程控制站和傳感器兩個領域，通過檢測控制室中操作員的操控[1]。為了很好地實現 PLC 在煤礦控制系統中的應用，提高煤礦生產設備運行的穩定性，減少操作人員的數量，提高企業的的經濟效應。在灰處理的控制系統中，應該采用可編控制器進行控制，同時還具有環旭控制的功能，能夠讓設備自行運行，無需人工看守，大大提高了人力資源的利用效率。開關的順序控制和電力系統的自動化機控這兩種控制方式都是過程控制方式，同時也是主要的控制方式，達到了節能減排的目標，提高了工業自動化控制的水平，使得在生產工藝方面的要求變得越來越高。

4 PLC技術在電氣工程自動化控制中的運用

4.1 閉環控制

在電氣自動化控制系統當中，涉及了很多的電機啟動方式，具有一定的多樣性，其中比較普遍的集中方式為手動啟動、機旁屏手動啟動以及自動啟動等。將PLC技術應用到電氣工程自動化控制工作中，其中非常重要的一點就是閉環控制，其中 PLC 技術的閉環控制在內容上主要涉及了電液執行單位、轉速測量單位以及電子調節單位等，可以保證轉速測量工作的有效開展，同時還能對調節器實現合理的控制。將PLC技術應用到電氣自動化控制系統中的電機自動啟動當中，當動力泵處于開啟狀態時，可以在對控制器利用的基礎上完成對模板的控制工作，同時還能對泵機的運行效率進行采集，從而可以對主備用泵進行合理的選擇。

4.2 開關控制

在電氣工程及其自動化控制的整個運用過程中，工作人員可將 PLC 技術當作可編程控制器進行運用，再以實際要求為依據使其與運行的虛擬斷電器加以有效結合。然而，在實際的運用過程中，由于 PLC 控制體系需要運用相當長的一段時間才能完成對繼電器的通斷管控，會產生短路保護時期不能對繼電器進行合理管控的情況。所以，經過不斷的研究討論后，工作人員可以將 PLC 技術和自動切換體系進行有效融合，通過這樣做，能夠合理解決系統運行時反應太慢的情況，還能夠不斷提升PLC 技術在開關控制中的整體運用效果及水平。

4.3 將備用電源自動投入到相應的裝置中

備用電源自動輸入到相應的裝置中的主要功能就是能有效地提高供電系統在供電等方面的可靠性，并且這種技術廣泛應用在大型企業的供電系統中。在原有的供電控制系統中輸入備用電源系統，將電源有手動模式或自動模式切換為后備供電，在這個過程中，會存在幾秒的關斷時間，對電源供電的連續性和可靠性造成一定的影響[5]。應用可編程機控制，可以對備用電源裝置實現自動控制，在控制的過程中，系統可以根據裝置的實際情況進行抗干擾，具有很高的可靠性、操作起來也相對簡單以及接線方便等諸多有點。

結束語

綜上所述，對于目前電氣自動化控制體系來講，PLC技術是目前較為先進的一項技術。與傳統的電氣自動化相比，PLC技術可對其許多缺點進行合理改善。因此，在企業中要合理運用 PLC 技術，促進人力成本的降低，提升生產效率，降低勞動力，減少材料的使用率，不斷整合生產流程，確保企業效益的最大化實現。

參考文獻：

[1] 李彥俊.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用探析[J].中國高新區，2017（23）：19.

[2] 陳蘊博.基于PLC技術的電氣工程及其自動化控制理論分析[J].科技創新導報，2017，14（28）：11+13.