PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用

黨玉潔

（河北工程大學 河北省邯鄲市 056038）

在21 世紀背景下，科學技術迅速發展，這也促使全球信息化進程得以不斷推進，并給各個領域的發展帶來了千載難逢的機遇，在電氣工程及其自動化控制領域中，更是將PLC 技術的應用作為未來的發展趨勢。在現代社會經濟繁榮發展的大背景下，為了使電氣工程及其自動化控制水平得到全面的提高，就必須要對PLC 技術進行充分的運用，并將PLC 技術作為領域發展的核心技術，以此推動整個行業的快速發展。相比于傳統的控制技術來說，電氣工程及其自動化控制在安全性方面要更加嚴格，而PLC 技術的應用則使其自動化程度進一步提高，有效保障了電氣工程及其自動化控制安全，并在該領域中發揮著愈發明顯的作用。為此，本文便對PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的相關運用進行探討，以期進一步提高PLC 技術在該領域中的應用水平。

1 PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用價值分析

1.1 高操作性

對于PLC 技術來說，其具有極高的操作性，而且能夠對語言互譯類管理進行有效支持，確保用戶在對PLC 技術進行使用時能夠采用正確的操作方式，通過對PLC 控制模式及其語言結構進行掌握，以此確保程序管理效果得到進一步提升。對于PLC 技術來說，其還具備自動翻譯功能，用戶在使用PLC 技術以后，能利用PLC來進行程序互譯。在對程序進行編寫過程中，需要對系統整體性結構進行集中性的簡化，以使程序得到更為簡單的處理，進而使工作效率得到有效提升。工作人員在對PLC 技術進行應用時，需要按照相應的國際標準來進行使用，以確保其夠滿足通信要求，同時也能使不同廠家順利實現PLC 技術的更換，使實踐效果及處理效率得到進一步提升。在對操作水平進行調試過程中，也能使PLC 通信的開放化發展打下良好的基礎。

1.2 控制功能

圖1：PLC 裝置的內部構造示意圖

對于PLC 技術來說，其在電氣工程及其自動化控制領域中有著非常明顯的應用優勢，這是因為PLC 技術是一種可以進行編程的邏輯控制器，這使其能夠充分發揮出應有的控制功能，同時，在控制方面也比較便利，能夠實現對電氣工程及自動化控制系統的高效、靈活控制。在對PLC 技術進行實踐運用過程中，通過PLC 能夠使系統具備較強的環境適應能力，防止外界環境對系統運行及控制造成干擾，同時也能為系統的維修工作提供巨大便利。對于一些非常復雜的控制任務來說，可以通過PLC 技術的運用，借助于簡便的編程語言來確保系統能夠按照相應的控制要求執行對應的操作功能。此外，隨著PLC 技術的不斷發展，在PLC 技術的運用過程中，產品設備的功能將得到逐步優化。例如，某些產品具有標準化格式，這時用戶便可提出具體要求，以使各類控制系統在控制性能方面得到有效加強。比如，用戶可提出加強控制系統的抗干擾能力，在傳統的控制系統中采用的傳統控制方式，主要是利用繼電器來達到控制目的的，不過這也是軟件的替代性功能被削弱，從而導致控制系統在使用過程中頻繁出現各種故障。所以，這也使PLC 技術得以被應用到系統控制中，從而使系統具備了更加強大的抗干擾能力，由此為電氣工程及其自動化控制提供了良好的抗干擾技術支持。電氣工程及其自動化控制系統通過PLC 技術的運用，使其具備了強大的抗干擾性能，并且在PLC 技術的運用下，其診斷及檢測能力也得到了進一步提高，也就是電氣工程及其自動化控制系統能夠利用PLC 技術來實施自我檢測，以此判別系統中其他裝置的故障發展情況，并找出故障發生的源頭，以此指導檢修人員對具體的故障位置進行有效檢修，從而實現對故障的有效排除。在PLC 裝置中，包含有外部設備接口、擴展接口、存儲器ROM/RAM、中央處理器、輸入輸出接口等。PLC 在運行過程中，其運行流程主要分為三個，分別是輸入刷新階段，程序執行階段和輸出刷新階段，在輸入刷新階段中PLC 中的輸入電路通過掃描方式來對輸入狀況進行實時監視，并將監視信息暫存到輸入映像寄存器之中。而在程序執行階段中，PLC 則是按照相應的順序來串行掃描處理程序，然后分別從輸入映像寄存器與輸出應向寄存器中對相應的數據進行獲取，然后進行運算與處理，最后再將程序運算結果寫入到寄存執行結果的輸入映像中進行存儲。在輸出刷新階段中，對用戶的控制程序指令進行執行以后，PLC 會把預算輸出結果存儲到輸出映象寄存器之中。如圖1 所示為PLC 裝置的內部構造示意圖。

2 PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用研究

2.1 應用于閉環控制工作中

在電氣工程及其自動化控制中，閉環控制是一種重要的控制方式。而在閉環控制中，PLC 技術在其中發揮著至關重要的作用。一般來說，在許多系統中采用的泵類電機設備都是運用的閉環控制方式，在對該類設備進行啟動過程中，可采取兩種方法來實現，分別是自動式啟動與手動式啟動。在對PLC 技術進行應用以后，能夠對電機運行時間進行準確判斷，并將電機運行時間作為泵類型選擇的重要依據，這樣便使得泵的運行質量及效率大幅提高。在對PLC技術進行運用的過程中，還需在常規控制系統中結合采用PLC技術，這樣可大幅提高常規控制系統在運行過程中的智能化水平，進而使企業生產活動得以順利開展，避免常規控制系統在使用過程中因出現故障而影響到企業的正常生產。

2.2 可充當順序控制器

現階段，PLC 技術在被應用到企業生產過程中，許多企業都紛紛將PLC 技術當作一種順序控制器，這也促使順序控制成為企業生產過程中的一種重要控制方式。對于PLC 技術來說，其在企業生產中發揮出的順序控制作用可以從三個方面進行體現。首先，通過PLC 技術的運用，能夠使企業管理人員對工程系統進行遠端化監管，這有助于對電氣設備進行自動化控制，同時也能減輕操作人員的工作量，進而有效降低電氣工程安全生產中安全事故的發生幾率，保障操作人員的人身安全。并且，通過采取PLC 技術，以此實現對電氣設備的自動化控制，還能使生產環境進一步改善，避免出現大量操作人員聚集所產生的混亂、嘈雜現象，從而降低操作人員在工作過程中出現的失誤幾率，使電氣工程及其自動化控制水平得到有效的提升。其次，通過在電氣工程自動化控制領域中有效運用PLC 技術，可對生產現場中的各類信息進行有效傳感，從而幫助企業管理人員對生產現場的實際情況進行全面了解和掌握，以便于采取對應的管理手段來應對生產過程中出現的問題。最后，通過PLC 技術運用，能夠對電氣工程中的主站層部分進行有效控制，企業可以利用PLC 技術來提高電氣工程的生產效率，使電氣工程生產中可能發生的安全事故得到有效避免，最大限度的降低生產風險，并且還能使PLC 技術在順序控制中充分發揮其應有作用，進而使電氣工程在自動化控制方面體現其應用優勢。

2.3 可實現開關量的精確控制

現階段，科學技術的快速發展，使得PLC 技術在應用過程中產生了新的特點，這也使其發展方向出現了新的變化，從而促使PLC 技術在各個領域中的應用范圍變得更加廣泛，其應用功能更加豐富。尤其是網絡信息技術的快速發展，使得PLC 技術的應用優勢及其技術特點變得更加明顯，在開關控制中能夠充分體現出PLC技術的應用優勢。在以往的電氣工程自動化控制工作中，操作人員往往需要通過開關斷電方式來實現開關控制，并且還要通過斷路器的應用來實施自我保護，不過這種控制方式使得機器設備在進行控制響應過程中，往往會花費較長時間，而且也會使機器受到一定程度的損害，對機器設備的維修也帶來了一定不便，在控制性能方面較為低效。而將PLC 技術應用到電氣工程的開關控制中，能夠對以往的機械繼電器控制方式進行有效代替，進而有效彌補了傳統設備控制存在的不足，并且通過虛擬化的繼電器控制，還能有效減少電氣工程開關控制的響應時間，進而在電氣設備發生故障時，能夠進行第一時間的響應，以便于工程人員作出及時的維修與更換，這樣電氣工程的控制效率及質量也能得到進一步提升、所以，對于電氣工程自動化控制企業來說，在運用PLC 技術過程中，需要對PLC 技術的性能及其特點進行全面了解，并加強PLC 技術的創新研究，以此強化PLC 技術的性能，使其功能優勢得到最大程度的發揮。

3 PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的發展態勢分析

現階段，在電氣工程及其自動化領域中PLC 技術的運用已成為未來發展趨勢，科學技術的快速發展，也促使機械制造領域對計算機運用PLC 進行控制成為研究重點。通過PLC 技術的運用，能夠使電氣設備實現智能化控制，并優化電氣設備的運行速度及儲存容量，在后續發展過程中，PLC 技術的不斷完善還將促使電氣工程發展愈發滿足現代化生產要求，同時隨著PLC 技術的不斷普及，電氣設備運行水平將得到進一步增強，設備使用效果也將變得更加顯著。

4 結語

總而言之，PLC 技術具有極高的應用價值，不過其在電氣工程及其自動化控制領域中仍舊有一些應用問題需要解決，而這就需要企業能夠對PLC 技術運用過程中的系統各個要素實施有效控制，結合市場需求變化情況，以此確保電氣工程的自動化控制水平得到進一步提升，進而為電氣工程的可持續化發展提供新的動力。