電氣工程及其自動化控制中的PLC技術應用

黃良瑞

摘要：PLC技術是一種新型技術，在電氣工程自動化控制中得到有效應用，進而實現對工程的自動化控制效果。本文簡要介紹了PLC技術及其優勢，分析了電氣工程自動化控制設計方面的問題，最后提出了PLC技術在自動化控制設計中的應用對策，為相關方面提供參考。

關鍵詞：電氣工程自動化;控制;PLC技術

引言

PLC技術的應用，不僅全面促進了電氣工程及其自動化行業的發展，也進一步推動了行業的改革和創新。PLC技術對比傳統技術，在電氣工程機器自動化控制中的應用要具有更加顯著的優勢，可以有效提高系統的穩定性和可靠性，同時還能夠提升電氣工程自動化系統的整體運行性能。電力企業的相關工作人員應加大對電氣工程及其自動化控制的研究力度，并采取有效對策，全面提升電氣工程的自動化控制水平，促進行業的快速發展。

1 PLC技術概述及發展狀況

1.1 PLC技術概述

PLC技術是一種可編程邏輯控制技術，其主要根據項目實際狀況設置相應的控制模式。當處于邏輯運算和順序控制條件時，PLC技術借助終端設備實現不同量值參數之間的邏輯控制，從而推動電氣工程的飛速發展。在20世紀60年代初期階段，PLC技術可以存儲電氣工程自動化控制操作的內部程序，使得相關工作人員在實際應用和檢查過程中更加便捷，同時為用戶提供便利的計算機運算功能。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。

2 PLC技術的發展狀況

在20世紀60年代初期，美國汽車巨頭通用汽車提出PLC技術理念，并在較短時間內廣泛應用至不同領域，同時受到世界不同國家的重視。在PLC技術的發展初期階段，其控制系統相對較為單一化，僅能夠實現簡單的順序控制。隨著更多研究人員不斷的研發和技術改革創新，在20世紀80年代，PLC技術的形態發生了顯著變化，同時其在控制功能上加入了函數運算，使其能夠滿足更多領域的實際應用需求，其中以能源、化工、電氣制造為主。在實際加工生產過程中，PLC技術的順序控制、開關量控制和閉環控制的應用，其能夠在一定程度上有效的與不同企業的生產效率產生密切關聯，從而促進企業生產效率的提升。在電氣工程自動化的發展領域中，PLC技術能夠實現相對較為復雜的電氣設備控制工作，在此過程中其主要采取的控制模式為箱體式和模塊式，這兩種不同類型的控制模式在內部結構組成和實際應用方面均存在差異。對于箱體式的控制模式而言，其主要由CPU主板、內存塊、顯示面板等組成，根據CPU的性能可劃分為不同的型號，在實際應用過程中依照具體情況操作。對于模塊式的控制模式而言，其主要由PLC模塊、電源和模塊存儲器組成，在應用過程中根據實際情況進行擴展。

3 PLC技術在電氣自動化控制中的應用

3.1在順序控制中的應用

PLC控制系統廣泛用于順序控制中。在過程應用中，使用CPU控制模塊，輸入輸出控制模塊和傳感器相互配合，可以迅速的組合成一套連續生產的順序控制系統。例在現階段的火力發電廠中的氣力輸灰系統，上煤連鎖系統。同時值得特別注意的是，在技術應用過程中，有必要通過網絡化來實現遠程控制和現場傳感器信息輸入。在實際的應用過程中，對現場工作站進行網絡化連接，可達到利用工作站控制電氣設備的效果，使系統的覆蓋面更廣，控制連鎖的現場設備更多，增加系統的可靠性及安全性。

3.2在閉環控制系統中的應用

將PLC技術應用于電氣工程中的伺服控制環節，可以保證機械設備加工精度控制。配合伺服控制器、伺服電機等部件，可以完成如多臺電動機的同步運行，運動控制中的位移角度控制等一些過程控制中的難題，在自動化產線、工業機器人制造、數控機床等多領域得以應用。在閉環控制系統中通過數字脈沖編碼器獲取伺服電動機的位置信息，對位置信息進行比較、判斷、修正可以保證機械在可控的范圍內運動，達到對加工精度控制的要求，收到滿意的效果。由于PLC系統是一套全數字化系統，對伺服控制系統中動態誤差、穩態誤差和靜態誤差的修正提供了很好的技術手段，在系統的調試過程中可以通過數據的調整完成對機械設備加工精度誤差的修正，大大縮短了閉環控制系統的設計、開發周期。

3.3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。

3.4數控系統中的應用

在電氣系統的具體運行過程當中，可在機械加工等環節當中有效運用數控系統。數控系統具體包括直線控制系統、點位控制系統、連續控制系統等相關組成部分。在新時代背景下，企業為了能夠更好的滿足時代的發展需求，需要通過對PLC技術的有效應用，從而對數控系統的抗干擾問題進行有效解決，并合理調整機床功能，使企業生產經營過程的靈活性得到有效提升。傳統電氣系統在具體運行過程當中往往會消耗大量的能量，而且功率相對較高，靈活性相對較差，無法有效滿足企業的實際發展要求。而隨著我國科學技術的不斷發展，電氣系統對相關技術手段也有了更高的要求。PLC技術不僅具有較強的抗干擾能力，而且可靠性相對較高，在具體使用時也十分方便，因此將其在電氣工程及其自動化控制系統當中進行應用，可以更好地發揮出產品的主要優勢，提升產品質量，促進企業的快速發展。除此之外，在電氣工程中應用PLC技術還能夠使相關費用成本得到有效控制和減少，因此其對比傳統電氣工程系統而言具有更高的應用價值，應在電氣工程當中得到有效推廣和應用。

結語

隨著社會經濟的快速發展以及科技水平的不斷提升，自動化控制技術和計算機技術也得到了有效發展，這為電氣工程及其自動化控制的全面普及和發展創造了有利條件。而在電氣工程及其自動化控制中應用PLC技術，可以有效提升生產效率和自動化控制水平。對此，相關電力企業需要結合自身的實際情況明確具體發展需求，從而在電氣工程當中有效融入PLC控制系統，使該項技術能夠在電氣工程及其自動化控制中得到有效應用，從而進一步促進我國電力工程的可持續發展。

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