PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用

梁海軍

[摘? ? 要]隨著時代的進步，科學技術也在高速發展，各種領域在先進技術的加持下得到了更快的發展，也擁有了不同方面的發展機遇，受到了更大的挑戰。PLC技術也是如此，它屬于新時代先進技術的產物，不僅為電氣工程自動化的發展奠定了基礎，也在其中具有一定的核心地位。PLC技術由于具有符合電氣工程自動化方面發展需求的優勢，逐漸被投入到具體的應用當中。主要介紹了PLC的發展歷程以及主要特征，分析其在實際電氣工程自動化控制中的必要性，根據實際的優勢，列舉出其在電氣工程自動化控制中的各種具體應用。

[關鍵詞]PLC技術;電氣工程自動化控制;應用分析

[中圖分類號]TP273;TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）02–0–03

Application of PLC Technology in Electrical Engineering Automation Control

Liang Hai-jun

[Abstract]With the progress of the times， science and technology are also developing at a high speed. With the blessing of advanced technology， various fields have developed faster， and they have also had development opportunities in different aspects and have been challenged more. The same is true for PLC technology， which is a product of advanced technology in the new era， which not only lays the foundation for the development of electrical engineering automation， but also has a certain core position in it. PLC technology has been gradually put into specific applications because of its advantages in line with the development needs of electrical engineering automation. This paper first introduces the development history and main characteristics of PLC， analyzes its necessity in the actual electrical engineering automation control， and lists its various specific applications in the electrical engineering automation control according to the actual advantages.

[Keywords]PLC technology; electrical engineering automation control; application analysis

目前，PLC技術為我國電氣工程自動化的發展奠定了一定的基礎，PLC技術已經逐漸應用到電氣工程自動化的控制當中。就電氣工程自動化系統來說，要想保證其能夠正常運行，提高各方面性能，就要求電氣工程自動化系統具有先進的智能化處理器。PLC技術具有的優勢就可以完全地適應并有效地控制電氣工程自動化系統。因此，隨著電氣工程自動化的不斷發展，PLC技術自然也就成為不可或缺的重要組成部分。

1 PLC技術在電氣工程自動化控制中的必要性

為了緊跟時代的步伐，順應時代的發展，使得電氣自動化控制能夠嘗試新的方法，運用新的技術手段來改變以往的行業困境，促進電氣自動化行業進一步的發展。電氣工程與自動化控制的快速發展是與新型技術相結合，促使其運行速度與質量的提高。電氣工程自動化技術的發展需要先進核心技術的支撐，在信息技術發展的今天，PLC技術的出現并不是偶然的，有需要就有發展，PLC技術的發展不能離開電氣自動化對技術的需求。現如今，無論是什么行業，都需要計算機技術的發展成果，電氣工程自動化的相關行業也是如此，計算機技術的發展和普及，使電氣工程和自動化控制在應用計算機技術后，進一步提高了其運行速度，加強了其各方面的性能。PLC技術能夠提升電氣工程及其自動化系統的控制能力。PLC技術的發展是電氣自動化行業的發展契機，將其融入進行業中心，體現電氣自動化控制的信息化，滿足行業的發展需求。利用PLC技術的優勢，應用在電氣工程自動化控制系統中，可以更好地提升其工作效率，促進電氣工程自動化行業長遠發展。

2 PLC技術發展概述和特征

2.1 PLC技術發展概述

PLC簡稱可編程控制器，是一種以微處理器為基礎，具備現代計算機、自動控制以及通信等綜合信息技術而發展成的一種廣泛應用于工業自動控制的技術裝置。它的發展歷程可以從早期的繼電器邏輯控制系統說起，從最開始具有簡單的邏輯控制與順序控制，經過新科技、新技術以及新零器件，發展成為如今的具有高度智能化系統，能夠進行對邏輯判斷、定時、計算和計算機運算、數據處理、通信處理以順序控制等功能綜合在一起的先進技術。而且PLC技術實際上是以計算機技術為基礎發展的自動化控制，它作為一種先進特殊形式的計算機自動化控制技術，與普通的計算機有著一定程度的差別，它的特殊性在于系統結構以及硬件和軟件組成結構等方面。其實，從原理來說，PLC技術與計算機的原理十分相似，但為了使其在自動化控制方面有實際的應用，PLC技術也就采用掃描原理的形式來進行工作，采用這樣的原理工作也是由于以往的繼電器邏輯控制發展而來，這也是PLC技術與普通計算機的控制系統具有區別的一個方面。其基本結構如圖1所示。

2.2 PLC技術的主要特征

PLC技術具有高可靠性、高功能性、模塊化組合非常靈活、編程操作簡便等特點。而且它的體積小，功能強、設置程序簡單，能夠適應于比較差的工業環境當中，這些特點都使PLC技術廣泛應用于現代工業之中，尤其是電氣工程自動化控制。①就PLC技術的高可靠性來說，以往的開關動作會由于觸電等不良因素造成一定的故障，在現如今的PLC控制系統中，這樣的故障情況已經大幅度減少，因為在PLC控制系統中的開關動作是以無觸點的半導體電路完成的，開關的性能非常強。②PLC系統具有非常強的抗干擾能力，其中各模塊都會采用具體的屏蔽措施，用來防止其他設備以及輻射造成的干擾。而且PLC系統對于各零器件具有非常嚴格的選擇。③由于具有高度的智能化控制，在邏輯判斷上有著自我診斷的功能，一旦遇到電源短路或者其他硬件的異常而造成的突發事件，為保證其故障不擴大發展，CPU就會采取一定的措施處理。

3 PLC技術的具體應用優勢

3.1 PLC技術在自動化控制設備方面的高性能優勢

既然是先進的信息技術，對PLC技術的應用就要充分考慮其性能，對性能的要求非常高。而PLC技術相對以往的繼電器邏輯控制更具有穩定性，更具有生產能效，不管是從開關動作上還是抗干擾能力都具有重要的作用，除此之外，在工業現場上一旦發生一些有關控制系統的突發狀況，PLC系統都可以為其控制系統提供實時的故障報警，進而可以在最短的時間內了解到故障點并做出處理措施，保證不影響其后續的工作狀態。

3.2 PLC技術的自動化控制設備功能完善

PLC技術的發展不僅僅是針對某一領域，而是以其技術為基礎開發其他產品，使工業現場中對各種工業進行實際的控制行為，比如說在控制溫度以及位置等方面的應用上。除此之外，PLC技術在模塊化的發展上也有很多應用，在接口模塊上也具有非常靈活的性能，通常情況下，PLC的接口電路采取了光電隔離的具體措施，這樣的隔離措施在實際的工業現場上可以使外電路與PLC內部的電路之間進行有效的隔離，避免發生失誤。在PLC接口模塊上，它可以針對不同的工業現場將其信號進行區分，比如直流或者交流、電流或者電壓、強電或者弱點等都有相應的接口模塊與工業現場的各種設備以及零件進行連接，當然，也包括工業現場的人機對話以及網絡通訊等接口模塊。

3.3 PLC技術的具體操作簡便易學

在將PLC技術投入到實際的工業現場中時，它具有的簡便而且容易使用的特點就能夠充分的體現出來，就算是普通的工作人員也可以經過簡單的培訓和學習后就能掌握其使用方式，從而能夠更快地融入現場，熟練地使用PLC技術應用于各種任務當中。甚至是PLC的編程也是如此，PLC的編程相對簡單，采用的是比較簡單的繼電器控制線路的形式，對想要編程的人來說，不必具備專業的計算機專業知識，所以，通常情況下，一般的工程技術人員很容易理解和掌握PLC技術。

3.4 安裝簡單，維修方便

PLC能夠適用于各種惡劣的工業現場，也就是說PLC在工業現場進行實際使用，可以不設置專門的使用場所，可以在各種工業環境下直接使用，并能夠保持正常的運行。在工業現場使用PLC的安裝也非常簡單，只要將其他各種設備與PLC對應的接口端連接就可以直接投入工業現場的直接運行，而且PLC各種模塊上都具有清晰的正常運行以及故障等標志裝置，這樣可以使工業技術人員保證PLC的正常運行，一旦發生故障行為也可以快速的解決。再加上PLC采用模塊化結構的形式，當某一模塊或者設備出現問題時，工作人員就可以通過更換模塊的方式保證系統的正常運行，不影響實際的工作進度。

4 PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用

4.1 PLC技術在開關量控制中的具體應用

自動化控制是工業發展的基礎，自動化控制程度也就說明了工業發展的進程，實際上，數字信息技術的發展對于推動工業自動化控制具有非常重要的作用。在電氣工程自動化控制的過程中，對數字開關量的控制是非常重要的，以往對開關量的控制上都是使用電磁繼電器，這種控制設備開關的形式已經被改進，因為它存在著很多缺陷，不僅反應速度慢，而且在使用過程中由于長時間的使用磨損和經常發生的電擊現象都會使開關的敏感度降低，進而達不到實際的要求。以往對開關的控制已經不能滿足現如今的實際需求，所以，有必要應用先進的技術實現對設備開關的有效控制，相關的研究人員要通過編程或者其他的技術手段，利用PLC技術實現對開關量的控制，加強PLC技術在設備開關量在控制系統上的具體應用，并且保證設備開關量的穩定性，這樣可以減少工業設備的損耗，盡可能延長各種工業設備的使用效率和使用時長。除此之外，對于現如今實際的工業現場中，必須淘汰以往的電磁繼電器的開關控制，選用新型的虛擬繼電器的開關控制，因為這種開關的使用頻率好，也能夠減少對電氣控制設備的損耗。在使用PLC技術時，相關技術人員要結合實際需求和現場情況，不斷進行創新，并做到及時總結經驗和反思，并虛心請教他人，找到解決方案，提高電氣工程自動化設備的工作效率。

4.2 PLC技術在數據控制方面的具體應用

就現階段來說，電氣工程自動化控制中，其中一個非常重要的部分就是對數據的合理控制。通常來說，對于數據的合理控制實際上就是利用數學和統計的控制方式。采用PLC技術可以提高數據的合理控制，也可以使其操作更加科學。在具體的應用中，可以先采用PLC編程對電氣工程自動化控制系統進行系統的分析，并結合電氣工程自動化系統運行與實際的需求對數據進行合理控制，進一步實現對應的控制口令能夠自動化運行。所以，利用PLC技術可以使電氣工程自動化系統中存在的大量數據進行合理研究分析成為可能。

4.3 PLC技術在順序控制方面的具體應用

如今，PLC技術在工業現場的應用逐漸增多，與PLC相關的產品也不斷地進行研發與更新迭代，其存在的優勢也逐漸被人們所知。其實，不僅是在現代工業中，很多行業都可以應用到PLC技術，并將其作為一種順序控制的系統，進而達到能夠對自動化系統通過順序控制實現更加科學合理的控制。例如，在高爐煉鐵的過程中，就可以利用PLC技術來將煉鐵后的爐渣以及灰塵進行清除處理，體現出一種自動化順序控制的作用。在現代工業的發展歷程中，電氣自動化設備的運行時間相對都比較長，長時間的運行必然會消耗大量的電能，也就增加了一定的成本。所以將PLC技術中的順序控制應用到實際的操作當中就可以很好地解決這個問題，也能夠在一定程度上降低能耗，達到節約成本，增加實際經濟利益的目的。PLC技術對于順序控制簡單的說，就是一個主程序與其他控制設備的模塊相連接，并能夠通過主程序遠程對其他設備進行控制和操作，進而實現對不同工業設備的管理與控制。

4.4 PLC技術在電氣工程中的具體應用

就PLC技術在電氣工程方面的具體應用來說，PLC技術可以提升電氣工程自動化的運行效率，降低由于電氣設備對能源以及人工的資源成本。以發電廠為例，實際上發電廠的目標不外乎提高發電的整體效率，減少成本，盡可能增加經濟效益的產生，那么在實際的PLC技術應用上，就可以使發電廠具有相當程度的發電效率，那么，基于這種情況就不需要同過去一樣利用大量的人工以及能源消耗，從而可以減少實際成本。

4.5 PLC技術在分散控制中的具體應用

就PLC技術在分散控制的具體應用上來說，對于PLC技術的應用就是指設置合理的技術裝置。通常對于PLC技術應用分散控制的具體應用常見于工廠中的流水線作業的過程上。例如，在工廠員工進行流水線作業時設置在每一個生產環節中的PLC裝置，分散控制在這個環節當中具有很重要的作用，也能體現出其實際的作用，所以在獨立的生產過程中，應用分散控制可以提高工程產品的生產效率，更加合理地對其管控，也可以提升經濟效益。

5 結束語

對現如今的電氣工程自動化控制來說，計算機技術的發展為PLC技術奠定了一定的基礎，使得PLC技術在現代工業方面已經逐漸趨于成熟，并具有非常突出的優勢特點，PLC技術的應用已經逐漸融入到不同的行業當中。所以PLC技術的應用可對以往的實際操作中存在的各種缺陷進行彌補，改進以往落后方式，達到降低成本，增加企業經濟效益的目的。

參考文獻

[1] 袁芬，吳安艮.PLC技術在化工裝置電氣自動化控制中的應用分析——評《化工裝置運行》[J].電鍍與精飾，2020，42（6）：53.

[2] 何夢倩.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].電子測試，2021（14）：3.