試論PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用

三峽新能源太陽山發電有限公司 田維虎 三峽新能源利通區五里坡發電有限公司 李旭強

把PLC 技術當做處理器運用在電氣工程自動化控制之中，和傳統的系統技術相比具有重大的優勢，最主要體現在具有較強的自動化和可靠性特征之上，因此PLC 技術在電氣工程自動化控制中的使用能夠達到良好的效果，充分發揮PLC 技術的重要作用，有利于推動電力工程實現自動化發展，在我國現代工業自動化不斷前進的過程之中，加強了對各項科學技術的研究和使用，讓各種類型的科學技術發展速度增快。PLC 科技在電氣工程自動化控制之中合理使用，有助于促進該行業的快速發展，也有利于推動電氣工程朝著自動化的方向前進。本文圍繞著PLC 技術在電氣工程自動化控制中的應用展開論述，希望能為有關人員提供一些參考和建議。

1 PLC 技術概述與發展歷史

1.1 概述

PLC 技術簡稱叫做可編程邏輯控制器，其主要可以根據項目的實際運行情況進行相應的設置，如果處在邏輯運算和順序控制的條件之下，PLC 技術能夠利用技術終端實現不同數值之間的邏輯控制量，推動電氣工程行業的快速運行，在上個世紀60年代初期，PLC 技術可以利用電氣工程自動化操控的內部程序，讓有關工作人員在運用和檢查的過程之中得到了程序上的方便和快捷，同時也能夠為用戶提供更加方便的計算機服務，隨著我國現代社會新興科技的不斷發展和創新，PLC 技術表現出了智能化和數字化等不同的優勢，有效的對用戶的指令進行識別，完成用戶的有關操作，也可以利用數據掃描和數據傳輸等一系列的生產過程，推動電氣工程自動化的創新和實踐[1]。

1.2 發展歷史

上個世紀60年代初期，美國通用汽車公司開始引進并提出了PLC 技術，在短時間之內PLC 科技被運用到美國生產加工業和其他的不同行業，受到了不同國家的重視和青睞，PLC 發展的初期階段，控制程序較為單一，僅僅能夠實現較為簡單的邏輯控制，隨著時代的發展，越來越多的研究人員發現了PLC 科技的優勢，對其進行不斷的研發和改進。在上個世紀80年代，PLC 技術在形態上發生了一系列變化，加入了控制功能和函數運算功能，滿足了更多領域的發展要求，主要滿足的行業有電器制造、化工行業和能源行業等不同的類型，在實際加工生產過程之中，運用PLC 技術展開順序控制和開關量控制也能夠進行閉環操控，能夠在很大程度之上和不同類型的企業產生加工環節的交集，促進企業生產效率進一步提高。

在電氣自動化工程的發展階段，PLC 技術能夠實現較為復雜的設備控制工作，這一過程可以采用模塊式和箱體式發展，在不同類型的控制模式，內部結構和組織方面差異較大，對于箱體式的控制模板，可以用CPU 主板顯示面板等不同的部件組成，根據CPU 的不同性能可以劃分為不同類型的型號，其實際運營過程要視實際操作情況而定，對于模塊式的控制而言，PLC 技術的加入主要有PLC 技術模塊、存儲器模塊、電源模塊等不同的類型組成，在實際運用的過程中也需要根據情況展開拓展[2]。

2 PLC 技術在電氣工程自動化控制中的應用優勢

把PLC 技術運用在電氣工程自動化控制中，能夠體現出諸多方面的優勢：第一個方面，PLC 技術具有較強的通用性，使用起來較為方便，PLC 技術的方便性較強，它的編程語言和實際操作步驟都較為簡單，工作人員不需要掌握較為全面的專業計算機語言知識也可進行開發和操作，同時PLC 使用的時間相對較短，在現場調試的過程之中操作程序和操作步驟都較為簡便，方便專業人員展開實際調控。

此外，還可以在不改動硬件設施的情況之下，根據實際情況和在線要求進行控制方案的整改，專業科技人員可以根據實際現場情況進行整體的修改和程序調控，PLC 技術本身也具有一定的軟件使用功能，通過這些軟件的合理使用，能夠安裝相關的軟件和硬件、降低工作強度。工作人員機械操作時面臨的負擔和壓力，主要是由于PLC 技術可以通過軟件功能取代繼電器和其他的元器件，防止一些不必要的流程再用過多的時間，這樣才能有效提高電氣設備的實際生產和運用效率，讓PLC 技術產品能夠實現精準化和標準化發展。PLC 的產品體積較小，方便攜帶，操作起來也較為便捷[3]。

第二個方面，PLC 技術具有較強的抗外界干擾的性能，可靠性較大。PLC 軟件本身的使用能夠取代繼電器而存在，降低接線工作的任務，因此很大程度上降低了線路故障發生的頻次，這就讓PLC 技術具有較強的外部抗干擾性能。和傳統的機電氣技術相互比較，PLC 軟件和繼電器控制柜相比具有更強的可靠性和其他的優點。電氣工程自動化控制之中加強對PLC 科技的使用，能夠利用PLC 科技的抗干擾能力增強電子設備的運行情況和運行能力，尤其是在外界干擾較為強烈的生產現場，也可以保障硬件和軟件的正常運行功能，PLC 技術優勢明顯，因此在未來擁有較為廣闊的發展前景。

3 PLC 控制系統設計描述

第一個方面是系統的設計流程。為了全面提高機電系統的綜合設計質量，有關工作人員需要進行前期準備工作，并且進行科學的規劃；第二方面是硬件設計。硬件設計應當針對控制對象的系統操作過程，展開全面的了解，并且針對硬件系統的實際運行特殊要求，對運行的過程進行熟悉并且準確的下達任務目標。

硬件設計可以分為以下幾個方面進行描述：首先是控制器的設計，在PLC 機電控制系統的設計過程之中主要包括的環節，有PLC 技術輸入輸出模塊、編程器、獨立電源、編程軟件等不同的部分，比如可以選擇西門子300系列作為PLC 控制器控制系統的設計研究重點。應當關注連接電路的設計，比如通信電路驅動器和控制器的連接，在主線路之中可以通過驅動器的不同端口進行連接，傳輸到電抗器之中，控制器設計要包括各種不同模塊的電路設計，比如以CPU 為核心的電路設計可以用于電磁閥通斷和電動泵調速過程之中，主要包括編碼、三總線和總線驅動、存儲器擴展等不同的類型，也可以包括輸入輸出系統、通信連接系統、打印機接口顯示電路和電源設計。

其次要加強對電源的設計。PLC 控制器一般在電壓相對較低的狀態之中運行，但是外部控制部件可以在強電情況下進行工作，容易對控制器造成不同程度的電力損傷，因此需要提供較為穩定的電源，保證電力強弱平衡，讓控制器正常運行。除此之外，在設計的過程之中，需要把外部控制部件和控制部件所涉及到的供電電源進行有效的隔離，正確的選擇電壓的范圍[3]。

除了電源的設計之外，還要加強對其他硬件的設計，傳感器可以把模擬量變成電信號，通過變送器轉變成數字量進行采集，比如環境溫度、機械壓力、氣體分成和液體流量，這些被測的信號均可以被轉變為數字信號的形式進行執行。除此之外，還要關注軟件設計的部分，軟件設計主要包括通訊系統、傳感器系統、數據轉換軟件、計算機軟件和控制管理軟件等不同的部分，為了讓PLC 技術能夠實現高效的利用，加強各個硬件之間的銜接程度，可以增加通信設備達到相應的效果[4]。

4 PLC 技術在電氣工程自動化控制中的應用

4.1 把PLC 技術運用在數據控制之中

隨著我國數字化科技的不斷進步和發展，數據安全問題已經成為全社會普遍關注的話題和重視的課題，因此必須要全面提高數據信息的安全性和保密性，這才是當前的重中之重。具體而言，專業科技人員需要加強對數據內容的精準辨別，進行全面分析和研究，之后要具有針對性的管理和控制能力，在電氣工程的使用過程之中，數據控制要包括控制和被控制兩個階段，控制程序可以根據相關的數據參數要求對有關信息進行采集之后，要結合其他類型的不同程序展開高效篩選和處理工作，接下來可以利用編輯程序對各種類型的數據信息展開有效計算和處理，通過PLC 科技在數據控制中的使用，能夠確保系統的運營效率得到大范圍的提升和增長，確保保障系統能夠得到安全運行。

4.2 把PLC 技術運用在閉環控制之中

閉環控制指的是輸出信息進行有效處理之后再返回到開端環節，整個過程是一個閉環沒有出口，因此通過閉環控制的主要特點和分析研究可以發現，在閉環控制之中反饋機制具有強烈的重要影響，在電機系統開始運轉和啟動的過程中，可以按照事前編輯好的程序對有關的數據進行分類和高效的輸出，經過二次輸出之后，要加強對各類數據的規整和錄入工作，之后為了達到理想的輸出效果，有關工作人員需要對各種類型的數據展開修正。

閉環控制在我國電氣自動化工業生產中起到了關鍵的作用，扮演重要的角色，最主要是用于閉環系統具備靈活性和便捷性，這也是閉環系統所具有的主要優勢之一，因此整個閉環控制在工業生產的活動中都能夠得到廣泛的運行，并且專業科技人員可以經過閉環系統所具備的實際特點和實際情況對系統展開編輯和調整，確保PLC 技術能夠在系統整體內部實現安全穩定操作。

4.3 把PLC 技術運用在開關量控制之中

在電氣自動化控制系統之中存在著開關量控制這一環節，這一環節是不可缺少的，發揮重要作用。PLC 技術的使用可以根據實際的電氣工程自動化控制運行情況控制開關的消耗量，并且在長期運行的過程之中如果不加以注意就容易出現短路的問題，影響系統的正常運作。如果加入PLC 科技，就可以對開關量控制實現精準調節，起到完善并處理故障的實際效果。通過編輯程序和信息，有關工作人員可以利用PLC 技術確保電力設備得到安全和穩定的運行，增強電氣系統的有效性和穩定性。

雖然當前PLC 技術在開關量控制之中的使用能夠全面提高工作效率，但是其使用還是有一定的弊端和不足之處，有關工作人員為了全面提高電氣工程自動化控制的效率和特點，必須要結合電氣自動化控制的運行特征，認真尋找并分析PLC 技術在開關量控制中存在的弊端和問題之所在，找出相關的技術輔助，提出有針對性的處理和完善的方式，表現出PLC 技術在電氣控制自動化控制之中的實際作用和優勢。

4.4 PLC 技術在順序控制之中的使用

PLC 技術在自動化控制領域的使用范圍較為廣闊，運用面積也較大，在更新新產品的過程之中，PLC 科技的技術優勢能夠更加淋漓盡致的被體現出來。此外通過PLC 技術在設計控制系統中的運用能夠起到良好的運用效果，對系統程序展開合理的編輯和編排，降低重復處理和錯誤處理的概率，幫助系統實現有序運行。

順序控制在電氣自動化工程中的運用具有重要的地位和優勢，它的功能主要有主程序的不同模塊共同組成，因此PLC 技術在數據控制之中的實際使用能夠讓專業人員對程序展開遠程操控，從而對電氣設備展開有效排布和管理，把PLC 科技融入其中可以把它作為數據控制的系統部分，這一類系統主要包括現場傳感器、遠程控制和主次站的不同模塊，工作人員可以根據電氣工程自動化控制的系統實際情況展開全面的編輯和分析，根據該系統的運行情況和特點對其程序進行合理的編輯和書寫。除此之外，未來在我國電氣工程自動化控制制動使用中也具有良好的發展趨勢，在未來PLC 技術的運用要繼續提高抗干擾性能，盡最大可能實現智能數字化，提高PLC 的運行效率。

綜上，PLC 技術在電氣工程自動化控制中的運用具有多方面的優勢，有關工作人員要把握PLC 技術的運用特點展開科學合理的設計，把PLC 技術運用在數據控制閉環控制和開關量控制的程序之中，發揮自己的優勢和效率。