芻議PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的應用

周儷

（甘肅瓦良格建設工程有限公司，甘肅 蘭州 730070）

0 引言

經濟的發展提升了人民生活水平及生活質量，人民不再僅追求溫飽問題，而是十分注重生活的舒適性以及便捷性，隨著電氣產品數量及種類的增多，電力需求量明顯增加，且人民對于電氣工程的建設及發展提出了新要求，即電氣工程應該注重自動化控制目標的實現。PLC 屬于先進控制技術，其應用需要多種技術的支持，例如微電子技術、網絡通信技術、數字技術以及自動控制技術等，其在電氣工程中的應用，有助于工程自動化水平的提升，有助于促進電氣工程行業發展。

1 PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的應用概述

1.1 技術介紹

PLC 技術是一種可編程控制器技術，技術的具體應用需要可編程存儲器以及內部存儲程序的支持，且需要提前設定邏輯運算，利用數字化輸入或輸出的形式推動電氣生產，保證電氣工程自動化控制系統運行的穩定性。事實上，PLC 技術屬于是一種融合性技術，不同于傳統的繼電器接觸控制技術，PLC 技術具有計算機相關功能，且PLC 系統內部包括計算機系統相關構件，例如電源系統、CPU 以及存儲器等，為保證PLC技術應用質量及應用效果，電氣企業需要保證電氣相關設備能夠正常運行的同時，還需要保證各用電設備運行的穩定性。

1.2 應用優勢

PLC 技術的應用優勢較為明顯，其可以助力電氣自動化控制系統解決復雜性問題，還可以提升系統運行速率，保證系統計算功能計算結果的精準性。另外，PLC 技術的應用可以保證電氣生產效率及生產質量，且能夠緩解工作人員日常工作壓力，減輕人員工作量，有助于工作人員工作積極性的提升。從傳統的電氣工程自動化控制發展角度進行分析，控制器的類型不同，其控制結果也會不同，科學化的利用PLC 技術可以統一管理以及處理相關數據信息，還可以保證數據信息分析的準確性以及全面性等[1]。同時，傳統電氣工程自動化控制系統的運行需要工作人員注重控制模型的設計，還需要規避相關數據信息的威脅，其對于工作人員的精力具有一定的消耗作用，而PLC 技術的應用可以解放人工，實現系統的自動化運行及控制，且能夠滿足電氣工程運行的遠程控制需求，以此有助于系統運行效率的提升，有助于人工操作誤差的減少，有助于提升資源利用率。

1.3 應用意義

當前，電氣工程及其自動化控制系統運行主要依靠于PLC 技術，該技術的應用不僅可以解決諸多傳統系統運行存在的問題，還可以提升控制系統運行的實用性。如果技術人員想要將PLC 技術的應用價值發揮至最大，便需要注重電氣工程整體技術以及管理水平的提升，同時還需要注重電氣工程自動化控制系統綜合能力的提高，盡可能確保系統運行的高效性以及穩定性等，同時還需要保證系統運行的精準性，加強對相關數據信息的整理、分析以及判斷等。此外，傳統的電氣工程自動化控制系統在運行的過車中，經常會出現系統運行遭受阻礙的問題，而常見的阻礙有線路設計以及數據分析等，如若線路設計不合理，數據分析有誤等，則自動化控制系統的運行可能會出現癱瘓現象，如果技術人員需要在短時間內讓系統恢復正常運行，便需要利用PLC 技術對數據信息進行修復，其不僅可以縮短修復時間，提升故障修復效率，還可以降低系統癱瘓產生的不良影響，減少電氣工程運行的經濟損失。

2 PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的應用表現

2.1 數控系統方面

在數據系統中應用PLC 技術可以完善電氣設備運行功率，可以提升機電設備儲存量，還可以提高電子設備的運營速度，有助于電氣工程自動化以及智慧化發展及運行，且有助于PLC 技術應用作用的充分發揮。在實際的數控系統運行過程中，系統運行穩定性以及可靠性的提升需要借助PLC 技術，且技術人員需要對數控系統運行的相關數據信息進行全面分析，重在保證數控系統運行的靈活性。與此同時，PLC 技術在數控系統中的應用（圖1）具有整合系統內外各元件的作用，且能夠有效優化數據系統相關功能。隨著經濟及科技的不斷發展，電氣工程的運營規模逐步擴大，數控系統在運行過程中會產生大量數據信息，如果此時系統運行以及信息的傳輸效率降低，便可能會影響電氣工程整體運行效率，破壞數據信息的傳輸質量。為此，電氣企業需要引用PLC 技術，其可以改善與調整數控系統運行狀態。

圖1 PLC 技術在數控系統中的應用

2.2 閉環控制方面

電氣工程自動化控制系統的運行需要持久與連續，為保證系統運行的穩定性，技術人員需要加強對系統運行時連續變化量的控制，同時還需要注重PLC 技術在閉環控制方面的應用，以便于數字量及模擬量二者的有效轉換，有助于提升PLC 系統中模擬量的轉換效率。以PLC 技術在閉環控制中的具體應用為例，PLC技術具有調節以及轉速測量的作用，且可以為電子化調節目標的實現提供助力，有助于閉環控制系統實際運行情況的實時掌握，有助于系統全方位管理及監督目標的實現。技術人員若想更好的發揮PLC 技術應用價值，便需要明確PLC 技術與電磁性繼電器之間的差異性，還需要懂得PLC 技術的合理化運用，通過二者優勢互補的方式提升閉環控制效率[2]。

2.3 順序控制方面

電氣工程自動化控制系統運行時的能耗較大，且隨著系統運行時間的延長，能耗會逐漸增加，其在一定程度上可能會影響電氣企業生產及運營的經濟效益，且會產生一定的環境污染問題。為降低電氣工程的生產能耗，減輕環境污染，技術人員需要對傳統的電氣自動化控制系統進行優化與升級，同時還需要借助PLC技術實現系統的自動化運行及控制，以此減少能源消耗，提升系統運行速率以及工程運行經濟效益等[3]。從順序控制的角度進行分析，傳統的自動化控制系統在順序控制方面存在靈活度不夠的問題，且電磁性繼電器的使用不利于計算機順序系統的控制，企業若想實現電氣工程的全方位發展以及全方面控制目標，便需要注重PLC 技術在順序控制中的應用，其可以有效提升順序控制的靈活性，同時提高系統運行效率。

2.4 開關量控制方面

傳統的電氣工程自動化控制系統，其開關量的控制主要依靠于電磁性繼電器，后期隨著科學技術的不斷發展，PLC 技術誕生，加之工業發展水平的逐步提高，傳統控制開關量的方法較為落后，無法適應先進電氣工程自動化控制系統的發展要求，不僅在實際的控制過程中存在諸多漏洞，且會產生降低電氣生產效率的結果。此時PLC 技術的引進與應用，是電氣工程自動化控制系統開關量控制向現代化方向轉變的重要表現，不僅可以彌補傳統電磁性繼電器控制開關量的缺陷，還可以提升系統的計算機運行水平，促進電氣工程自動化控制的全方位發展。除此之外，PLC 技術具有控制開關量輸入以及調整歷史輸入順序的功能，既可以對開關量進行有效控制，又可以操作顯示界面，顯現輸入的相關信息，以此實現對開關量的自動化控制目標，圖2 為PLC 技術在開關量控制中的應用[4]。

圖2 PLC 技術在開關量控制中的應用

2.5 生產變量控制方面

電氣工程的運行與生產期間會產生模擬量，而控制生產變量主要是指對該模擬量的控制。電氣工程發展階段，相關電氣設備在生產過程中易受諸多因素的影響，設備的運行存在諸多變量，如果在實際的生產過程中工作人員未能將具體的變量因素進行預測，則可能會影響PLC 技術的應用效果。與此同時，如果工作人員未能及時控制各變量因素，變量因素的數量會逐漸增多，久而久之，當變量因素累計到一定數量時，便會對電氣生產產生不良影響。為此，電氣工作人員需要注重PLC 技術的應用，同時還需要提升PLC 技術的應用效果，將PLC 技術應用于電氣設備運行管理當中，可以有效控制各變量因素，且能夠為電氣工程自動化控制在數字化及模擬化之間的轉換提供技術支持，有助于控制生產變量目標的實現。

3 PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的應用優化

3.1 培養PLC 專業人才

PLC 技術屬于高新技術，其應用要求較高，電力企業若想將該技術的應用價值發揮至最大，便需要注重PLC 專業人才的培養。無論是何種行業，高素質、專業化人才都是社會所需，且屬于是稀缺資源，不同于其他行業，電氣工程的建設存在一定的危險性，其工程的自動化控制需要PLC 技術的支持，為保證PLC 技術引進與應用質量，電力企業需要在內部培養專業化人才，即能夠熟練操控PLC 技術的同時，還可以促進電氣工程自動化控制的發展。一方面，電力企業可以推行崗前培訓，即對新入職人員進行專業化技術培訓，以此增加人員對于PLC 技術相關知識以及實踐操作要點的了解，同時還需要積極開展各種技術應用實踐活動，鍛煉人員技術實操能力[5]。另一方面，建立健全績效考核機制，將PLC 技術應用培訓與人員的績效考核相掛鉤，通過激勵機制的構建獎罰分明，調動在職人員參與培訓的積極性，有助于專業化PLC 技術人才的培養。

3.2 建立健全系統平臺

數字化信息時代，電力企業的發展需要向自動化方向轉變，各電力企業若想緊跟時代發展潮流，便需要注重電氣工程及其自動化控制的發展，為了能夠保證PLC 技術的應用效果，企業管理人員以及技術人員等需要注重獨立性系統平臺的創建。因企業的運營水平不同，所以各電力企業在自動化控制方面的發展面臨不同問題，且大部分電力企業內部都缺少統一且完善的系統平臺，其不僅不利于企業運營成本的節約，還會阻礙企業的自動化轉型。此外，PLC 技術的應用需要企業相關管理人員引起重視，引導技術人員加強對PLC技術應用研究的同時，還需要注重技術研究限制的突破，科學制定系統平臺的構建方案，完善方案設計步驟，并在考慮用戶需求的基礎上，構建較為獨立與統一的系統平臺，有助于電氣工程運營成本的降低[6]。

3.3 促進發展完善標準

PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的應用是行業發展的必然趨勢，隨著嵌入式系統的構建與應用，PLC 技術的引進與應用速度逐漸加快，無論是在何種行業，該技術的應用都需要專業人士負責，尤其是針對于PLC 控制系統的編程操作，需要技術人員對智能化系統以及編程有所了解，同時還需要懂得PLC 控制系統的優化策略，注重促進電氣工程自動化發展的同時，有助于提升PLC 控制系統運行的穩定性，從而有助于為電氣工程建設的安全性提供技術保障。除此之外，電力企業需要注重電氣工程自動化控制相關標準的構建，在PLC 技術應用的過程中，相關控制程序不能隨意設置，且一切設置需要符合相關標準及要求，如果存在違規設置或技術應用行為，可能會導致電氣系統運行及維護過程中存在功能變更問題，進而影響整個電氣工程的正常運行，同時還會增加PLC 技術應用成本。

4 結語

電氣工程及其自動化控制屬于電氣類行業項目，主要涉及強電及弱電問題，日常工作涉及電力供應、電力維修等，對于人民的生活及生產具有重要影響。而PLC 技術屬于先進控制技術，其現已被廣泛應用于電氣工程及其自動化控制當中，具體可以被應用于數控系統方面、閉環控制方面、順序控制方面、開關量控制方面以及控制生產變量方面等，技術應用需要不斷被優化。為此，電力企業需要注重培養PLC 專業人才，需要建立健全系統平臺以及促進發展、完善技術應用標準等。