浅谈PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

徐骏

摘 要：PLC 技术應用在电气自动化控制系统中具有其他技术所不可比拟的巨大优势，其凭借着操作简化的显著特点，对于运行中电气自动化设备的安全性和可靠性都起到了明显地提高作用。本文根据笔者工作实践，对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用进行了分析和探讨。

关键词：PLC技术；电气工程；自动化；控制；应用

1 PLC技术的工作原理与特点

1.1 PLC技术的原理

PLC 简单地说就是自动扫描用户程序，其次序是自上而下。不仅是扫描梯形图，也是要扫描电气自动化设备中的各触电回路，还要运用逻辑运算的能力来处理不同触点所落实的控制线路。在系统RAM 存储区域中，刷新逻辑线圈中的状态要按照计算后获取的成果来进行操作。当然，输出线圈于I/O 映像区中所指定位置的状态也要进行刷新。

1.2 PLC技术的功能特性

PLC 技术的主要优点有下面几点：应用方便，容易编程。选择了直接简明的梯形图、逻辑图与语句表等与之对应的编程语言，就算操作人员不懂得计算机方面的知识也能够进行工作，而且系统开发速度很快、现场调试也十分方便。此外，在对系统程序进行修改处理时，可改变控制方案而不用拆卸硬件。具有优秀的系统结构，PLC 系统一般使用开关进行控制，能够和上位机形成比较复杂的系统，之后进行自动控制。系统具有良好的稳定性，能够很好的用在各种工作环境里面，可以有效地面对极端的作业环境。

2 在电气自动化控制中PLC技术的应用

2.1 在控制顺序方面

PLC技术的应用在控制顺序方面的应用，我们可以用火力发电厂的实例来进行说明。PLC 技术在火力发电厂中可以对炉渣和灰尘进行清理和处理。但是对于任何的自动化控制系统来说，其最基础的底线就是不能破坏自身大家经济利益。如果相应的经济利益没有办法在自动控制系统中得到有效地发挥，那么就会导致极低的生产效率。因此，想要使得控制循序系统能够正常地应用在生产中，就要合理地对自动系统的组合进行设计，并提出可行性的方案。

2.2 PLC技术在闭环控制中的应用

PLC 控制技术在自动控制系统中的应用比较广泛，其可以更好地对相关的电力系统设备进行控制，满足企业的生产所需。另外，PLC 控制技术在自动化闭环控制系统中不仅可以完善自身的系统能力，也可以提高系统本来的稳定性和安全性。

2.3 PLC技术在开关量控制中的应用

在没有应用PLC 技术之前，原始的对于开关量的控制主要是运用点磁性继电器来进行。这种操作比较复杂，而且其稳定性与可靠性都会受到外界因素的影响，使得运行效率较差。因受限于时代的发展，这也是最合适的一种办法。但PLC 技术则不同，它依靠的是计算机技术，结合了继电器和通信技术。达到了自动控制电气设备的目标。有效地将PCL 技术应用在开关量的控制中，不仅将电气设备的自动化控制进行了完善，而且也提高了其运行效果。对于整个自动化控制系统来说，断路显示器可以在结束设计之后对其进行集中控制，继而不断地完善存在于系统中元件的作用和功能缺陷。最终的目的，当然就是利用PLC 技术来综合提高其使用效率。

2.4 在集中控制中PLC技术的应用

在集中控制与分散控制中，也可以应用PLC 技术。所谓集中式的控制方式，就是在一个统一的控制系统中，囊括了所有的电气工程及其自动化控制设备。因此，实现集中控制的途径，就是使得电气控制的相互关系得到充分地利用。另外，PLC 技术也可以在几种控制系统中对监控系统进行加载。如此一来，监控系统即使是在相同的环境下运用，也可以对控制因素根据实际情况来进行调节。

3 未来PLC技术的发展趋势

随着PLC 技术的发展，未来的电气设备自动化水平不仅会越来越高，也会越来越成熟。电气设备产品的功能也将不再单一，而是日趋完善。不仅在各行各业都有所涉猎，而且具有繁多的种类和齐全的规格。在电气自动化行业的发展中，PLC 技术的发展在逐步深入。未来PLC 技术在电气设备中的发展方向，将会是通讯工具的完整以及操作界面的便捷化和人性化。在大型工业电气设备的未来发展中，自动化控制的核心技术也可以用编程控制器来决定。未来的社会必将是科技发展永不停歇的爆炸性的科技社会体，因此，想要不断地提升电气自动化设备的可靠性、机动性与安全性，就应该应用PLC 技术。另外，随着网络技术与智能技术的迅猛发展，在电气设备中应用PLC技术不仅会使其自动化程度越来越高，也符合智能社会的发展需求。

4 应用实例

上文中论述的PLC 技术顺序控制应用形式涉及了堆垛机PLC 控制系统，因此本文就该系统的设计实例展开了深入分析，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发，具体内容如下所示：（1）功能设计。考虑到堆垛机主要用于高层、高速、高密度自动货物存取，PLC 技术在其中的应用应将目光集中在自动控制、位置检测核定位、安全与保护、速度控制等方面，由此堆垛机的性能便能够实现更好发挥，（2）硬件设计。在堆垛机PLC 控制系统的硬件设计中，这一设计需要考虑PLC 选型、PLC 输入/ 输出模块的选择、变频器选择、异步电动机的选择、测速机的选择，结合工作实际本文选择了S7-300 系列PLC，这是由于该型号PLC 在浮点数和二进制数处理领域表现较为优秀；PLC 输入/ 输出模块则选择了SM321 输入模块、SM323 输入/ 输出模块、SM322 输出模块、SM331 输出模块，由此便能够为S7-300 系列PLC 实现较好配合；堆垛机PLC 控制系统对变频器的要求较低，只需要将变频器直流侧电压上限设置850V 便能够满足设计要求；异步电动机和测速机则选择了三项异步电动机空心杯转子异步测速发电机，由此便能够较好满足设计需要。（3）软件设计。堆垛机PLC 控制系统的软件设计直接关系其功能实现，这一设计主要围绕处理定位检测、停车和处理调速、控制作业任务对应的具体顺序逻辑、保护极限位置等内容展开，由此即可满足设计需要。

5 结束语

在电气自动化设备切换控制、调速器控制、闭环控制、开关量控制以及顺序控制中，PLC 技术得到了广泛的推广与应用。在未来的社会进程中，其发展前景不可限量。

参考文献：

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