基于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用分析

王宪华

摘  要：伴随着科学技术领域的不断突破和创新，控制系统也逐渐从以往的手动控制发展为自动控制，电气工程自动化技术也取得了长足的进步，PLC技术得到了应用和推广，同时这也对控制系统技术提出了更高的要求。将PLC技术应用到电气工程自动化中可以说是大势所趋，这样做不仅传承了传统电气工程中优秀的技术，同时又提高了电气工程自动化控制技术的水平。文章深入分析了PLC技术在电气工程自动化控制中的应用，希望能够为我国电气工程自动化控制提供一定的参考。

关键词：PLC技术;电气工程;自动化控制;技术应用

中图分类号：TM76         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）05-0151-02

前言

自改革開放以后，电气工程便成为了是我国高度重视的产业，经过了几十年的发展，现在我国的电气工程自动化技术已经取得了较好的成绩。目前，PLC技术是电气工程自动化控制中的主流技术，将PLC应用技术与电气控制技术相结合，不仅能够有效促进电气工程行业生产力的提高，还能进一步提高电气企业的效益。近几年来，PLC技术在电气工程自动化控制中扮演着越来越重要的角色，技术普及和应用范围也越来越广，因此我们有必要对PLC技术进行深入的分析，为电气工程自动化控制中应用PLC技术提供更加充实的理论支撑。

1 PLC的介绍

PLC是programmable logic controller的英文缩写，其中文全称是可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器是一种数字运用操作的电子系统，它所采用的是一种可编程的存储器，在其内部存储程序中可以执行顺序控制、逻辑运算、数学运算、定时、计数等指令，这些操作指令由用户发出以后，通过数字式或模拟式输入输出来控制各类机器的生产运作。

PLC是专门为工业环境应用而设计的电子系统，PLC及其有关的外围设备在设计时都充分考虑了与工业控制系统的匹配，保证PLC技术与工业控制系统能够形成一个完整的整体，也有利于其功能的扩展。目前，PLC已经形成了各种规模的系列化产品，能够有效应用于大、中、小各种不同规模的工业控制现场。现代PLC技术基本都拥有了极强的数据运算能力，除了完成逻辑处理工作以外，还能够运用到各种数字控制领域。随着PLC技术的不断发展和完善，今天，PLC的功能单元更加丰富，例如位置控制、CNC、温度控制等等，由于PLC通信能力的增强，加上人机界面技术的推广和发展，运用PLC来组成各种不同的控制系统将会更加便捷。

2 PLC技术在电气工程自动化控制中的作用

将PLC技术应用到电气工程自动化控制中有着非常广泛且重要的作用，我们主要将PLC应用技术的作用分三个方面来叙述，分别是数字操控、自动控制和及时反馈方面。

（1）PLC应用技术在数字操控方面的作用。当电气设备在工作运行中出现故障时，运用PLC技术的数字操控功能可以及时准确地检测出设备故障，数字操控方法相对容易一些，简便的操作就可以使电气控制设备自动修复故障，达到自动检测与自动修复一体的功能效果。

（2）PLC应用技术在自动控制方面的作用。电气设备通常都是体型庞大且结构复杂的，在运行过程中难免会遇到各种各样的问题，传统的电气控制系统运用人工操作，更加容易出现疏漏，并且技术过于落后。如果使用PLC应用技术将人工操作转变为自动操作，那么当系统出现问题以后能够自动处理，免去了工作人员手动操作的费时费力和操作不确定性。

（3）PLC应用技术在及时反馈方面的作用。目前的PLC应用技术已经具备了相对齐全的功能，可以使电气控制系统对设备的运行状态作出及时反馈，面对运行中存在的问题也能够及时做出反馈，相关工作人员根据PLC的及时反馈功能，可以最快地解决设备问题，使设备恢复正常运转。

3 PLC技术在电气工程技术中的应用

3.1 简单的逻辑控制

逻辑控制是PLC技术最基本的应用，同时这也是最广泛的应用领域。它用逻辑控制和顺序控制改变了以往的继电器电路，采用逻辑控制不仅能够控制单台设备，还能够有效运用于多机群控。逻辑控制在自动化流水线的操作上更加简便，常常被应用于印刷机、组合机床、包装生产线、电镀流水线、注塑机等等，大大提高了电气工程的运行效率。

3.2 模拟变量的控制

工业生产中的模拟量就是温度、流量、压力、速度、液位等这些变量，还有许多连续变化的量也都是模拟量。如果要让可编程控制器准确地处理模拟量，那么就一定要实现模拟量（analog）和数字量（digital）之间的a/d转换和d/a转换。因此，PLC应用技术生产厂家在生产a/d和d/a转换模块时都是设计成配套的，便于模拟量和数字量之间的转换，也能提高可编程控制器处理模拟量的准确度。

3.3 运动控制

PLC技术不仅能够运用于直线运动的控制，还能够应用于圆周运动的控制。在早期，从控制机构配置的角度来看，是直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，在今天，大多数生产商都是运用专门的运动控制模块。在全世界范围内，各大占据主要位置的PLC厂家所生产的产品都有运动控制功能，例如可驱动步进电机、伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，运动控制功能的应用非常广泛，可以用于各种机床、机器人、电梯和机械等等。

4 PLC在电气工程自动化控制中的运用

随着科技的不断发展和进步，PLC技术的进步在一定程度上也依赖于电气工程技术的发展，PLC技术的应用将会推动电气产业向多元化发展，同时PLC技术的控制程序也会在这个过程中不断完善，越来越完善的PLC技术也会更加适应未来电气工程自动化控制的需求。随着PLC技术的不断完善，以及人工智能的诞生和发展，PLC技术适用的领域也变得更加丰富，我们主要选取了PLC技术在机床中、拉丝机中以及立体仓库中的应用来进行进一步分析。

4.1 PLC技術在机床中的应用

PLC技术在机床中的应用是特别广泛的，PLC技术能够应用在对机床工作状态的监督和管理上面，并且PLC技术的特点就是及时且有效，PLC技术在机床运行过程中能够较快的发现问题或故障，而且还能够准确定位机床故障出现的部位。PLC在最快的时间内发出警报，让工作人员能够及时作出反应，尽快处理机床故障，使其恢复正常运转。警报及时可以让相关工作人员在最快的时间发现问题，定位准确可以让相关工作人员抓准问题、对症下药，让故障机床在最短的时间内恢复工作运转，为企业节约不必要的时间成本。将PLC技术应用于机床运行状态的监督及管理工作当中，可以有效保证机床故障修复的时效性。

4.2 PLC技术在拉丝机中的应用

在以前，拉丝机还是由工人手动来进行操作的，那时的工作效率非常低下，并且时常容易出现故障，而拉丝机故障修理又非常耗时，修理期间工人就只能停工等待，对于任何一个企业来说，这都是极大的资源浪费。而现在，随着科学技术的进步，拉丝机已经从工人手动操作变为自动操作，在这个跨越性的转变过程中，PLC应用技术扮演着至关重要的角色。PLC技术的应用，使拉丝机的电气设备能够得到相应的有效控制，并且还能采集相关的控制数据。由PLC采集的相关数据能够随时传递到操作人员的手中，根据这些数据，操作人员能够快速准确地对拉丝机工作状态进行判断，并且可以时刻关注拉丝机的运行状态，以便预防故障的产生。除此之外，PLC技术的数据处理功能也能很好地运用于拉丝机生产运作当中，PLC对拉丝机运行的相关数据进行自动处理，并能及时检测电气设备完好与否。PLC技术的应用使拉丝机电气控制系统工作效率得到了极大的提高，同时还减少了相应的人力、物力浪费，让企业在保证质量的基础上，最大限度地降低成本，使企业获得更大的经济效益。

4.3 PLC技术在立体仓库中的应用

物流管理是立体仓库的主要组成部分，也是立体仓库管理中至关重要的一个环节，PLC技术应用于立体仓库电气控制系统中主要面向物流管理这一模块。PLC技术应用于立体仓库电气控制系统的基本程序是：通过PLC接收数字信号，再将数字信号转变为相应的指令，最后通过PLC发出指令来对电气设备工作进行集中控制，在这个过程中，PLC技术的主要功能是接收信号和发出指令。经历了无数次试验和改进以后，现在的PLC技术逻辑控制能力和数据处理能力已经非常完善，并且由一个设备来同时完成接收信号和发出指令的工作，更能够保证设备运转的准确性和流畅性。因此，许多大型立体仓库都引入了PLC技术，并将这项技术良好的应用于立体仓库电气控制系统中，实践证明，PLC技术的应用使立体仓库物流管理效率有了很大的提升。

5 结束语

综上所述，就当前电气工程自动化控制的发展程度来说，PLC技术是一项极其先进并且适用的技术。虽然目前我国的PLC应用技术在电气工程自动化控制中还存在着一些问题，但是电气行业对PLC技术的重视，才能够让该技术结合行业实际情况进行改进和完善。现在的PLC技术弥补了传统电气工程中的不足，极大地降低了企业的人力成本和材料成本，进一步优化生产流程，提高企业的生产效率，PLC技术在电气工程自动化控制中的应用和推广将是大势所趋。

参考文献：

[1]朱叶.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用研究[J].科学技术创新，2017（30）：60-61.

[2]胡俊.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].智能城市，2017，3（05）：113.

[3]刘渝.浅论PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].当代教育实践与教学研究，2018（11）：169+171.