PLC技术在电气自动化控制中的运用

邵辉

摘要：随着经济社会的不断发展，电气自动化技术的重要作用日益凸显。本文探讨了PLC技术的定义和特点，分析了PLC技术在电气自动化控制中的应用，展望了其未来的发展趋势。

关键词：PLC技术;电气自动化控制;运用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）05-0015-01

1 PLC技术的定义和特点

随着国家经济的飞速发展，电气自动化技术已经成为企业和社会不可或缺的技术手段，尤其是电气自动化控制系统。随着基于PLC（可编程序控制器）的电气自动化控制系统不断发展，不仅极大提高了工厂企业电气自动化设备的运行效率，有效节约了时间和成本，而且在运行、调试和维护等方面都更加方便和快捷，和传统的继电器式控制系统相比具有无可比拟的优势，因此以PLC为基础的电气自动化控制系统已经成为了行业的主流趋势。PLC之所以能成为新的主流，首先是因为它可以根据客户的需求，自由组合控制模块，自由编程从而实现过程控制或运动控制，功能强大且灵活度高;其次，PLC控制系统具有较高的性价比，其占用空间小，可分布式设计安装，兼容多种通讯协议，适用性和扩展性极强;此外，PLC技术及设备在操作上更加便捷，因为PLC技术是建立在计算机应用的基础上，且配套采用人机交互界面（HMI）组成整套系统，所以相关操作方式和运行流程更加方便、直观和易用，操作者不需要是专业编程人员，只需要按照操作规程要求的流程和步骤就能够轻松操作设备运行，同时技术维护人员在编程方面只需要具备基础编程知识就能够满足大多数需求，这样能够使操作及维护人员的工作变得更加轻松，有效提升工作效率。

2 PLC技术在电气自动化控制中的应用

PLC技术在电气自动化控制中应用广泛，接下来作者将对应用最为广泛的运动控制、开关量逻辑控制和模拟量闭环控制应用进行介绍：

2.1 运动控制

运动控制是一种较为常见的PLC控制方式，在企业的生产当中应用广泛，起着非常重要的作用，例如应用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合，PLC专用的运动控制模块可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，与其它功能模块或I/O模块组合使用可以极大提升单体设备或组合设备的工作效率，从而有效提高整体系统的自动化水平。如果整套自动控制系统设计的较为合理，且合理提高PLC技术的应用水平和规模，就能够极大提升工厂企业的生产效率，强化生产流程，让整体生产运行系统保持在高效平稳的运行状态。同时，由于一般的工厂企业的工作人员流动性较大，人员的专业能力和水平参差不齐，如果利用PLC系统各个不同用途的功能模块简化系统操作模式，就能够大幅减轻工作人员的工作压力和劳动强度，更有效的节约有限的资源，减少无谓的浪费[1]。

2.2 开关量的逻辑控制

在PLC控制系统当中，开关量的逻辑控制是一种最为常见的控制形式，其通过置位、复位、再置位的流程取代传统的继电器控制电路实现逻辑控制、顺序控制，既可以用于单机控制，也可以用于多机群控和自动化流水线。在电气自动化系统当中开关量的控制是必不可少的组成部分，而PLC控制系统的开关量逻辑控制功能能够很好的提升电气设备运行的稳定性，减少随机因素造成的影响，同时也可以在突发情况发生时，利用顺序控制立即切断设备的控制电源，快速停止设备运行，实现对危险情况的有效控制，这对于工厂企业的安全生产生活来说非常重要。通过将PLC技术广泛应用在开关量控制当中，能够实现对各类电气设备精准、有效的控制，及时应对突发情况，做到有效应对、有序应对、及时应对。并且在实际操作过程当中，电气设备的操作者只需要在系统的人机交互界面（HMI）中输入相对应的数据或开关指令，即可通过安装在现场的各类型传感器等感应设备实现精准执行指令的目的，从而有效提升电气设备的安全性和稳定性[2]。

2.3 模拟量闭环控制

在工业控制中PID闭环控制被广泛应用，例如我公司最常见的液位和流量控制，很多采用PID控制模式实现生产过程控制。PLC能编制各种各样的控制算法程序，通过使用PLC系统专用的PID过程控制模块、软件中自带的PID功能指令或者自编程序等方式实现PID闭环控制。工业企业电气设备存在多种运行模式，例如在中控室远程自动启动、手动（步进）运行和就地（现场）手动启动等不同类型，但是如果将PLC技术应用在电气自动化控制系统当中，甚至可以直接实现在机器旁自动启动的目的。如果能够将这个技术进一步推广，将能够提升闭环控制系统的安全性和稳定性，一定程度上也可以提高电气控制系统的可靠性，优化操作流程，将电气自动化系统运行效率提升到更高水平[3]。

3 PLC控制系统在电气自动化控制中的应用和发展趋势

在当今社会，随着电气自动化技术的快速发展，其各方面已经达到了较高的水平，如果想要进一步提升电气自动化系统的运行效率，提高系统稳定性和安全性，就需要加大提升PLC技术在电气自动化控制中运用的比例和水平。在目前大多数现代化企业中PLC技术应用已经非常广泛和成熟，同时这项技术也在随着时代和科技继续进步。电气设备种类的日益增多，PLC技术在其中所提供的服务也会更加细化，而为了更好满足电气自动化发展趋势，技术开发人员需要不断提升与PLC技术配套的人机交互模式，使操作人员使用更简单直观的方法操作各类型控制系统，并且能够持续提供系统升级改进的方式或方法，从而进一步拓展PLC技术的应用范围。因为PLC技术极其依赖于通讯设备的有效辅助，所以进一步提升配套通讯设备的兼容性、先进性，提升扩展对其它工业控制计算机联网的速率和范围，通过大型PLC系统加强对更多电气设备的控制等方面就显得尤为重要。例如在我公司，目前如何将PLC技术更好的应用在DCS系统当中，使其在DCS系統当中更加高效和稳定的运行，是我们需要不断改进和完善的一个重要课题。

4 结语

综上所述，PLC技术有着反应速度快、可靠性高、稳定性好、适应性强、编程简单、功能完善、智能化程度高等得天独厚的优势，能够为电气自动化控制系统提供更好的支持，虽然同时存在维护成本比较高，维护人员入门较困难等问题，但无论是从管理、维护、运行效率还是规模应用等各方面进行比较目前都是工厂企业的最佳选择。随着工业生产对电气自动化控制的管理以及提高电气设备使用效率的目的和要求越来越高，PLC技术在电气自动化控制系统当中的作用将会持续扩大，功能性将会日益增强，需求也将不断增长。而摆在各大PLC设备生产设计制造商面前的任务就是要不断提升PLC系统的技术含量和产品质量，继续降低PLC技术的学习和使用门槛，为电气自动化控制系统的良好运转创造更好的条件，从而提升各类产品的市场竞争力。

参考文献

[1] 张波，安志银，朱建峰，高瑞芳.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].山东工业技术，2019（14）：128.

[2] 卢宇.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2019（9）：143-144.

[3] 姜春雨.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].山东工业技术，2019（12）：143.