电气工程自动化控制中PLC技术的应用

迟焕磊

摘要：随着社会的快速发展和生活品质的全面提高，人们开始追求产品的多样化以及精细化，这样才能让落后的人工生产方式逐渐被现代化机械生产进行取代，这样做的目的能促进机电控制技术的不完完善。和传统机电控制技术进行比较克制，PLC 技术具有相对来说比较灵活的高效性以及较好的可靠性，对现场生产的实际状况进行满足，实现具体问题做到具体分析。电气工程中合理的利用PLC 技术，能促进工程器械实现自动化控制，促进整个系统能够安全稳定的运行，在一定程度上促进电气工程实现可持续发展。

关键词：电气工程自动化控制;PLC技术;应用

1 PLC 的原理及其特点分析

1.1 PLC 的原理

PLC 是可编程逻辑控制器的简称，这是一种较为先进的控制系统，主要是在工业生产中进行应用，PLC 的基本原理如下：

1.1.1 输入采样。这是PLC 工作的起始阶段，具体是指通过扫描的方式完成输入数据以及状态信息的读入，然后将之存储至I/O 映像区域中的单元内。由于在后续的工作过程中，I/O 映像区中的数据和状态信息不会发生任何变化，所以当输入的信号为脉冲信号时，必须保证其宽度在一个扫描周期以上，这样才能使输入被有效读入。

1.1.2 程序执行。这是PLC 工作的重要阶段，在对用户程序进行扫描时，通常都是按照从上向下的顺序，然后PLC 会自动完成对控制线路的逻辑运算，并根据运算所得的结果，对I/O 映像区中的状态信息进行刷新。具体而言，在用户程序执行时，输入点在I/O 映像区内的状态始终保持不变，其它输出点的数据及状态信息则会发生一定的变化，当程序执行时，使用立即I/O 指令后，可直接对I/O 点进行存取。

1.1.3 输出刷新。当用户程序扫描完成之后，PLC 会自动进入到该阶段，此时，CPU 会根据I/O 映像区内的数据和状态信息，对全部的输出锁存电路进行刷新，借助输出电路对外接设备进行驱动。

1.2 PLC 的特点

PLC 之所以能够在工业控制领域中得到越来越广泛的应用，与其自身所具备的诸多特点有着密不可分的关联。PLC 的特点体现在如下几个方面：

1.2.1 超高的可靠性。絕大多数PLC 都是以单片机作为核心，由此使得PLC 本身具有了较高的集成度，加之PLC 的保护电路及自诊断功能，从而使整个系统的可靠性获得大幅度提升。

1.2.2 易于编程。PLC 编程时，采用的是命令语句，由于命令语句的数量明显少于微型计算机的指令，并且梯形图本身较为简单，即使初学者也能很快掌握，所以利用PLC 进行编程并不需要过多的计算机专业知识。

1.2.3 组态方式的灵活性更强。PLC 的结构为积木式，使用者只需要进行简单地组合，就能对控制系统的功能进行灵活设置，由此使得PLC 在大部分工业控制系统中均可适用。

1.2.4 便于安装。在对PLC 进行安装的过程中，无需设置专门的机房，也不用采取严格的屏蔽措施，只要确保连接正确，PLC 就能正常运行。

2 PLC 技术在电气工程及其自动控制中的运用

2.1 PLC 技术中的闭环控制

电机启动在电气自动化控制中的应用较为频繁，而且启动方式也比较多，其中使用最多的要数手动启动、机旁屏手动启动和自动启动等3 种。PLC 技术的闭环控制在电气自动化控制中的作用非常重要，并且和电液执行、转速测量以及电子调节等都有非常密切的关系，不仅测量工作因此更有效率，调节器的控制因此也更加合理。在电气自动化的自动启动中应用PLC 技术，可以在动力泵开启的状态下利用控制器对模板进行控制，并且还可以采集动力泵的运行效率，从而根据运行效率选择主泵和备用泵。将PLC 技术应用到电机启动的机旁屏启动中， 可以在利用动力泵的同时调节开关，可以有效控制动力泵的运行时间，在这样的条件下主泵的开启和关闭也将更加自由。通过以上分析可以得知，在电气工程中应用PLC 技术可以让闭环控制在电气自动化控制中更有效效率， 从而让电气自动化控制整体的运行效率得到提升，明显强化了系统的连续运行。

2.2 在顺序控制中的运用

电气工程中应用PLC 技术能够有效提升电气工程自动化的运行效率，降低在电气设备上的人力成本投入。比如电厂的发展目标就是提升发电效率， 通过PLC 技术让电厂的电气系统有了更高的运行效率，因此发电效率就有了明显的提升，并且电厂也不需要像过去一样投入大量人力物力，经济效益也就有了保障。比如一个火电厂运用PLC 技术替换了传统的顺序控制器，可以更及时的清理煤渣并填入新媒，因此不仅发电效率便有了提升，并且发电过程也更加清洁。

2.3 在开关量控制中的运用

在开关量控制中应用PLC 技术，能够将电气自动控制系统的编辑信息和虚拟电气运行结合在一起， 从而为电气自动化控制系统的稳定运行提供保障。传统的电气自动化控制系统受继电器及其相应控制电器的影响， 因此当工作人员想要对继电器进行开关操作的时候必须等待相关电器的响应，电气自动化系统在这个等待响应的时间内容易发生短路而失去控制。当应用了PLC 技术以后，电气自动化系统中继电器的响应时间明显缩短，因此系统整体的运行效率有了显著提升。但工作人员在使用PLC 技术的时候要明白一点，虽然PLC 技术在电气自动化控制中有很多优点，但它并不是万能的，因此需要在实际应用的过程中不断强化电气自动化控制系统和PLC 的结合，从而才能为提升系统的运行效率提供保障。

3PLC 在电气工程自动化控制中的运用

3.1 PLC 技术在机床中的应用

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。

3.2 PLC 技術在拉丝机中的应用

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。

3.3 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。

结语

综上所述，在自动化电气控制领域中，对PLC 技术进行应用，能够使控制系统的功能变得更加强大，可以满足各种不同的控制要求。为使PLC 的技术优势得以最大限度地发挥，应当不断加大对PLC 的研究力度，通过逐步改进和完善，增强PLC 的运行稳定性。

参考文献

[1]蒋海忠.PLC技术在电气工程自动化控制中的运用策略探究[J].价值工程，2018，37（17）：209-211.

[2]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.

[3]李俊梅.电气工程自动化控制中PLC技术的应用策略研究[J].无线互联科技，2017（11）：147-148.