PLC 技术在电气工程及其自动化控制中的运用

文/刘云帆 刘广发 程若楠 陈照奇

现代社会的快速发展，尤其工业技术的发展，给人民的生活带来了极大的便利，我国又是人口大国，在对工业生产技术和要求上有了越来越高的品质要求，尤其现在工业的自动化给生产和生活品质都带来了极大的提高，自动化控制随处可见。今天，对自动化控制的要求也越来越高，一些传统的控制不能瞒住我们的生产要求和便捷需求。随后PLC 技术产生，PLC 可编程序控制器是基于微型计算机技术的通用工业自动控制设备，由于PLC 体积小、功能强、速度快、可靠性高，又具有较大的灵活性和可扩展性，目前已被应用到机械制造、化工、交通、电子、印刷、建筑、食品、农业等诸多领域。

1 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的优势

（1）自动化控制设备的要求很高，尤其在可靠性能上体现，如果没有让人放心的可靠性，使用过程中还是容易出现故障，只会降低生产效率，而不是提高生产效率，所以PLC技术在这一点的优势体现出来，和传统的电气相比，内部抗干扰技术采取了最先进的现代大规模集成电路技术，这种电路把开关接点数量降到最小，因此出现故障的概率也就很大的降低了。有时候电气装置出现了故障还不知道，但PLC可以做到出现故障及时发出警报信息，它自带自我检测功能的硬件设备。

（2）设备完善，功能齐全，适用性广泛。PLC 技术研发出了各种规模系列的产品，各种类型的工业控制中都可以运用到，包括位置控制、温度控制、CNC 等等，还具有独特的通信能力及人机界面技术的发达，使得PLC 组成各种控制系统都变得非常简单。

（3）容易学习和使用，技术的发展到运用不能太繁琐，要越来越简便化，才会容易推广，非专业技术人才通过学习也能很快掌握运用，大受工程技术人员的欢迎。

（4）系统的设计及建造周期因为用存储逻辑代替界限逻辑而大大缩短，后期维护起来也方便。

（5）超小的体积容易装入机械内部，轻微的重量，低耗的能量，实现机电一体化控制设备的最理想状态。

2 PLC技术在电气工程的运用

2.1 在顺序控制上的运用

PLC 技术上的顺序控制，是指按照需要的生产工艺首先设置好规定的顺序，按照PLC技术，发出指令之后每个预先规定的顺序可以自动的有序的执行命令，这在各类工业生产以及日常生活中都十分常见。顺序控制在运用过程有满足三个条件：转移条件、转移目标和工作任务，按照设置的顺序系统来自动控制指令，顺序控制也可以分为不同的类型，比如按照时间顺序或者逻辑顺序又或者条件顺序三类控制。比如冲压机工作原理，冲压机的工作顺序可分为三个状态：初始、下冲和返回状态。三个状态之间有规定的顺序，只要启动就会按照需要的顺序来不停的运作，PLC 技术的自动化控制让复杂的东西简单化，大大提高了工作效率。

2.2 在开关量控制方面的运用

开关量是指非连续性信号的采集和输出，包括遥信采集和遥控输出。它有两种状态，“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。传统的是利用机械电器的处理来控制开关，对于短路电路如果需要这种传统方式来控制，反应速度缓慢，现在利用PLC 技术在一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。PLC 技术在开关量控制方面的运用提升了电气控制中的运行效率。

2.3 在闭环控制中的运用

在工业上有很多作为被控的输出以一定的方式返回到作为控制的输入端，并对输入端同时控制影响的一种控制关系，带有反馈信息的系统控制方式，是一种很灵活的控制方式。简单来说就是和开环控制相对的，比如开环控制就类似于开关打开就结束，不会有后续控制灯是否量；闭环控制就类似水龙头打开，水量出来多少还可以反馈回来继续控制，这样就输出比较稳定需要的量。PLC 技术在闭环控制在一些工业生产的运用非常广泛。比如我们最常见的家用空调温度的控制。

3 PLC技术在自动控制中的运用

由于PLC 技术的越来越成熟，加上PLC技术的几大优势，都弥补了传统机械电气的不足，现在电气工程自动控制中越来越广泛，在工业上、生活上都随处可见。

（1）在生活上的运用，比如我们每天出门都会遇到的十字路口交通等PLC 控制系统设计，PLC 自动控制很大程度的提升了交通信号等的反应速度和灵敏度，能够很好的控制交通，同时不管天气情况怎样都能很好的执行，不会受外界环境的太多影响，这也是很大的为现今社会交通压力提供便利服务。再比如全自动洗衣机的PLC 自动控制系统设计，也是减轻了现在社会繁忙的生活压力；喷泉控制、电梯、自动门等等。

（2）在工业上的运用，很多工业领域的电气仪表和设备现在都是PLC 技术自动化控制，实现生产过程中能够自动化，只需要少数技术人员管理就可以，比如机床电气一体化控制，大大提升了生产效率，而且生产过程更交安全，不容易出现故障，产品质量更好。

（3）在数控领域的运用，PLC 技术在自动控制编程中可以更加精准，所有的参数的可以精确到更理想的状态。

PLC 技术自动控制中的运用还体现在农业领域的，温度、光照、水量、肥量等等都可以实现自动化控制，让以最节约、最合理的模式促进农业发展；在军事领域的运用等等。

4 结语

PLC 技术在电气工程中的运用一定是会越来越广泛的，尤其先进社会发展的速度越来越快，人们越来越享受自动化带来的方便，各个企业也是劳动力都得不到满足，但企业效益要不断提升，如何实现PLC 技术给企业带来的经济效益就是未来的趋势，相关技术研究人员也是责任重大，把更加优化的PLC 技术推广运用到社会中运用。