基于PLC技术的电气工程自动化控制应用

覃琼 戴智鑫

摘要：随着我国科技水平的不断提升，极大的促进了高新技术的发展与进步。PLC技术作为高新技术的产物，当前在多领域范围内实现了有效的应用，为人们的生产生活带来了极大的便利。将PLC技术应用于电气工程自动化领域，能够实现自动化控制，提升系统自动化程度，使得电气设备及系统具备更高的运行效率及质量。同时，作为电气工程及其自动化控制中的关键，PLC技术是其能够实施自动化控制的基础，在实际应用过程中可以得知PLC技术能够建立高度智能化的控制模式，同时也具备强大的抗干扰能力，加强了PLC技术在电气工程及其自动化控制中应用性，实现与电气工程及其自动化控制的深度融合。本文从PLC技术在电气工程及其自动化控制中应用的角度进行了探讨，研究具有可行性的应用策略。

关键词：PLC技术;电气工程;自动化控制

引言

可编程控制器在目前的电气设备体系中占有重要地位，基于不同设备差异化的操作模式，通过PLC技术设定相应的控制程序，经由实际检测后逐步提升程序的稳定性和准确性，确保电气设备能够发挥出应用效用。PLC设备整体的综合程度较高，通常是由存储装置、编程架构以及交互端口等构成，保证实现电气设备一体化的管理目标。

可编程控制器就是常说的PLC，最早出现的时间可以追溯到19世纪末期。自出现以来，就吸引了电气领域的广泛关注。随着20年来的不断完善，可编程控制器在研究人员的不断努力下，逐步朝着自动化趋势稳步前行。尤其是近年来，PLC设备更迭速度不断加快，逐步渗透到各行各业之中。当前应用的PLC技术大多是围绕自动化体系所建立的，内部主要有两大核心模块：DCS模块和FCS模块。这两大控制模块也是确保电气设备稳定工作的关键所在，有效推动了电气领域向前发展。伴随PLC技术普及程度的提升，系统设备和控制体系都在不断优化。可以预见的是，未来PLC技术将会再次突破，更好地融合智能服务、数字通信以及自动化技术等，带动电气领域稳步前行，為社会发展奠定基础。

1PLC技术在电气工程及其自动化控制中应用的重要性

随着近年来电气工程及其自动化控制技术的不断发展，与更多先进的技术进行了融合，计算机技术、电气自动化等先进技术，促进了电气工程及其自动化系统运行更加高效，促进运行效率的提升，目前，PLC技术在电气工程及其自动化系统中的应用尤为关键。与此同时，伴随着计算机技术的持续推广普及，信息技术在电气工程及其自动化系统中的运行可以增强系统性能，促进效率的提升。PLC技术在电气工程及其自动化系统的运用对提升其自动化控制能力，促进电气工程自动化、信息化控制的水平不断增长。基于PLC技术的特点，其在电气工程及其自动化系统中的应用可以提高电器产品的存储量，提高设备反应速率。通过在电气工程及其自动化系统中的运用，可以有效加强系统运行效率，使电气工程及其自动化控制系统运行更加高效。

2PLC技术类型

2.1FCS系统

FCS模块也就是现场总线型控制模块。其主要是用来操控电气设备体系中的各个开关，在实际生产中具有以下优势：采用高效传输的数字通信服务、完善的网络架构，从而形成较为多样的功能结构，不但可以满足电气装置的稳定工作，还能够进一步提高数据传输效率，达到预期目标。此外，借助综合化的FCS模块，还可以为电气装置搭建出配套的网络架构，推动机械装置朝着智能化、自动化的趋势前行。

2.2DCS系统

对比来看，DCS模块的使用较为严苛。其主要用于测定并降低电气装置运行阶段出现的风险情况，利用交互端口使得控制体系和测定服务有效融合。基于控制系统提供的风险把控服务，结合计算机的数据分析功能，对各项参数进行整合，确保系统能够稳定工作。DCS模块在实际生产中主要发挥的是分散效用，能够将电气装置运行阶段中出现的风险情况有效把控并合理分散，降低风险的负面影响，防止出现较大的经济亏损。DCS模块内部组成复杂，主要包括三大核心系统：控制系统、显示系统和通信系统。基于三大系统可以有效完成电气线路的测定服务，保证系统的稳定性。

3PLC的优势

PLC技术的应用，能够实现对工业数据的有效模拟和编程，进而营造更加安全可靠的工业环境。在整个操作过程当中，借助继电器梯形图指令即可实现操作控制，并不需要非常专业化的编程语言。PLC技术和传统技术相比较而言，具备了更加明显的优势，具体来说，主要体现在以下几个方面：

3.1应用简单方便

PLC技术在电气工程自动化控制领域中的应用，可编程控制器在自动化控制设备的过程当中，并不需要连接到其他电气设备。不仅应用非常的简单方便，而且具备了较高的应用控制效果。不仅如此，PLC操作界面并不复杂，有着明确的控制指令，技术人员在短时间内即可掌握相应的操作方法，有效降低了操作失误等问题的出现，并且能够达到良好的操作效果。除此之外，可编程控制器还能够实现对故障问题的有效提示，当系统及设备出现故障问题的情况下，能够在第一时间内发出警示，由于控制模块较多，通过更换控制模块的方式即可快速的解决故障问题，更快的恢复正常运行，保障系统及设备的稳定运行。

3.2可靠性较高

PLC技术在电气工程自动化控制领域中的运用，在控制系统内容采用集成电路，在生产过程中还具备了抗干扰的的能力。无论是输入、输出单路还是单元，均设置了单独的接口，这极大的提升了硬件设备的抗干扰能力。不仅如此，针对内部电源，还应用了屏蔽及稳压等多项保护技术，使得PLC技术具备了更高的可靠性。除此之外，通过对可编程控制器实施密封处理、接地处理以及防震处理，能够更好的应对多种恶劣环境，降低了外界因素对控制操作所带来的影响，无论稳定性还是适应性，均得到了明显的提升。

4电气工程自动化控制设计的主要问题

4.1PLC设计缺乏针对性

在PLC控制技术应用的过程中还存在供给方与需求方信息不对称的问题。由于双方利益出发点不同，又不能完全地描述自己对自动控制设备的需求，就会导致宫颈方所供给的产品不能完全满足需求方的需求，进而影响到了工作的展开，还会给PLC自动控制技术的应用造成不良影响。

4.2通断电延迟问题

在当前电气工程系统中，自动控制元件的灵敏性相对较低，发出通断电指令后需要一段时间才能完成该过程。这种时间延迟可能会对电气设备的运转造成一定问题，特别是在一些紧急情况下需要立刻达成通断电，可能会导致电气设备损坏。

4.3操作顺序混乱

在当前电气工程自动控制系统中对操作人员有较高的要求，需要操作人员全面了解设备才能进行正常运作，一些专业技能、素质不达标的操作人员就会导致电气自动控制设备运转混乱。不按照流程或程序运转设备，一方面可能会对设备造成损害，另一方面对操作人员也可能造成一定危害。即便设备正常运转，也有可能对生产的质量和效率造成一定不良影响。而且传统的电气工程自动化设备对周围的环境要求较高，很容易受到电波和电磁的干扰出现指令错误的问题。

5PLC在电气自动化控制中的应用

5.1对PLC技术上的运用方式进行确认

实际应用PLC技术时，为了保证电气设备的自控服务，首先需要选择PLC技术的类别，根据运行环境的差异来具体选型，这也直接关系到系统后期是否可以稳定运行。其次便是电气装置的选用过程，期望系统中各项生产设备可以稳定工作，就需要对内部的核心组成进行严格审核，防止由零部件问题导致的系统运行异常。

5.2PLC技术在电气工程顺序控制中的应用

电气工程运转中，需要严格的控制好生产流程顺序，应用PLC技术，能够实现对生产流程的优化，实现自动化控制，因此具备了重要的应用价值。具体来说，在电气工程顺利控制中，可编程控制器起到了重要的替代作用，是顺序控制器的重要替代品。充分发挥出可编程控制器的顺序控制功能，对于生产流程顺序的控制能够起到重要的帮助。将PLC技术应用于电气工程顺序控制中，其控制效率是非常明显的，能够极大的提升电气工程生产运转效率。以火力发电为例，在生产中会出现众多的生产残留物，传统方式主要是通过人工方式清理的，效率不高。然而应用先进的PLC技术，在传感器系统的支撑下高效检测系统内部所产生的大量的残留物，并借助设施设备实现自动化集中化清理。由此我们不难看出，PLC技术的应用，能够实现对发电系统影响杂质及时有效处理，保障发电系统及设备的顺利运行，同时也能够起到良好的节能环保效果。

5.3PLC技术在电气工程开关量控制中的应用

传统但其工程自动化控制设备内部的线路非常复杂化，技术人员在维护的过程当中，耗费时间长，同时维护难度也非常大，进而给设备的运行效率及生产造成一定的影响。然而应用PLC技术，通过开关量控制即可实时化检测系统内部情况，极大的降低了技术人员的工作强度，为系统的稳定运行提供了重要的支撑。PLC技术在开关量控制中的应用，能够检测设备系统运行状况，然后结合实际情况实现对电流的自动化调节，保障设备的正常运转，确保开关量处于低档状态。相反的，如果发现设备系统处于高速运转的状态甚至超出额定功率，在这个时候开关量控制系统就会控制系统跳转至辅助电源选项，实现对系统额定电压值的调节，保障机电系统安全。不仅如此，PLC技术在开关量控制中的应用，還具备了故障自诊断和修复的作用，通过实时化监控系统，能够及时的预警并自动化处理所出现的故障问题，同时也能够及时准确完整的记录故障数据，并进行相应的分析储存，为接下来系统故障分析及运行提供重要的参考依据。在PLC技术的支撑下，电气工程自动化系统故障问题的发生几率明显降低，更好的保障系统的安全可靠运行。

5.4在工程整体运行管理中的应用

在电气工程及其自动化控制系统运行过程中，需要管理人员开展科学有效地管理工作，并且在PLC技术的实践应用过程中不断地总结经验，提高PLC技术运行过程中的管理水平，加强PLC技术的应用价值，促进PLC技术与电气工程及其自动化深度融合。在管理工作中，管理人员应该根据PLC技术的应用现状，以实际运行情况为基础，与相关技术人员开展应用探讨，对其运行过程进行有效地管理优化，促进其应用更加高效，并且使PLC技术与电气工程及其自动化控制系统更加贴合，从而使这种系统运行模式能够发挥出更加高效的效果，促进运行效率提升，保障运行过程中的安全性、可靠性，提高电气工程及其自动控制系统的运行效率。

5.5对模拟量进行控制

普遍来说，用户对控制模拟量的理解较为模糊，该项指标仅会偶尔出现在生产阶段。因此用户难以有效把控此参数，甚至会造成电气装置的运行异常或导致产品质量无法满足要求。针对上述问题，技术人员需要肩负起自身职责，对问题进行全面探究，制定出相应的解决方案并做好控制服务。传统的电气装置在生产阶段未能匹配对应的控制技术，随着PLC技术的出现，有效打破传统生产的约束，弥补不足，实现了数字量和模拟量的顺利切换。

6PLC技术在电气工程自动化控制中的应用发展趋势探讨

近年来，网络技术突飞猛进，电气装置正朝着自动化、智能化的方向快速前行，特别是PLC技术的普遍适用推动了电气设备的自动化进程。PLC技术主要应用在以电气设备为核心的控制体系中，在生产过程中发挥出重要作用。比如说：提高了运行效率、实现设备智能化操控等。以当前社会发展来说，人们对生活水平的要求逐步提升，电气装置不断更迭，性能更加强大，服务更加多样，质量更为可靠，人机交互方式也不断优化，各项因素都推动了电气装置的一体化进程。未来发展中智能化的目标必将达成。

6.1构建完善的PLC技术应用标准

在不同的领域当中，PLC技术的应用内容及应用度是存在着一定的差异的，在这种情况下，为保障PLC技术在电气自动化控制系统中的有效应用，应加快构建健全完善的PLC技术应用标准，有效降低PLC技术在应用的过程当中出现操作不规范的现象，减少故障等问题的发生几率，确保达到最佳的应用效果。在未来发展中，电气工程企业彼此之间要加强交流与合作，发表相关的意见建议，并在此基础之上制定统一、切实可行的PLC技术应用标准和应用流程，使得PLC技术的应用更加的规范化、科学化、合理化，为电气工程企业发展提供更加强有力的支撑。

6.2增强PLC技术的数字化水平

现阶段，随着科技的快速发展与进步，我们踏入了数字时代。当前PLC技术已经具备了集自动化技术和计算机技术等多项技术的优势，在接下来的时间里，要进一步提升其数字化水平，同时这也是发展的必然要求。切实提高PLC技术的数字化水平，能够使得电气工程设备具备更高的精准度和灵敏度，为企业发展带来更高的效益。

6.3提升PLC技术智能应用水准

在过去的一段时间里，电气设备操控主要以人工模式为主，整个过程费时又费力，当前这一操控模式逐渐无法满足工作需求。因此要进一步提升PLC技术的智能化应用水平，实现对电气设备运行的智能化操控。在接下来的时间里，PLC技术要加强和5G技术、物联网技术、大数据技术以及人工智能技术的密切合作，实现深度融合发展，在多项先进技术的支撑下，提升PLC技术的智能化控制水平。

结语

综上所述，PLC技术涵盖了信息化技术与计算机技术，并且具有智能化以及抗干扰能力强的优势。PLC技术在电气工程及其自动化控制的应用，首先需要深刻把握技术的运行原理、特点，运用PLC技术的优势，分析其实际应用价值。PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的应用主要体现在闭环控制、顺序控制、开关量控制与工程系统整体运行管理中的应用，可以加强电气工程及其自动化控制系统的稳定性可靠性，促进工作效率的提高，优化电气工程及其自动化控制系统的运行。

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【基金项目】广西职业教育专业发展研究基地——电气技术应用专业群发展研究基地（桂教职成2018  37号）