电气工程自动化控制中PLC技术的应用

杨先华

摘 要：随着社会的发展，基础设施建设不断增多，其对电气工程的依赖越发明显。在科学技术支撑下，电气工程自动化技术水平显著提升，广泛应用于诸多领域。当前，在电气工程自动化控制中，PLC技术应用非常广泛。本文首先分析了PLC技术的工作原理、特点及应用优势，然后探究了PLC技术在电气工程自动化控制中的具体应用，以期提高电气自动化控制水平。

关键词：电气工程;自动化控制;PLC技术

中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）29-0027-03

Abstract： With the development of society， infrastructure construction continues to increase， and its reliance on electrical engineering becomes more and more obvious. With the support of science and technology， the level of electrical engineering automation technology has been significantly improved and is widely used in many fields. Currently， PLC technology is widely used in electrical engineering automation control. This paper first analyzd the working principle， characteristics and application advantages of PLC technology， and then explored the specific application of PLC technology in electrical engineering automation control， in order to improve the level of electrical automation control.

Keywords： electrical engineering;automatic control;PLC technology

近年来，我国大力推进基础设施建设，电气工程广泛应用于诸多社会领域，其间各级政府围绕电气工程建设出台了各种支持政策，有力推动了电气工程自动化控制技术的发展与应用。当前，PLC技术是电气工程自动化控制的核心技术，将PLC技术融入电气自动化控制中，可以有效提升电氣工程行业的生产力，提高电气工程企业的经济效益。新时代，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，实际应用范围进一步拓宽，因此有必要分析PLC技术在电气工程自动化控制中的应用。

1 PLC技术的工作原理、特点及应用优势

1.1 工作原理

PLC控制器投入运行后，其工作过程一般包括三个阶段，分别是输入采样、用户程序执行和输出刷新，这三个阶段的完成标志着一个扫描周期的结束，为后续工作的开展创造条件。输入采样阶段，PLC控制器扫描所有待输入数据，进而将其存储到I/O映象区中的相应单元;用户程序执行阶段，用户程序都由PLC控制器依照从上到下的顺序完成扫描;输出刷新阶段，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。

1.2 基本特点

首先，PLC技术具有非常强的通用性及灵活性，在工业生产等领域有着非常广泛的应用，不仅提高了生产作业效率，还减少了成本开支，提升企业整体的经济效益。在实际控制上，PLC可以选择不同的任务和相应软件，如果遇到新的控制任务，单纯依靠继电器则难以胜任新任务的控制需要[1]。PLC技术能够与时俱进，自主修改相关程序，充分考虑工作对象的特点，满足新任务实际控制的需要。

其次，PLC技术具有良好的可靠性与安全性，精准度高，能够有效把握PLC系统运行过程，分析运行故障，具有自我诊断功能。这样就能避免系统带病运行，即使出现故障，也能够在最短的时间内有效解决，保障PLC系统始终处于正常状态。

最后，PLC技术对环境的要求不高，可以满足不同环境的应用需要。PLC技术应用广泛，具有很好的抗冲击和抗电磁能力，可以有效排除其他电磁类的外在干扰。PLC技术应用比较方便，基本操作流程比较简单，具体维护也不复杂，技术标准要求不高，企业可以实现低成本应用。当前，互联网技术快速推广与普及，PLC技术可以提供较为规范的接口，PLC网络容易构建，可以让应用对象更加自由地进行操作。

1.3 应有优势

在电气工程自动化控制中，PLC技术应用非常广泛，作用相当明显。当前，其在工业生产领域的普及率已经超过70%，更是成为衡量工业生产水平的重要标准。PLC技术应用主要涉及数字操作、自动控制和及时性反馈。

1.3.1 数字操作。现代化电气设备非常复杂，在实际运行中很容易受到多种因素的干扰。这些因素实际分布广泛，容易引发系统故障。PLC技术的应用，有助于及时发现故障并做好诊断，将故障的潜在性影响降到最低。数字操作简单，借助信息技术，可以将自我检测与自动修复有效结合。

1.3.2 自动控制。电气设备往往占地面积较大，内部结构复杂，组件非常多，再加上运行环境对电气设备的外在干扰，实际运行时故障发生率非常高。过去，电气设备操作主要依靠人力，人力在操作技术水平、工作经验等方面都存在非常大的差异，这样就容易出现疏漏。PLC技术可以将人工操作转变为自动化，减轻人力负担，提高检修维护效率，能够在第一时间发现问题，将故障的负面影响降到最低。

1.3.3 及时反馈。PLC技术的功能较为齐全，能够全程把握电气自动化系统的技术细节和运行问题，有效反馈系统运行信息，方便故障分析和问题查找。一线工作人员能够结合反馈结果，第一时间解决问题，确保设备安全稳定运行[2]。

2 PLC技术在电气工程自动化控制中的应用

2.1 开关量控制

如果开关量控制系统采用通断控制，则继电器耗时明显偏长，整个系统的保护力比较有限，容易诱发短路。当前，PLC技术应用逐步成熟，人們要继续做好研发与升级工作，确保PLC技术应用不断更新。将PLC技术和切换系统进行衔接，可以显著降低反应耗时，强化不同技术环节的联系，优化整个开关量控制系统。PLC技术可以很好地对开关量进行控制，提高整体运行成效。

2.2 拉丝机的应用

以往，拉丝机操作主要靠人工来完成，受操作人员作业经验、技术水平等因素的影响，工作效率较低。人工操作不规范容易导致拉丝机故障，维护费时费力，直接影响正常运行。一旦出现较大故障，在短时间内无法有效解决，任何企业都难以承受。随着科学技术的不断发展，拉丝机操作目前已经实现自动化。依托PLC技术，人们可以对拉丝机进行合理控制，有效采集拉丝机运行信息。一旦实际运行中出现故障，系统可以自我进行有效分析，缩短故障发现到实际处置的时间。PLC控制器采集的数据通过一定方式传递给操作人员，借助这些数据信息，操作人员可以有效分析拉丝机实际运行状态，判断潜在的故障，还可以对电气设备运行情况进行科学检测。PLC技术的应用，有效提高了拉丝机电气控制系统的工作效率，减少了人力资源投入，使得企业运行成本明显下降，获取更多的经济效益[3-4]。

2.3 运动控制

无论是直线运动还是圆周运动，都可以用PLC技术进行控制。过去，在控制机构具体配置上，一般直接用开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构。在科学技术发展的当下，有超过90%的生产商选择使用运动控制模块，相关PLC产品都具有运动控制功能。例如，很多企业使用的驱动步进电机、伺服电机的单轴或多轴位置控制模块都具有非常好的运动功能，其在各种数字化机床、工业机器人等领域有广泛的应用。

2.4 立体仓库

物流管理是立体仓库的重要日常工作，有助于提升自身管理水平。立体仓库电气控制系统可以运用PLC技术，强化物流管理。其基本应用程序如下：借助PLC控制器完成各种数字信号的接收，通过相关操作将数字信号转变为指令信息，之后借助PLC控制器发出相关指令，解放电气设备。由此可以看出，PLC技术的主要作用是接收信号与发出指令。经过长时间的摸索与实践，当前，PLC技术的逻辑控制能力和数据信息处理水平已经显著提升，借助一台设备，其就可以完成信号的接收与指令的发出，有效保证设备稳定运行。当前，很多大型立体仓库已经引进PLC技术，将其应用于立体仓库电气控制系统中，有效提升了物流管理水平。

2.5 逻辑控制的简单化

对于PLC技术应用而言，逻辑控制是最为基本的内容，其实际应用非常广泛。顺序控制和逻辑控制的应用，可以改变继电器电路。逻辑控制不仅能够对单一设备进行控制，还可以应用到多机群控上[5-6]。从自动化流水线的具体操作来看，逻辑控制操作非常简单，在印刷机、包装生产线等方面有着广泛应用，提升了电气工程的实际运行效率。

3 结语

当前，我国社会经济稳步发展，PLC技术应用越来越广泛。PLC技术具有非常强的通用性和灵活性，具有良好的可靠性与安全性，具有很好的抗冲击和抗电磁能力，对环境的要求不高，可以满足不同环境的应用需要。企业将PLC技术应用于电气自动化控制中，极大地提高了生产作业效率，增加了自身的经济效益。未来，人们要充分认识到PLC技术应用的重要性，加快PLC技术与电气自动化控制的结合，使得PLC技术更好地应用在电气工程自动化控制中。

参考文献：

[1]吕硕磊，王叶萌，崔钰璞，等.论PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].计算机产品与流通，2019（2）：57.

[2]薄润芳.机械电气控制装置PLC技术的应用分析[J].山东工业技术，2019（1）：135.

[3]张同君.电气及仪表自动化控制系统研究[J].通信电源技术，2019（6）：105-106.

[4]陈建明.电气控制与PLC应用[M].北京：电子工业出版社，2014.

[5]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.

[6]陈萧，刘松涛，程赛葛.电气工程自动化控制中PLC技术的应用研究[J].电子测试，2019（3）：39-40.