PLC技术在电气自动控制中的应用研究

张旭

（长春建筑学院，吉林 长春 130607）

0 引言

随着电气工程自动化的快速发展，PLC技术也取得了较大的进步，并在电气自动控制中有着越来越广泛的应用。传统的电气自动控制需要通过各种控制电器和电气连接线来进行有关的工作，工作效率比较低，工作质量差，且后期维护费用较高。而PLC技术是一种数字化的运算操作电子系统，在工作过程中对其进行合理的应用不仅可以有效改善上述存在问题，还可以提高电气自动控制系统的自动化水平和工作效率，为电气企业的发展提供保障。

1 PLC控制系统

1.1 PLC控制系统设计

在PLC控制系统的设计工作过程中，相关工作人员必须要遵守以下几项原则：第一，成本控制原则。企业的经济效益直接受成本的影响。因此，要想提高企业的经济效益就必须要强化成本控制，保证后续系统研究设计工作有充足的资金；第二，保证系统的安全性和可靠性。在设计系统的过程中，首先应考虑系统运行的安全性；第三，强化产品质量控制，保证其能够符合实际工作需求。与此同时，在严格遵守以上三项原则的基础上，设计工作人员还需要对控制需求进行考虑和分析，结合实际需求选择最佳的中央处理器，并选择相关的输入设备和输出设备。在对CPU模块和I/O模块进行设计过程中，应首先对流程图和具体的连接图进行详细的描绘，然后对编写完成后的程序进行调试，并在后续工作中对功能进行完善。

1.2 PLC运用特点

在控制系统运行的过程中，需要通过控制软件来进行相关工作。在接通电源开关之后，控制系统会进行自我诊断，处理相关网络信息，在完成处理之后会进行自动扫描，并输入到I/O模块中，传递到执行器中。而如果存在扫描异常，那么系统会将有关问题的信息等自动传递到CPU中，然后CPU会进行再一次的诊断。因此，实际的应用过程中此项技术有着较多的优点：第一，具有较高的可靠性，可以进行自我监测，并对其中存在的问题及时发现并处理；第二，具有完善的配套系统，具有良好的控制性能；第三，具有较强的稳定性，不易受到外界因素的影响。

1.3 PLC关键技术的应用

PLC技术可以看作是计算机技术和继电接触控制技术相融合的产物，结合实际的规则对其进行相关的编程工作，可以实现数据信息的高效运算和统计。在电气工程控制系统中应用PLC技术，不仅可以满足实电气控制工作的需求，同时还可以提高整体的控制效果，最大限度的减少能量的消耗。

第一，闭环过程控制。在控制系统中，其涵盖了多个控制内容，主要为流量控制和压力控制等，而所谓闭环控制指的是对其进行不间断的控制工作，从而更好地进行模拟量和数字量之间的转换。同时，使用此项技术和I/O模块还可以实现数据信息的有效转换。

第二，数据信息的自动化处理。人们对电力资源的更多需求促使电气工程控制系统中涵盖的数据内容和信息量也在不断的增加。PLC关键技术的利用，在中央处理器的作用下，可以在无人状态下自动处理相关的数据信息，并且还可以完成后续的运算、分析等多项工作，同时其还可以有效地完成数据的自动转换，强化控制系统的运行效果。

第三，顺序控制。与传统的继电控制系统相比较来说，在顺序控制中此项技术有着明显的使用优势。使用此项技术不仅可以提高系统的运行效率，同时还具有良好的节能效果。将此项技术和信息存储模块进行有效融合还可以强化每一个工艺流程的控制效果。

2 电气自动控制中PLC技术的应用

2.1 顺序控制中的应用

顺序控制指的是顺序控制系统，在进行生产工作之前首先需要对程序进行合理设定，将信号输入到其中，在指令的操控下，执行机构会自动进行相关的生产操作。将顺序控制和PLC技术进行有效融合，可以保证生产工作运行的稳定性，同时还可以有效地减少企业有关人力资源方面的投入，提高生产工作效率[1]。例如，在火力电厂的除渣、除灰系统中进行顺序控制，在自动化系统的控制下可以合理地配置相关的工作人员，从而有效降低企业对人力资源的需求和有关此方面的成本，有助于提高企业的经济收益[2]。

2.2 开关量控制中的应用

PLC技术还具有开关量控制的功能，其存在的目的是为了更好地使用虚拟继电器替代机械继电器，因此开关量控制中PLC技术有着非常重要的应用[3]。例如，在实际的工作过程中，传统的继电器控制接触器需要花费较长的时间进行反应，因此控制效果就会受到严重的负面影响。而使用PLC技术可以有效忽略反应时间，加强对短路的控制，避免损害到器材，保证器材的正常工作。

2.3 在电力系统中的应用

首先是配电柜的自动化控制。在使用设备的过程中，一般情况下需要使用两个配电柜相互配合进行有关的远程控制工作，先收集系统开关量的数据信号等，然后传递数据信号到PLC控制器中的单仪器模数转换系统中，这样一来就可以快速地分析数据信息，为后续系统控制工作的顺利开展提供保障。其次，在全球移动通信系统的远程监控中，PLC技术也有着重要的应用。通过合理应用PLC技术可以更好地满足配电系统的远程监控需求。在实际的工作过程中如果电力系统存在着异常现象，由于PLC控制技术的使用，其可以将数据信息快速的传递给预警系统，进一步加强对电力系统的控制力度，提高工作效率。不仅如此，在电气自动化系统中PLC技术的应用还可以有效降低故障的发生率，避免系统出现较大的故障，并减少故障产生带来的消极影响，保证供电系统的稳定运行，提高企业运行效率。在实际的工作过程中，合理应用PLC编程技术可以有效地保证相关数据信息和逻辑判断工作的准确性，从而实现工作效率的提高。

3 电气自动化控制中PLC的应用前景

3.1 网络数字化水平的提升

当前信息技术飞速发展，且数字信息化已经成为一种主流的发展趋势，合理应用PLC关键技术还须强化编程控制效果，才能够更好地满足时代发展需求，并不断对其进行优化，使其具有网络数字化的特点，将这项技术的应用范围进行扩大[4]。在实际的工作过程中，将PLC技术和先进的生产技术进行有效融合，形成新的控制系统，在对原系统有所保留的背景下，推动工业的自主化发展。

3.2 较强的抗干扰能力

随着全球经济的飞速发展和科学技术的不断进步，企业之间的竞争变得更加激烈，而在此种情况下其对控制系统也有了更高的标准和要求。在安全问题方面必须要加强对产品质量的控制力度，有效地提高系统的安全性能，提高抗干扰能力。当前我国工业生产发展的过程中，PLC技术可以有效提高工业生产的效率和质量，因此在实际的应用过程中应加强优化的力度。如果工业环境比较恶劣，那么在实际的工作过程中其工业环境内部可能会产生干扰电磁，如果出现数据信息输入错误等多种问题，那么整体PLC系统的使用效果也会因此受到影响[5-6]。因此，在后续PLC控制技术的发展过程中还应对其抗干扰能力进行有效的提高，尽可能地减少外界环境对PLC技术的影响，提高其应用效果[7]。

3.3 应用环境的改善

在实际的使用过程中，PLC控制技术对温度有着较高的要求。而在当前我国电气工程控制系统中，PLC系统运行的最合适温度为0～5℃。而为了更好地发挥对系统的实际功能，须保证控制室具有较好的通风散热性能，同时要加强和发热元件距离的控制力度。此外，还需要提高对易燃气体的重视，禁止使用具有腐蚀性的化学物质[8]。

4 结论

综上所述，我国的电气行业在飞速地发展着，同时电气自动化控制中电气设备对产品和计算机的操作效率也有了更高的标准和要求。而随着PLC技术的快速发展和完善，其在控制功能方面其有着更高的可靠性，可以更好地对控制功能进行完善，对系统整体的抗干扰能力进行提升，同时还可以提高电气自动控制的自动化水平和智能化水平，从而更好地满足电气行业的发展需求，为电气工程的发展和进步提供保障，因此必须要加强对其的研究力度，不断对其应用效果进行提升。