基于PLC技術的電氣工程自動化控制探討

許楠

摘 要：隨著經濟的迅猛發展與科技的高速進步，現階段，電氣工程自動化趨勢已勢不可擋。電氣工程自動化涉及計算機、電力電子、信息與網絡控制、電機電器及機電一體化等先進技術，其對工業的發展產生了極大地推動作用。目前，PLC技術在電氣工程自動化領域應用廣泛，極大地提高了相關系統的自動化程度。該文主要探討了基于PLC技術的電氣工程自動化控制，供讀者參考借鑒。

關鍵詞：電器工程 自動化 PLC

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0004-02

得益于科學技術的快速發展，今天，我國電氣工程自動化程度越來越高，極大地推動了工業及社會的進步。現階段，與PLC相關的技術已日臻完善，使PLC在諸多領域中得以應用。在電氣工程中應用先進的PLC技術有利于最大程度地提升電氣系統的運行效率，降低系統的工作成本并強化系統的工作質量。

1 PLC概述

PLC指的是可編程邏輯控制器，其屬可編程的存儲器。目前，PLC具有多種功能，其中包括存儲內部程序，進行順序控制、執行邏輯運算等。PLC實質上是一類微型計算機，其多用于工業生產之中，主要由中央處理單元、電源、輸入輸出接口電路及存儲器等成分構成。通常情況下，可以將PLC的工作過程分為3個階段，分別是輸入采樣、執行用戶程序及輸出刷新，這3個階段被人們稱之為一個完整的掃描周期。在PLC工作過程中，中央處理單元（CPU）以一定的掃描速度循環往復地執行上述3大工作階段。

2 PLC在電氣工程自動化工作中應用的優勢

PLC包含了大量先進的技術，具備豐富的功能，在電氣工程自動化中應用PLC能夠最大程度地體現其多樣的功能，進一步提升電氣系統的自動化程度及工作效率。現代電氣工程自動化進程中，電氣設備對計算機計算速度及產品儲存量的要求極為要嚴苛，而PLC在電氣工程自動化中的應用能夠有效地滿足上述要求，切實地保障電氣設備的工作質量。今天，公眾已經習慣了方便舒適的生活，這就對電氣系統自動化工作提出了極高的要求，需要電氣系統能夠更加地貼近實際，為人們的生活“打開方便之門”，而大量事實表明，在電氣系統及機械設備中應用PLC能夠使人機之間建立和諧的關系，提高設備使用的便捷性[1]。

PLC是現代技術的“寵兒”，設計及制造過程中囊括了大量先進的技術，因此，PLC的先進性毋庸置疑，其具有智能化程度高、運行速度快、網絡分布范圍及集成密度大的優勢，因而，PLC能夠最大程度地滿足電氣工程自動化工作的各類需要。

3 PLC在電氣工程自動化控制中的應用

3.1 PLC在開關量控制中的應用

就目前狀況而言，開關量控制系統在熱工自動化領域中的應用頻率較高。傳統的電氣系統擁有大量的機械繼電器，機械繼電器的工作效率相對較低，阻礙了電氣系統自動化工作的進程，而系統應用PLC后，傳統機械繼電器被可編程存儲器（虛擬繼電器）所替代，由于PLC在反應速度上具有巨大的優勢，因此，在電氣系統中應用PLC能夠有效地提高系統的運行效率，降低系統誤操作的發生幾率[2]。

與機械繼電器相較，基于PLC技術的虛擬繼電器的反應時間更短暫，這部分時間甚至可以被忽略不計，所以PLC在開關量控制中應用能夠有效彌補傳統機械繼電器在反應速度上的嚴重不足。目前，PLC技術也被廣泛應用于自動切換系統，由于具備反應速度極快的巨大優勢，與傳統的自動切換系統相比，基于PLC技術的自動切換系統的工作效率更高、運行質量更好，甚至使用壽命也得到了延長。

3.2 PLC在順序控制中的應用

當前，PLC在電氣控制系統中扮演了重要的角色。總體上看，PLC多以順序控制器的身份出現在電氣系統中。現階段，中國社會對電力能源的需求越來越強，不少火力發電廠為了提升生產效率及質量，紛紛引進電氣工程自動化控制系統，PLC也能被應用于火力發電廠的電氣系統之中。就目前而言，大多數火力發電廠在清除爐渣及飛灰時運用PLC，在此過程中，PLC充當了順序控制器的角色。火力發電是一項具有較高風險、對各類技術安全性、先進性要求較高的工作，因此必須要采取有效措施以保障火力發電廠自動化控制系統的質量，近年來，人們熱衷于在火力發電廠的電器系統中應用PLC，將PLC作為順序控制器使用，收到了極為顯著的成效，提高了火力發電的效率及質量[3]。

現階段，為了進一步提升火力發電廠輸煤系統的運行效率，應當設計一個基于PLC技術的輸煤自動化控制系統，該自動系統需采用分層式樣的網絡架構，由現場傳感、遠程控制及主站層3大部分構成。在上述系統建立后，火力發電廠工作人員可以對輸煤工作進行實時、全方位的遠程控制。為了確保遠程控制工作的質量，必須要對控制程序開展合理的優化工作。當下，幾乎所有火力發電廠輸煤系統都采用了先進的PLC控制技術，不僅有效地提升了火力發電工作的效率，還大幅度減少了煤炭資源浪費的現象，縮減了火電企業的人力成本。

4 PLC在電氣自動化控制中的應用趨勢

一直以來，中國政府都十分重視發展高新技術，現階段，電子自動化控制技術無疑是高尖端技術大家庭的重要成員之一，所以，國家每年都會下撥大量的資金、頒布各類優惠性政策來引導、促進電子自動化技術的發展。隨著電子自動化控制技術的高速進步，PLC技術也日益完善、成熟，技術的先進性與適用性不斷提升。近年來，計算機技術的進步也帶動了PLC的發展，PLC技術的核心技術之一便是計算機技術，而某種意義上，PLC技術的不斷完善也會促進計算機技術的前行。

在不久的將來，電氣化產品的種類將越來越豐富，產品的程序設計也將日臻完美，而PLC作為核心的控制元器件，其性能優化及功能開發工作中的上升空間十分巨大，通過不斷地改良PLC，能夠使PLC的存儲、反應及運算能力不斷增強，從而確保PLC在電氣設備中應用后能夠最大程度地提升設備的運行效率及質量[4]。

客觀上看，目前的PLC技術尚存在著一些不足之處。與其他精密控制元件相似的是，PLC對惡劣工作環境的適應能力較差。通常情況下，如果PLC工作的環境中存在高強度的電磁波干擾，則其將難以正常地開展工作，由此可見，PLC的抗電磁波干擾能力有待加強。鑒于上述情況，認為技術人員應當采取有效措施以不斷地提升PLC的抗干擾能力，使其穩定性上升至更高的層次。需要特別指出的是，現行的部分PLC的程序設計仍然存在著缺陷，可能對電氣系統的工作產生不利影響，所以，技術人員還應當對PLC的程序予以大力優化。DCS技術與PLC技術的原理存在著類似之處，而DCS技術的先進性較高、應用效果頗佳，所以技術人員可以借鑒DCS技術的優勢，致力于促進DCS技術與PLC技術的同化，如此，有機會創造出一個全新的、更為先進的控制系統。

5 結語

現階段，基于PLC技術的電氣工程自動化系統在各行各業發揮了顯著的作用，PLC技術在電氣系統中的運用有效地提升了系統的自動化程度、強化了系統的工作效率及質量，為此，廣大技術人員應當積極地借鑒先進的技術經驗，做好針對PLC技術的優化與創新工作，從而最大程度地促進工業等行業的長足發展。

參考文獻

[1] 馬艷潔.PLC在電氣自動化中的應用研究[J].現代商貿工業，2012（10）：159-160.

[2] 槐利，譚一川，程玉龍.基于PLC的煤礦壓風機自動控制系統[J].工礦自動化，2012（4）：13-16.

[3] 李樹彬.淺談PLC控制技術在工業自動化中的應用[J].機電信息，2011（30）：122-123.

[4] 董磊，胡慧慧，趙仁德.“電氣控制及PLC控制技術”課程改革的研究[J].中國電力教育，2011（21）：165-166.