PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用研究

王子源

摘 要：隨著科技水平的提升，PLC技術在電氣工程里取得了良好的應用，讓電氣工程的自動化控制得到了很大的進步，也推動了電氣工程的發展。基于此，本文先是分析了PLC技術，然后分析了PLC技術的優勢，最后研究了電氣工程自動化控制的實際應用。

關鍵詞：PLC技術 電氣工程 自動化控制

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）11（c）-0036-02

在電氣工程中，使用PLC技術能夠提高系統的控制水平，更能獲得良好的應用效果。PLC技術的應用最主要體現在控制電氣工程上，不僅讓電力系統安全得到保障，更有力地保障了系統可靠性。在電氣工程自動化控制中應用PLC技術，能夠發揮出諸多優勢。因此，需要對PLC技術的應用展開研究，讓其發揮出更大的作用。

1 PLC技術

PLC也就是可編程邏輯控制器，是利用數字運算展開操作從而實現編程的存儲裝置，用來對計算機進行的控制，專門執行和控制邏輯運算。PLC的硬件結構和計算機結構是相同的，工作原理可以分成是3個階段，包括輸入采樣階段、執行階段以及輸出階段。在采樣階段中，PLC將輸入數據和輸入狀態展開掃描，同時依照單元形式在映像區輸入。隨之進入到后續階段，在輸入數據之后產生變化。存入映像中的數據并不會出現改變。只有輸入脈沖信號和臊面周期的時候，才會再次讀入后面的數據。在執行階段中，PLC按照由上到下的順序對用戶程序進行運算，通過運算結果可以確定邏輯線圈的位置。在這個過程中，如果使用指令可以讀取對應點，且映像寄存器值不會出現改變，程序在取值的時候，輸出過程將會對寄存器產生影響，這和立即輸入存在很大的差別。在輸出階段中，CPU依據映像區的狀態、數據，對輸出鎖存電路進行輸出，輸出電路將會驅動設備運行，讓電氣自動化控制得以實現。

2 PLC技術的優點

（1）PLC技術的編程比較簡單，也便于展開操作。在PLC技術中應用梯形圖、邏輯圖以及語句展開編程，不再需要掌握專業知識，系統開發所需要的時間也比較短，在現場使用也十分便捷。即使有必須要修改的程序，也不需要拆除硬件。

（2）PLC技術的應用能夠提供完善的功能。在PLC設備中含有上千件編程元件，設備功能可以得到復雜控制，相比于繼電器系統具有良好的價格優勢。在互聯網中，PLC技術能夠讓分散控制得到實現，方便展開集中管理。

（3）隨著PLC產品逐漸標準化、系列化以及模塊化，讓使用者可以對硬件裝置進行選擇，對系統配置進行自由的搭配，讓功能得以實現。在完成配件配置之后，用戶可以對程序進行修改，從而讓技術要求得以實現。

（4）PLC技術是利用軟件實現對繼電器的控制，讓外界因素引發的故障減少。PLC使用了很多硬件和軟件的抗干擾措施。使得PLC技術具備了可靠的抗干擾能力。同時PLC技術的應用并不需要過多維修工作，由于儲存邏輯替代了接線邏輯，讓故障情況被不斷減少，同時PLC技術具有診斷和顯示功能，能夠自動排除故障。

3 PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用

3.1 應用

3.1.1 閉環控制

在自動化控制系統中，電機存在很多啟動方式，最為普遍的啟動方式就是手動啟動方式、自動啟動方式以及機旁屏手動啟動方式等。在自動化控制中使用PLC技術還有一個非常重要的作用就是實現閉環控制。在閉環控制上，PLC技術的使用涉及到轉速測量、電液執行以及電子調節等單位，能夠讓轉速測量順利開展工作，同時能夠合理控制調節器。在自動化控制中應用PLC技術，若動力泵開啟，需要在利用控制器的基礎上加強控制模板工作，同時要采集泵機運行效率，從而設定主備用泵的選擇。在機旁屏手動啟動的方式中，利用啟動泵機能夠應用啟動泵機能夠調節開關，也能夠控制好泵機運行的時間，讓主設備泵可以完成設備開啟狀態和關閉狀態。在電氣自動化控制中PLC技術的應用，能夠有效完成閉環控制，讓系統整體的運行效率得到保證，同時提高運行質量，讓系統能夠提升自動化控制功能。

3.1.2 順序控制

隨著PLC技術應用范圍的不斷擴大，很多企業將PLC技術應用在順序控制器之中進行使用。例如：在火力發電廠中，合理使用PLC技術能夠清理生產中產生的爐渣和飛灰。在清理過程中，應用PLC技術，讓順序控制器得到合理的使用。對于這種現象，自動化控制器需要充分發揮作用，才能保證生產效能，促進企業的發展。在自動化控制中，為了讓順序控制器充分發揮出實際效能，首先要做的就是對自動化控制系統的設計和優化工作，一般情況下將自動化控制系統劃分成3個部分，分別是現場傳感、主站層以及遠程控制[1]。這3個方面在整個系統的控制作用具有重要作用，PLC技術的應用將成為發揮順序控制器效能的必要條件。

3.1.3 開關量控制

在自動化控制中，對于機械繼電器的控制需要花費很長一段適應時間，短時間內并不能得到充分發揮，且在應用過程中，缺陷也會逐漸暴露出來，需要積極采取有效時間展開控制進行解決。在自動化過程中，需要有效應用PLC技術，將PLC技術和自動化控制系統結合起來，利用可編程存儲器應用在虛擬繼電器中。在實際應用中，需要讓虛擬繼電器以及機械繼電器兩者之間展開交換，這樣能夠讓反應時間得到縮短，從而可以發揮出最大的優勢作用。

3.2 優化建議

3.2.1 加強自動化管理

隨著PLC技術的廣泛應用，讓電器工程自動化建立了技術基礎，電力行業的發展也被注入了新鮮血液。例如：在變電站中使用自動化技術，不僅可以讓工作效率得到提升，更有利于系統降低操控的失誤率。同時能夠對變電站工作展開實時監控，保證電力輸配送更加安全穩定。為了讓技術優勢得到最大程度發揮，還需要加強對自動化體系的科學管理，企業務必要根據實際情況制定出和控制系統相互適應的管理制度，重視對自動化專業技術人員的培訓工作，保證控制系統能夠依照具體的規范進行完成，同時需要讓技術操作更加規范，能夠保證控制系統穩定高效的運行。

3.2.2 發展電子自動集成化

電力能源作為我國最為重要的能源，對于社會的發展有著重要作用。社會在不斷發展下，電力輸配送得到了網絡化的延伸，讓電力系統在不斷運行的過程中產生了大量的信息，讓電力工程不斷增加控制難度。為了更高效地處理大量信息，需要讓管控單位建立信息中樞，從而實現對電力數據進行的采集、編輯、儲存以及分析，讓電子設備可以受到統籌控制[2]。在電氣工程中展開集成化控制還需要建立在提升設備兼容性的條件上。在電氣工程的建設過程中，使用統一的設備接口。在控制系統開發的時候，使用同一個開發平臺，這樣才能保證系統可以獲得統一的管理，讓系統可以實現協調運轉。隨著電力網絡的擴大，開發系統的時候需要保證系統可擴展性，從而根據網絡規模對控制平臺進行優化。

4 結語

綜上所述，本文先是分析了PLC技術及其優勢，然后研究了PLC技術的具體應用，主要是在閉環控制、順序控制以及開關量控制上得到應用。要想優化PLC技術的應用，需要加強自動化管理，更需要發展電子自動集成化。隨著PLC技術的廣泛應用，能夠讓技術得到重視和完善，通過提高PLC技術的應用水平，可以有效地推動電氣工程的發展和完善。

參考文獻

[1] 劉渝.淺論PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].當代教育實踐與教學研究，2018（11）：174，176.

[2] 唐元恒，劉振崗，張玎，等.PLC技術的原理、優點及其在電氣設備自動化控制中的實踐研究[J].電子世界，2017（8）：28.