PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用

焦廣京

（唐鋼股份冷軋薄板廠，河北 唐山 063000）

隨著我國科學技術的飛速發展，我國電氣工程自動化控制的要求越來越高，為滿足工業對電氣工程自動化控制的需要，我國投入的PLC技術研發也越來越多。但是傳統的技術并不能滿足現在時代對電氣工程自動化控制的需求，無論從精度、速度還是效率來看，都無法滿足。恰好PLC技術的飛速發展，增加了人們調節電氣工程自動化控制的能力。所以PLC技術在很多行業都有了很多的應用。因此，利用好這一技術是更好的將電氣工程自動化控制發展的基礎。

1 PLC技術的定義和主要構成

對于PLC而言，其英文名稱就是Program Mable Logic Controller，主要就是對微處理器進行應用，并且同計算機、通信技術以及互聯網技術進行共同開發從而形成的一種可以進行控制的操作系統，是二十世紀八十年代興起的一種全新的產品。通過將這項技術應用到汽車領域，可以將汽車行業的綜合競爭力大幅度提升，并且可以讓工業經濟更好地開展。隨著科技的不斷發展，這項技術更新速度是非常快的，而且其運算速度以及可操縱能力也正在不斷提升，而且這項技術正在逐漸朝著商業化方向發展，尤其是在電氣自動化控這方面這項技術所發揮的作用變得越來越強，使用的范圍也變得越來越廣泛。對于PLC技術而言，主要就是將集散操控體系以及總線操控體系進行結合，在產品中開端以及出產，通過將這兩種技術結合在一起，可以將PLC技術的優勢進行充分的發揮出來，從而可以大幅度提升產品的出產功率，從而可以推動工業化朝著更好的方向發展。需要特別注意的是，隨著科學技術的不斷發展，PLC技術操控體系已經不再是原來的非常底層的一種體系，而是一種全新的分布式操控體系，并且還有以有效地同智能化傳感激素以及計算機操控技術相互結合在一起，從而形成比較綜合而且智能化的技術，這樣就可以更好地推動整個行業的不斷發展。

1.1 PLC技術的定義

PLC技術也就是可編程控制器技術，通過對數據的編程和模擬，使得機械可以按照程序中的要求和指令進行工作，從而完成對機械的自動控制。PLC技術主要包括程序控制和邏輯運算兩大方面，利用各種繼電器、斷路器、電流開關等原件完成組合，使得程序可以按照設定進行運行。并且在邏輯運算方面，PLC技術也有著很強大的能力，不僅僅是在電氣工程及其自動化技術中最簡單的與非邏輯，更能掌握很復雜的高級邏輯。與此用時，PLC技術還具有很強的穩定性和抗干擾性，工作人員可以在大多數情況下完成對機械的操作，而且PLC操作方式是指令操作，只需按下操作指令，程序可以自動操作，減少工作人員的勞動強度。

1.2 PLC技術的主要構成

PLC技術主要有控制技術和控制系統兩方面為主要研究對象。其中，PLC系統主要包括電源、輸入輸出系統、存儲介質和中央處理器構成。而控制系統的設計要滿足PLC技術最基本的原則，可實施性原則。同時還要采取有效的措施，增強PLC系統的安全性和穩定性。另外在保持PLC系統性能的同時，還要盡可能的節省該系統的構建成本。

2 電氣工程及其自動化控制中PLC技術的應用

2.1 順序控制技術

在對電氣設備進行自動化控制當中，隨著電氣設備的自動化程度不斷加深，在運行過程中對能源的消耗情況也會變得越來越嚴重，這樣就會對電氣設備所產生的經濟效益帶來非常消極的影響。但是在對PLC技術進行應用之后，可以對電氣設備進行次序操作，這樣就可以消除由于能源消耗過多而帶來的問題。在對電氣自動設備進行操控的過程中，次序操作指的就是將生產工藝的實際要求作為次序操作的總體依據，如果受到一些輸入信號所帶來的影響，黨對系統的內部狀態以及時刻進行參考之后，可以更好地確保所有的機構可以非常有秩序的、自動完成所需要完成的操作，并且還可以很好地對各種開關量進行控制。而且在對各種繼電器進行優化升級之后，讓操作過程的靈敏性大幅度提升，此外，在對PLC技術進行應用之后，可以讓所有的操作部件呈現出一種模塊化狀態，這樣當電氣設備處于正常運行狀態時就可以獨立對這些模塊進行性調用，減少反響過程中時效比較低的問題。

2.2 閉環控制

閉環控制主要采取了PLC技術中的順序控制器，并且在實際生活生產中有著很強的應用價值。在火力發電廠中，利用傳統技術無法對發電過程中產生的爐渣和飛灰進行處理，并且對熱力浪費現象得不到緩解。而在利用PLC技術后，不僅會對發電過程中產生的爐渣和飛灰進行程序化的處理，而且可以對發電過程中產生的熱量再利用，充分加大了能量的轉換效率，使之成為一個閉環。

系統開始運行，產生熱能，熱能通過水蒸氣帶動轉子運動轉換為機械能，轉子運動轉換為電能，利用水為系統降溫，再次回到水蒸氣帶動轉子運動環節，實現完整的閉環，增加了能源利用率。

2.3 開關控制

PLC控制的另一個重要的應用是開關控制，開關控制主要利用雙閥開關、三閥開關甚至多閥開關完成對系統各電路的開通和關閉。而開關閥利用繼電器的計時、計數、計速等裝置進行信號控制。打開或關閉繼電器，從而將信號傳送至繼電器開關，繼電器開關控制開關閥，完成對電路的控制。例如簡單的機械小車運行。從設定規定速度、里程、時間，已達到小車再完成一定的動作后開關自動斷開，另一開關自動閉合，連接另一電路，實現下一步的操作。完成對小車的控制操作。

3 電氣工程及其自動化控制中PLC技術的發展趨勢

（1）PLC技術的抗干擾能力應該更強，可靠性應該更高由于PLC技術廣泛應用于電氣工程及其自動化控制的各個方面，而有的環境會有大電流、大電壓或者各種次波的出現，這就要求了PLC系統有著更高的抗干擾性。PLC系統主要是由各種電力電子元件構成，而這些元件都會受到大電流、大電壓產生諧波的影響，更會受到各種電子元件產生次波的影響。這就要求了PLC系統要有更高的抗干擾能力，否則就會使得程序不按設計的要求進行運作，出現錯誤指令，給生產生活帶來嚴重的危害。另外由于PLC技術是自動控制技術，更需保持整個系統的可靠性，以免出現系統的崩潰或者錯亂，造成不必要的損失。

（2）PLC技術應繼續在數字化和網絡化方面發展。現在大多科學技術的發展的方向都是朝著數字化和網絡化控制，PLC技術也應該順應時代發展的潮流，向著更自動、更數字、更遠端的控制理念進行發展。首先朝著數字化方向發展會給PLC技術帶來更便捷的邏輯算法和更大容量的操作程序儲存空間，使得PLC技術的操作更便捷。其次朝著網絡化方向的發展可以實現PLC系統的遠端控制，更加把人解放出來，完成對整個大生產系統的集中操作，減少了由于工作交接、上報造成的誤差。

4 結語

近年來我國在先進科學技術方面有了很大的進步，尤其是在信息化、自動化、數字化等方面更是有了顯著的改變。而這正是電氣工程自動化控制想要穩定、快速發展所需要運用的技術。利用先進的PLC技術和電氣工程自動化控制技術進行配合，正是現在電氣工程自動化控制可以更加快速發展的關鍵。而怎么將先進PLC技術應用于電氣工程自動化控制之中和在將來PLC技術怎樣發展才能跟得上電氣工程自動化控制發展的腳步，這是我們現在面臨的主要問題。電氣工程及其自動化控制也還在慢慢的摸索和發展之中，所以將兩者結合的過程中我們需要做的不僅是將這些問題找出來，并且很好的解決掉。還要做到與時俱進的創新理念，使PLC技術應用于電氣工程及其自動化控制的更多方面。