PLC技術在電氣自動化控制中的運用

邵輝

摘要：隨著經濟社會的不斷發展，電氣自動化技術的重要作用日益凸顯。本文探討了PLC技術的定義和特點，分析了PLC技術在電氣自動化控制中的應用，展望了其未來的發展趨勢。

關鍵詞：PLC技術;電氣自動化控制;運用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0015-01

1 PLC技術的定義和特點

隨著國家經濟的飛速發展，電氣自動化技術已經成為企業和社會不可或缺的技術手段，尤其是電氣自動化控制系統。隨著基于PLC（可編程序控制器）的電氣自動化控制系統不斷發展，不僅極大提高了工廠企業電氣自動化設備的運行效率，有效節約了時間和成本，而且在運行、調試和維護等方面都更加方便和快捷，和傳統的繼電器式控制系統相比具有無可比擬的優勢，因此以PLC為基礎的電氣自動化控制系統已經成為了行業的主流趨勢。PLC之所以能成為新的主流，首先是因為它可以根據客戶的需求，自由組合控制模塊，自由編程從而實現過程控制或運動控制，功能強大且靈活度高;其次，PLC控制系統具有較高的性價比，其占用空間小，可分布式設計安裝，兼容多種通訊協議，適用性和擴展性極強;此外，PLC技術及設備在操作上更加便捷，因為PLC技術是建立在計算機應用的基礎上，且配套采用人機交互界面（HMI）組成整套系統，所以相關操作方式和運行流程更加方便、直觀和易用，操作者不需要是專業編程人員，只需要按照操作規程要求的流程和步驟就能夠輕松操作設備運行，同時技術維護人員在編程方面只需要具備基礎編程知識就能夠滿足大多數需求，這樣能夠使操作及維護人員的工作變得更加輕松，有效提升工作效率。

2 PLC技術在電氣自動化控制中的應用

PLC技術在電氣自動化控制中應用廣泛，接下來作者將對應用最為廣泛的運動控制、開關量邏輯控制和模擬量閉環控制應用進行介紹：

2.1 運動控制

運動控制是一種較為常見的PLC控制方式，在企業的生產當中應用廣泛，起著非常重要的作用，例如應用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合，PLC專用的運動控制模塊可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，與其它功能模塊或I/O模塊組合使用可以極大提升單體設備或組合設備的工作效率，從而有效提高整體系統的自動化水平。如果整套自動控制系統設計的較為合理，且合理提高PLC技術的應用水平和規模，就能夠極大提升工廠企業的生產效率，強化生產流程，讓整體生產運行系統保持在高效平穩的運行狀態。同時，由于一般的工廠企業的工作人員流動性較大，人員的專業能力和水平參差不齊，如果利用PLC系統各個不同用途的功能模塊簡化系統操作模式，就能夠大幅減輕工作人員的工作壓力和勞動強度，更有效的節約有限的資源，減少無謂的浪費[1]。

2.2 開關量的邏輯控制

在PLC控制系統當中，開關量的邏輯控制是一種最為常見的控制形式，其通過置位、復位、再置位的流程取代傳統的繼電器控制電路實現邏輯控制、順序控制，既可以用于單機控制，也可以用于多機群控和自動化流水線。在電氣自動化系統當中開關量的控制是必不可少的組成部分，而PLC控制系統的開關量邏輯控制功能能夠很好的提升電氣設備運行的穩定性，減少隨機因素造成的影響，同時也可以在突發情況發生時，利用順序控制立即切斷設備的控制電源，快速停止設備運行，實現對危險情況的有效控制，這對于工廠企業的安全生產生活來說非常重要。通過將PLC技術廣泛應用在開關量控制當中，能夠實現對各類電氣設備精準、有效的控制，及時應對突發情況，做到有效應對、有序應對、及時應對。并且在實際操作過程當中，電氣設備的操作者只需要在系統的人機交互界面（HMI）中輸入相對應的數據或開關指令，即可通過安裝在現場的各類型傳感器等感應設備實現精準執行指令的目的，從而有效提升電氣設備的安全性和穩定性[2]。

2.3 模擬量閉環控制

在工業控制中PID閉環控制被廣泛應用，例如我公司最常見的液位和流量控制，很多采用PID控制模式實現生產過程控制。PLC能編制各種各樣的控制算法程序，通過使用PLC系統專用的PID過程控制模塊、軟件中自帶的PID功能指令或者自編程序等方式實現PID閉環控制。工業企業電氣設備存在多種運行模式，例如在中控室遠程自動啟動、手動（步進）運行和就地（現場）手動啟動等不同類型，但是如果將PLC技術應用在電氣自動化控制系統當中，甚至可以直接實現在機器旁自動啟動的目的。如果能夠將這個技術進一步推廣，將能夠提升閉環控制系統的安全性和穩定性，一定程度上也可以提高電氣控制系統的可靠性，優化操作流程，將電氣自動化系統運行效率提升到更高水平[3]。

3 PLC控制系統在電氣自動化控制中的應用和發展趨勢

在當今社會，隨著電氣自動化技術的快速發展，其各方面已經達到了較高的水平，如果想要進一步提升電氣自動化系統的運行效率，提高系統穩定性和安全性，就需要加大提升PLC技術在電氣自動化控制中運用的比例和水平。在目前大多數現代化企業中PLC技術應用已經非常廣泛和成熟，同時這項技術也在隨著時代和科技繼續進步。電氣設備種類的日益增多，PLC技術在其中所提供的服務也會更加細化，而為了更好滿足電氣自動化發展趨勢，技術開發人員需要不斷提升與PLC技術配套的人機交互模式，使操作人員使用更簡單直觀的方法操作各類型控制系統，并且能夠持續提供系統升級改進的方式或方法，從而進一步拓展PLC技術的應用范圍。因為PLC技術極其依賴于通訊設備的有效輔助，所以進一步提升配套通訊設備的兼容性、先進性，提升擴展對其它工業控制計算機聯網的速率和范圍，通過大型PLC系統加強對更多電氣設備的控制等方面就顯得尤為重要。例如在我公司，目前如何將PLC技術更好的應用在DCS系統當中，使其在DCS系統當中更加高效和穩定的運行，是我們需要不斷改進和完善的一個重要課題。

4 結語

綜上所述，PLC技術有著反應速度快、可靠性高、穩定性好、適應性強、編程簡單、功能完善、智能化程度高等得天獨厚的優勢，能夠為電氣自動化控制系統提供更好的支持，雖然同時存在維護成本比較高，維護人員入門較困難等問題，但無論是從管理、維護、運行效率還是規模應用等各方面進行比較目前都是工廠企業的最佳選擇。隨著工業生產對電氣自動化控制的管理以及提高電氣設備使用效率的目的和要求越來越高，PLC技術在電氣自動化控制系統當中的作用將會持續擴大，功能性將會日益增強，需求也將不斷增長。而擺在各大PLC設備生產設計制造商面前的任務就是要不斷提升PLC系統的技術含量和產品質量，繼續降低PLC技術的學習和使用門檻，為電氣自動化控制系統的良好運轉創造更好的條件，從而提升各類產品的市場競爭力。

參考文獻

[1] 張波，安志銀，朱建峰，高瑞芳.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].山東工業技術，2019（14）：128.

[2] 盧宇.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（9）：143-144.

[3] 姜春雨.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].山東工業技術，2019（12）：143.