電氣工程自動化控制中PLC技術的應用研究

吳嘉澍

摘 要：一個國家科技水平和工業水平的高低在自動化技術的應用方面會有所體現，PLC技術對我國電氣工程自動化的發展起到了很大的推動作用，本文探析電氣工程自動化控制PLC技術原理，思考電氣工程自動化控制中PLC技術的應用情況，從遠程控制、控制系統的開關量、設備整合、控制模式四方面入手進行總結。希望本文的觀點能為關注此話題的研究者提供參考意見。

關鍵詞：自動化控制;無人操作;自動調溫

引言：PLC技術的重要組成是可編程邏輯控制器，在目前的電氣工程企業發展中應用較為廣泛，屬于一種電子類的控制系統，在實際的應用中靈活性較強，非常講究邏輯。具體的應用形式包括除了邏輯控制以外，還有順序控制和定時控制。模擬量的輸入和輸出都比較精準，確保裝置設備能夠嚴格按照控制命令運行。

一、電氣工程自動化控制PLC技術原理探析

繼電器技術在經過了一段時間的發展之后才衍生了PLC技術，在微型處理器的輔助作用下起到與繼電器相同的控制作用。PLC技術的性能與計算機技術有很多類似的地方。PLC技術同樣有中央處理器、電源、編輯器、輸入單元和輸出單元。PLC技術在應用的過程中也出現了一些問題，與實際的應用要求不相符合，經過不斷的改進和修正已經逐漸發展成熟。將PLC技術與計算機連接起來，按照一定邏輯控制電氣工程自動化系統，同時也能順利實現共享編輯。在PLC的各項工作中，起到基礎支撐作用的就是CPU[1]。需要提前將邏輯關系設計好，從而實現有效開展工作。首先，PLC會進入到掃描階段，在經過同步完成之后才能把信息傳遞給其他的控制設備。在運行的過程中，還需要時刻檢查PLC控制系統內部體系的物理連接狀態，便于用戶啟動控制程序，裝置所發生的運營程序也會有所保留。其次，運用PLC技術處理I/O的信息，把執行程序所獲得的信息保存下來，同時把這些信息傳輸到被控制設備上，在內部展開循環掃描的活動，被控制的設備按照邏輯控制過程展開工作。PLC技術不僅能實現對一個裝置、一個部件的控制，還能實現對企業一條生產線的整體控制，足以見得PLC技術在電氣工程自動化控制中所能創造的價值。

二、電氣工程自動化控制中PLC技術的應用

（一）優化電氣工程自動化系統實現遠程控制

從當前的形勢來看，PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用已經非常廣泛，這對電氣工程系統起到了一定優化和改進的作用，這會在很大程度上提高電氣工程系統的效益，提高設備的運行效果。事實上PLC技術是社會發展的必然產物。有了PLC技術，實現對電氣工程及其自動化控制系統的遠程控制，促進電氣工程設備向著智能化的方向發展。在國內電氣工程事業有著較為明確的發展目標，就是實現資源的優化配置。PLC技術在實現這一目標上起到關鍵作用，對相關數據的收集是自動的，這也在一定程度上降低了資源配置的需求量，起到節約資源的作用。設備工程的利用率會有所提高，有較高的任務完成準確度。就電氣工程及其自動化控制系統而言，實現遠程控制是一個非常關鍵的體現。未來應用PLC技術只需要技術人員在現場進行調控。實現遠程控制無人操作設備也能平穩運行。這就意味著使用電氣系統人工成本會有所降低，更有利于電氣自動化控制系統的發展。比如目前已經投入使用的PLC控制裝置有斷路器、隔離開關、自動手動控制裝置。這些裝置的有效運行都是在PLC技術的支持作用下實現的，促進企業追求最大化的經濟效益。

（二）控制系統的開關量

應用PLC技術最基本的實現對開關量的有效控制，在控制開關量的工作中，要以開關量的歷史輸入組合為重要依據，同時也要與當前的輸入順序相結合，確保PLC所產生的對應開關量的輸出是科學的，使得系統能夠按照預定的程序完成工作任務。在電氣控制電路中應用PLC技術，有多種開關量信號開關類元件，較為常見的種類是溫度、行程以及按鈕。其中行程開關所起到的作用是準確向控制單位反映運行的方位，在具體應用時，是把一個行程開關安裝在電氣設備指定的位置上。把行程開關的觸點接入到PLC的輸入點上，運用PLC程序就能通過這個輸入點完成對開關連接和斷開的控制，實現正確的輸出狀態。在實際的工作中，使用電氣設備完成一項工作，執行一系列的動作，需要用到按鈕來完成動作的執行，運用PLC技術完成指令操作。同樣溫度開關給出的信號也包含一些開關量，要想實現對控制系統的有效簡化，應該把不是開關量的信號處理為開關量，當設備的溫度值達到了設置的標準，位于開關內的繼電器就會被接通，與此同時PLC也能接收到溫度開關所傳遞的信號，PLC作出是否執行命令的準確判斷。

（三）實現對多種設備的有效整合

將PLC技術應用在自動化的生產過程中，所實現的控制是非常全面的，除了會覆蓋主機模板之外，還會覆蓋界面和通信模板。面向多個模板所提供的信息參數是較為合理，也能實現對多種生產設備的全方位整合[2]。對裝備系統內的數據實現優化和調整，把所獲得的數據傳輸到有關的位置上，不管是調控還是運行都應該達到較為精準的水平。大部分的工業企業都對生產系統的自動化作業非常關注，主要是因為該項作業會在很大程度上降低人力成本的投入，在此基礎上工業生產的控制成本也會有所降低。建設更加規范的產業鏈，促進企業的生產活動有序展開。在自動化生產活動中，對PLC技術的應用越來越廣泛，促使現代化的工業生產朝著更好的方向發展。長期以來機床自動化的運行存在運行時間不好控制的問題，由此容易引發系統的故障問題。對于技術人員來說恢復設備的正常運行狀態需要花費很多時間。比如在生產企業中，機床在運行的過程中發生了故障，導致該企業整個生產鏈陷入癱瘓，該企業工業生產的正常運行也受到影響。應用PLC技術，能比較準確的控制機床的運行時間，也會有效減少人力操作所造成的誤差。

（四）實現閉環控制和順序控制

在傳統的電氣工程領域中，對自動化技術的應用還不夠普遍。啟動或者是停用電氣設備大多使用的是人工的方式。這就意味著電氣設備的安全性和可靠性都會受到影響，不僅如此企業內部的生產效率也會明顯降低。在模擬量閉環控制系統中應用PLC技術，使得這一類的問題得到有效解決。閉環控制在自動控制系統中的應用比較常見，優化工業生產運營成果。比如實現對運行中電機設備的良好控制，同時也實現了對電壓的有效控制，閉環控制系統在其中起到了非常關鍵的作用。相比于控制兩個過程變量之間的絕對值，控制二者之間變量的比例更有效。比如在實際的工作中，需要保持兩臺設備同步的運行速度，將單閉環控制系統運用其中非常關鍵。運用多閉環控制系統，能把兩個過程數據變量維持在一個固定值上，良好控制位于電氣系統上的自動調溫裝置，選擇優質的閉環控制系統非常關鍵。在自動化的電氣控制中還會用到順序控制，把一個控制系統拆分成幾個控制系統，相互之間實現獨立。為確保生產的正常進行，同時也有效避免獨立控制動作出現錯誤，應按照給定的先后順序依次執行任務[3]。實現PLC邏輯控制有三個必備的要素，分別是任務、目標和條件。不管是缺少哪一個，都會阻礙順序控制功能的實現。實現對這三個條件的有效優化，能提高自動控制系統的穩定性能。

總結：綜上所述，電氣工程自動化控制中PLC技術的應用能實現遠程控制，控制模式有閉環控制和順序控制，能把多種設備有效整合起來，同時也能準確控制系統的開關量。在電氣工程系統中應用PLC技術能增強系統運行的安全可靠性，達到更高的自動化程度，提升企業的生產效率。在未來，PLC技術會朝著神經網絡的方向發展，達到更高的智能化水平。

參考文獻：

[1]石玉鵬.智能化技術在電氣工程自動化控制的應用[J].南方農機，2019，50（24）：170+177.

[2]黃偉.復合材料制造設備PLC應用控制技術的實踐分析[J].通訊世界，2019，26（12）：209-210.

[3]殷耀成.試論智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].中國新通信，2019，21（24）：104.