分析PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的運用價值

王博

摘要：目前我國經濟發展迅速，各項科技日臻完善，給人們的生活和工作帶來了極大的便利。電氣工程與人們的日常生活和社會的建設發展息息相關，要促進電氣工程的發展和完善，就要采用現代化的科技手段。PLC技術應用在電氣工程中可以提升工程的自動化水平，有助于電氣工程的完善和改進，進而更好的滿足人們的使用需求，本文就此進行了相關的闡述和分析。

關鍵詞：PLC技術;電氣工程;自動化

現如今，大部分行業都在向智能化、自動化的方向發展，電氣工程自然也不例外。從宏觀的角度看，我國電氣工程自動化水平并不高，尤其在社會中的電力需求持續增長的今天，電氣工程自動化水平自然需要更近一步的提升。在電氣工程自動化控制方面，可以運用 PLC技術。該技術采用可編程的存儲器，可以執行各種指令，包括運算、控制等等，采用數字輸入/出的方式操控系統。在電氣工程自動化控制中運用 PLC技術，可以使電氣工程的效率更高、質量更好，不僅可以滿足用電需求，還能保障用電安全。

一、PLC的技術優勢和基本結構

（一）技術優勢

PLC技術具有很明顯的應用優勢，包括通用性、便捷性、可靠性等多個方面。在通用性方面，該技術可以在各類工業環境中應用，適配各類裝置設備，可以滿足多種多樣的使用需求;在便捷性方面，該技術系統采結合了計算機技術，通過模擬實驗進行安全操作的設計，不僅可以減少工作量，還能提升工作效率。PLC具有自我診斷的功能，在特定的時間段內可以對故障問題進行自我分析和檢測，可以為檢修、維護等工作提供更多依據;在可靠性方面，該技術采用大規模集成電路技術，相比于傳統的接觸器控制系統，該系統省去了繁多的硬接點，可以降低故障風險，具有較強的抗干擾能力 [1]。總的來看，該系統具有較高的運行效率，且智能化水平也比較高，可以廣泛應用在電氣工程自動化設計中。在電氣工程中，PLC技術的優勢可以得到充分有效的發揮。

（二）基本結構

在 PLC系統中，采用可以進行工業控制的計算機，其硬件結構和微型計算機相似，主要由電源、中央處理單元、存儲器、輸入/出單元構成。

其中，前緣可以用于電流轉換，常用開關式穩壓電源;中央處理單元也就是通常所說的 CPU，作為整個系統的控制中樞，該組成部分發揮著十分重要的作用。中央處理單元的性能水平和整個系統的性能質量有直接關系，其主要由控制器、運算器和寄存器三部分組成，這些電路集成于一個芯片上，通過地址總線、控制總線分接到不同的接口上 [2];存儲器也就是半導體電路，具有記憶功能，可以在存放系統程序、邏輯變量等方面應用;輸入/出單元與 PLC和被控制設備連接，輸入單元用于信號輸入，主要在主令元件或檢測元件的信號傳輸中應用。輸入方式可以分為很多種，包括直流輸入、交流輸入或者混合輸入等等。輸出單元向被控設備傳輸 PLC的輸出信號，即通過 CPU發送弱電信號，然后轉化為平電信號，用于驅控執行元件。輸出類型有很多種，包括繼電器、晶體管等等。

二、PLC技術在電氣工程自動化控制中的運用

（一）控制開關量

PLC可以作為電氣控制系統中的可編程存儲器使用，運用在虛幻模擬的繼電器運行中。該技術可以將虛擬的繼電器轉換為機械繼電器，忽略虛擬繼電器反應需要的時間，使通斷效果更加良好，可能會短路保護過期之后進行通斷控制。應用 PLC技術的過程中，如果檢測出了缺陷問題，需要及時采納，通過自動控制進行切換，確保反應速度可以滿足使用需求，從而促進整個系統運作效率的提升。簡單來說，就是將 PLC應用在開關量控制之中。

（二）順序控制

在 PLC技術昀早期的應用中，其只是用于控制開關量，后期技術不斷完善和發展，可用范圍也逐漸擴大。目前，越來越多的企業工程開始運用PLC技術，并且確定了一定的成果。大部分企業都將其用作順序控制器，因為在生產中，這個環節對 PLC技術的需求昀大，使用昀頻繁。以火力發電廠為例，可以采用 PLC技術對飛灰和爐渣進行處理。為了充分發揮技術效用，首先要確保順序控制功能充分發揮作用。設計合理的組合自動化系統，包括傳感器、主站層和遠程控制三個組成部分。只有先做好設計，次

才能確保順序控制的性能，和使用效果，為 PLC技術發揮作用打下技術。

（三）網絡控制

神經網絡控制已經廣泛應用在各個工程之中，具有很明顯的應用效果，可以滿足性能要求，不僅能夠減少定位時間，還能監控變化速度。該技術具有結構復雜多樣的特點，其進行正向和反向學習計算。在網絡控制系統中，運用電氣參數控制和計算運行速度，可以更好的處理信號，同時也能準確的識別模式，有助于整個系統運行效率的提升。在電氣工程自動化控制中，也可以采用非線性估計，網絡控制系統和神將網絡技術都比較復雜，技術人員必須具備較高的能力素養才能保障操作效果。該技術不需要網絡教學模型，對故障問題的抵抗能力較強。在實際運用的過程中，企業應該充分發揮該系統的優勢作用，同時強化操作人員的專業技能，可以通過培訓活動來培養更加專業的技術人員，確保系統中的運行故障被及時有效的排除，使網絡控制技術充分發揮作用。

（四）閉環控制

在電氣自動化控制系統中，可以采用手動啟動和機器啟動兩種電機啟動方式。在閉環系統中應用 PLC技術，控制和測量調節器的轉速。PLC技術可以有效操控系統電機，使電機可以自動開啟和關閉 [3]。打開動力泵的過程中，運用控制器控制模塊，掌握泵機運行時間，然后確保泵機設備選擇的恰當合理。如果要采用手動啟動的方式，要根據實際情況進行現場調解，確保主泵和備用泵都可以自動開啟和關閉。在 PLC控制器應用后，閉環控制實現了自動化運行，促進了系統運行效率和質量的提升，保障了系統的安全性和穩定性。

（五）變壓器自動化

目前來看，主要有 2種變壓器自動化構成方案，具體如下：第一種，將變壓器和配套設備視作常規設備。如果斷路器和操作單元、變壓器等系統中都不存在智能單元，也沒有計算機接口等組成部分，則為常規設備。在這種情況下，可以采用 PLC變壓器自動化屏的方式對變壓器進行控制，使自動化系統更加完善。在變壓站中，可以將自動化屏與控制屏、配套設備等部分進行連接，直接用線纜連接即可，然后實現信息的交換。通過自動化屏，可以在中控室、遠程主機監控系統中對變壓器進行監控，計算機控制系統的工控機和 PLC之間能夠交換信息，使通訊網絡更加完善有效。這種構建方式可以在舊站改造中應用，具有投入小的有點;第二種，變壓器和配套設備作為智能化設備使用。如果變壓器、斷路器等設備在智能電源、計算機結構中應用，則運用 PLC自動化屏構建自動化系統，實現變壓器自動化運行和管理。在中控室中，控制屏和配套設備可以通過自動化屏、中控室、現場通信網絡等進行信息交換。可編程變壓器自動化屏和配套設備之間不需要使用復雜的連接方式，具有簡潔高效的特點。

結語：

綜上所述，為了滿足人們的用電需求，促進電氣工程行業的發展和進步，可以采用 PLC技術進行自動化控制，該技術的應用優勢十分明顯，包括簡潔高效、成本低廉等等，有助于電氣工程質量和效益的提升。

參考文獻

[1]王彪，龍鍇鵬，張傳興.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用[J].科技風，2018，000（004）：72-72.

[2]李恒，方站軍.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用探討[J].環球市場，2018，000（036）：180.

[3]肖萍.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].數字技術與應用，2020（1）：4-5.