基于PLC技術的電氣工程自動化控制應用

覃瓊 戴智鑫

摘要：隨著我國科技水平的不斷提升，極大的促進了高新技術的發展與進步。PLC技術作為高新技術的產物，當前在多領域范圍內實現了有效的應用，為人們的生產生活帶來了極大的便利。將PLC技術應用于電氣工程自動化領域，能夠實現自動化控制，提升系統自動化程度，使得電氣設備及系統具備更高的運行效率及質量。同時，作為電氣工程及其自動化控制中的關鍵，PLC技術是其能夠實施自動化控制的基礎，在實際應用過程中可以得知PLC技術能夠建立高度智能化的控制模式，同時也具備強大的抗干擾能力，加強了PLC技術在電氣工程及其自動化控制中應用性，實現與電氣工程及其自動化控制的深度融合。本文從PLC技術在電氣工程及其自動化控制中應用的角度進行了探討，研究具有可行性的應用策略。

關鍵詞：PLC技術;電氣工程;自動化控制

引言

可編程控制器在目前的電氣設備體系中占有重要地位，基于不同設備差異化的操作模式，通過PLC技術設定相應的控制程序，經由實際檢測后逐步提升程序的穩定性和準確性，確保電氣設備能夠發揮出應用效用。PLC設備整體的綜合程度較高，通常是由存儲裝置、編程架構以及交互端口等構成，保證實現電氣設備一體化的管理目標。

可編程控制器就是常說的PLC，最早出現的時間可以追溯到19世紀末期。自出現以來，就吸引了電氣領域的廣泛關注。隨著20年來的不斷完善，可編程控制器在研究人員的不斷努力下，逐步朝著自動化趨勢穩步前行。尤其是近年來，PLC設備更迭速度不斷加快，逐步滲透到各行各業之中。當前應用的PLC技術大多是圍繞自動化體系所建立的，內部主要有兩大核心模塊：DCS模塊和FCS模塊。這兩大控制模塊也是確保電氣設備穩定工作的關鍵所在，有效推動了電氣領域向前發展。伴隨PLC技術普及程度的提升，系統設備和控制體系都在不斷優化。可以預見的是，未來PLC技術將會再次突破，更好地融合智能服務、數字通信以及自動化技術等，帶動電氣領域穩步前行，為社會發展奠定基礎。

1PLC技術在電氣工程及其自動化控制中應用的重要性

隨著近年來電氣工程及其自動化控制技術的不斷發展，與更多先進的技術進行了融合，計算機技術、電氣自動化等先進技術，促進了電氣工程及其自動化系統運行更加高效，促進運行效率的提升，目前，PLC技術在電氣工程及其自動化系統中的應用尤為關鍵。與此同時，伴隨著計算機技術的持續推廣普及，信息技術在電氣工程及其自動化系統中的運行可以增強系統性能，促進效率的提升。PLC技術在電氣工程及其自動化系統的運用對提升其自動化控制能力，促進電氣工程自動化、信息化控制的水平不斷增長。基于PLC技術的特點，其在電氣工程及其自動化系統中的應用可以提高電器產品的存儲量，提高設備反應速率。通過在電氣工程及其自動化系統中的運用，可以有效加強系統運行效率，使電氣工程及其自動化控制系統運行更加高效。

2PLC技術類型

2.1FCS系統

FCS模塊也就是現場總線型控制模塊。其主要是用來操控電氣設備體系中的各個開關，在實際生產中具有以下優勢：采用高效傳輸的數字通信服務、完善的網絡架構，從而形成較為多樣的功能結構，不但可以滿足電氣裝置的穩定工作，還能夠進一步提高數據傳輸效率，達到預期目標。此外，借助綜合化的FCS模塊，還可以為電氣裝置搭建出配套的網絡架構，推動機械裝置朝著智能化、自動化的趨勢前行。

2.2DCS系統

對比來看，DCS模塊的使用較為嚴苛。其主要用于測定并降低電氣裝置運行階段出現的風險情況，利用交互端口使得控制體系和測定服務有效融合。基于控制系統提供的風險把控服務，結合計算機的數據分析功能，對各項參數進行整合，確保系統能夠穩定工作。DCS模塊在實際生產中主要發揮的是分散效用，能夠將電氣裝置運行階段中出現的風險情況有效把控并合理分散，降低風險的負面影響，防止出現較大的經濟虧損。DCS模塊內部組成復雜，主要包括三大核心系統：控制系統、顯示系統和通信系統。基于三大系統可以有效完成電氣線路的測定服務，保證系統的穩定性。

3PLC的優勢

PLC技術的應用，能夠實現對工業數據的有效模擬和編程，進而營造更加安全可靠的工業環境。在整個操作過程當中，借助繼電器梯形圖指令即可實現操作控制，并不需要非常專業化的編程語言。PLC技術和傳統技術相比較而言，具備了更加明顯的優勢，具體來說，主要體現在以下幾個方面：

3.1應用簡單方便

PLC技術在電氣工程自動化控制領域中的應用，可編程控制器在自動化控制設備的過程當中，并不需要連接到其他電氣設備。不僅應用非常的簡單方便，而且具備了較高的應用控制效果。不僅如此，PLC操作界面并不復雜，有著明確的控制指令，技術人員在短時間內即可掌握相應的操作方法，有效降低了操作失誤等問題的出現，并且能夠達到良好的操作效果。除此之外，可編程控制器還能夠實現對故障問題的有效提示，當系統及設備出現故障問題的情況下，能夠在第一時間內發出警示，由于控制模塊較多，通過更換控制模塊的方式即可快速的解決故障問題，更快的恢復正常運行，保障系統及設備的穩定運行。

3.2可靠性較高

PLC技術在電氣工程自動化控制領域中的運用，在控制系統內容采用集成電路，在生產過程中還具備了抗干擾的的能力。無論是輸入、輸出單路還是單元，均設置了單獨的接口，這極大的提升了硬件設備的抗干擾能力。不僅如此，針對內部電源，還應用了屏蔽及穩壓等多項保護技術，使得PLC技術具備了更高的可靠性。除此之外，通過對可編程控制器實施密封處理、接地處理以及防震處理，能夠更好的應對多種惡劣環境，降低了外界因素對控制操作所帶來的影響，無論穩定性還是適應性，均得到了明顯的提升。

4電氣工程自動化控制設計的主要問題

4.1PLC設計缺乏針對性

在PLC控制技術應用的過程中還存在供給方與需求方信息不對稱的問題。由于雙方利益出發點不同，又不能完全地描述自己對自動控制設備的需求，就會導致宮頸方所供給的產品不能完全滿足需求方的需求，進而影響到了工作的展開，還會給PLC自動控制技術的應用造成不良影響。

4.2通斷電延遲問題

在當前電氣工程系統中，自動控制元件的靈敏性相對較低，發出通斷電指令后需要一段時間才能完成該過程。這種時間延遲可能會對電氣設備的運轉造成一定問題，特別是在一些緊急情況下需要立刻達成通斷電，可能會導致電氣設備損壞。

4.3操作順序混亂

在當前電氣工程自動控制系統中對操作人員有較高的要求，需要操作人員全面了解設備才能進行正常運作，一些專業技能、素質不達標的操作人員就會導致電氣自動控制設備運轉混亂。不按照流程或程序運轉設備，一方面可能會對設備造成損害，另一方面對操作人員也可能造成一定危害。即便設備正常運轉，也有可能對生產的質量和效率造成一定不良影響。而且傳統的電氣工程自動化設備對周圍的環境要求較高，很容易受到電波和電磁的干擾出現指令錯誤的問題。

5PLC在電氣自動化控制中的應用

5.1對PLC技術上的運用方式進行確認

實際應用PLC技術時，為了保證電氣設備的自控服務，首先需要選擇PLC技術的類別，根據運行環境的差異來具體選型，這也直接關系到系統后期是否可以穩定運行。其次便是電氣裝置的選用過程，期望系統中各項生產設備可以穩定工作，就需要對內部的核心組成進行嚴格審核，防止由零部件問題導致的系統運行異常。

5.2PLC技術在電氣工程順序控制中的應用

電氣工程運轉中，需要嚴格的控制好生產流程順序，應用PLC技術，能夠實現對生產流程的優化，實現自動化控制，因此具備了重要的應用價值。具體來說，在電氣工程順利控制中，可編程控制器起到了重要的替代作用，是順序控制器的重要替代品。充分發揮出可編程控制器的順序控制功能，對于生產流程順序的控制能夠起到重要的幫助。將PLC技術應用于電氣工程順序控制中，其控制效率是非常明顯的，能夠極大的提升電氣工程生產運轉效率。以火力發電為例，在生產中會出現眾多的生產殘留物，傳統方式主要是通過人工方式清理的，效率不高。然而應用先進的PLC技術，在傳感器系統的支撐下高效檢測系統內部所產生的大量的殘留物，并借助設施設備實現自動化集中化清理。由此我們不難看出，PLC技術的應用，能夠實現對發電系統影響雜質及時有效處理，保障發電系統及設備的順利運行，同時也能夠起到良好的節能環保效果。

5.3PLC技術在電氣工程開關量控制中的應用

傳統但其工程自動化控制設備內部的線路非常復雜化，技術人員在維護的過程當中，耗費時間長，同時維護難度也非常大，進而給設備的運行效率及生產造成一定的影響。然而應用PLC技術，通過開關量控制即可實時化檢測系統內部情況，極大的降低了技術人員的工作強度，為系統的穩定運行提供了重要的支撐。PLC技術在開關量控制中的應用，能夠檢測設備系統運行狀況，然后結合實際情況實現對電流的自動化調節，保障設備的正常運轉，確保開關量處于低檔狀態。相反的，如果發現設備系統處于高速運轉的狀態甚至超出額定功率，在這個時候開關量控制系統就會控制系統跳轉至輔助電源選項，實現對系統額定電壓值的調節，保障機電系統安全。不僅如此，PLC技術在開關量控制中的應用，還具備了故障自診斷和修復的作用，通過實時化監控系統，能夠及時的預警并自動化處理所出現的故障問題，同時也能夠及時準確完整的記錄故障數據，并進行相應的分析儲存，為接下來系統故障分析及運行提供重要的參考依據。在PLC技術的支撐下，電氣工程自動化系統故障問題的發生幾率明顯降低，更好的保障系統的安全可靠運行。

5.4在工程整體運行管理中的應用

在電氣工程及其自動化控制系統運行過程中，需要管理人員開展科學有效地管理工作，并且在PLC技術的實踐應用過程中不斷地總結經驗，提高PLC技術運行過程中的管理水平，加強PLC技術的應用價值，促進PLC技術與電氣工程及其自動化深度融合。在管理工作中，管理人員應該根據PLC技術的應用現狀，以實際運行情況為基礎，與相關技術人員開展應用探討，對其運行過程進行有效地管理優化，促進其應用更加高效，并且使PLC技術與電氣工程及其自動化控制系統更加貼合，從而使這種系統運行模式能夠發揮出更加高效的效果，促進運行效率提升，保障運行過程中的安全性、可靠性，提高電氣工程及其自動控制系統的運行效率。

5.5對模擬量進行控制

普遍來說，用戶對控制模擬量的理解較為模糊，該項指標僅會偶爾出現在生產階段。因此用戶難以有效把控此參數，甚至會造成電氣裝置的運行異常或導致產品質量無法滿足要求。針對上述問題，技術人員需要肩負起自身職責，對問題進行全面探究，制定出相應的解決方案并做好控制服務。傳統的電氣裝置在生產階段未能匹配對應的控制技術，隨著PLC技術的出現，有效打破傳統生產的約束，彌補不足，實現了數字量和模擬量的順利切換。

6PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用發展趨勢探討

近年來，網絡技術突飛猛進，電氣裝置正朝著自動化、智能化的方向快速前行，特別是PLC技術的普遍適用推動了電氣設備的自動化進程。PLC技術主要應用在以電氣設備為核心的控制體系中，在生產過程中發揮出重要作用。比如說：提高了運行效率、實現設備智能化操控等。以當前社會發展來說，人們對生活水平的要求逐步提升，電氣裝置不斷更迭，性能更加強大，服務更加多樣，質量更為可靠，人機交互方式也不斷優化，各項因素都推動了電氣裝置的一體化進程。未來發展中智能化的目標必將達成。

6.1構建完善的PLC技術應用標準

在不同的領域當中，PLC技術的應用內容及應用度是存在著一定的差異的，在這種情況下，為保障PLC技術在電氣自動化控制系統中的有效應用，應加快構建健全完善的PLC技術應用標準，有效降低PLC技術在應用的過程當中出現操作不規范的現象，減少故障等問題的發生幾率，確保達到最佳的應用效果。在未來發展中，電氣工程企業彼此之間要加強交流與合作，發表相關的意見建議，并在此基礎之上制定統一、切實可行的PLC技術應用標準和應用流程，使得PLC技術的應用更加的規范化、科學化、合理化，為電氣工程企業發展提供更加強有力的支撐。

6.2增強PLC技術的數字化水平

現階段，隨著科技的快速發展與進步，我們踏入了數字時代。當前PLC技術已經具備了集自動化技術和計算機技術等多項技術的優勢，在接下來的時間里，要進一步提升其數字化水平，同時這也是發展的必然要求。切實提高PLC技術的數字化水平，能夠使得電氣工程設備具備更高的精準度和靈敏度，為企業發展帶來更高的效益。

6.3提升PLC技術智能應用水準

在過去的一段時間里，電氣設備操控主要以人工模式為主，整個過程費時又費力，當前這一操控模式逐漸無法滿足工作需求。因此要進一步提升PLC技術的智能化應用水平，實現對電氣設備運行的智能化操控。在接下來的時間里，PLC技術要加強和5G技術、物聯網技術、大數據技術以及人工智能技術的密切合作，實現深度融合發展，在多項先進技術的支撐下，提升PLC技術的智能化控制水平。

結語

綜上所述，PLC技術涵蓋了信息化技術與計算機技術，并且具有智能化以及抗干擾能力強的優勢。PLC技術在電氣工程及其自動化控制的應用，首先需要深刻把握技術的運行原理、特點，運用PLC技術的優勢，分析其實際應用價值。PLC技術在電氣工程及其自動化控制系統中的應用主要體現在閉環控制、順序控制、開關量控制與工程系統整體運行管理中的應用，可以加強電氣工程及其自動化控制系統的穩定性可靠性，促進工作效率的提高，優化電氣工程及其自動化控制系統的運行。

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【基金項目】廣西職業教育專業發展研究基地——電氣技術應用專業群發展研究基地（桂教職成2018? 37號）