電氣工程自動化控制中PLC技術的應用

楊先華

摘 要：隨著社會的發展，基礎設施建設不斷增多，其對電氣工程的依賴越發明顯。在科學技術支撐下，電氣工程自動化技術水平顯著提升，廣泛應用于諸多領域。當前，在電氣工程自動化控制中，PLC技術應用非常廣泛。本文首先分析了PLC技術的工作原理、特點及應用優勢，然后探究了PLC技術在電氣工程自動化控制中的具體應用，以期提高電氣自動化控制水平。

關鍵詞：電氣工程;自動化控制;PLC技術

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）29-0027-03

Abstract： With the development of society， infrastructure construction continues to increase， and its reliance on electrical engineering becomes more and more obvious. With the support of science and technology， the level of electrical engineering automation technology has been significantly improved and is widely used in many fields. Currently， PLC technology is widely used in electrical engineering automation control. This paper first analyzd the working principle， characteristics and application advantages of PLC technology， and then explored the specific application of PLC technology in electrical engineering automation control， in order to improve the level of electrical automation control.

Keywords： electrical engineering;automatic control;PLC technology

近年來，我國大力推進基礎設施建設，電氣工程廣泛應用于諸多社會領域，其間各級政府圍繞電氣工程建設出臺了各種支持政策，有力推動了電氣工程自動化控制技術的發展與應用。當前，PLC技術是電氣工程自動化控制的核心技術，將PLC技術融入電氣自動化控制中，可以有效提升電氣工程行業的生產力，提高電氣工程企業的經濟效益。新時代，PLC技術在電氣工程自動化控制中扮演著越來越重要的角色，實際應用范圍進一步拓寬，因此有必要分析PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用。

1 PLC技術的工作原理、特點及應用優勢

1.1 工作原理

PLC控制器投入運行后，其工作過程一般包括三個階段，分別是輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新，這三個階段的完成標志著一個掃描周期的結束，為后續工作的開展創造條件。輸入采樣階段，PLC控制器掃描所有待輸入數據，進而將其存儲到I/O映象區中的相應單元;用戶程序執行階段，用戶程序都由PLC控制器依照從上到下的順序完成掃描;輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。

1.2 基本特點

首先，PLC技術具有非常強的通用性及靈活性，在工業生產等領域有著非常廣泛的應用，不僅提高了生產作業效率，還減少了成本開支，提升企業整體的經濟效益。在實際控制上，PLC可以選擇不同的任務和相應軟件，如果遇到新的控制任務，單純依靠繼電器則難以勝任新任務的控制需要[1]。PLC技術能夠與時俱進，自主修改相關程序，充分考慮工作對象的特點，滿足新任務實際控制的需要。

其次，PLC技術具有良好的可靠性與安全性，精準度高，能夠有效把握PLC系統運行過程，分析運行故障，具有自我診斷功能。這樣就能避免系統帶病運行，即使出現故障，也能夠在最短的時間內有效解決，保障PLC系統始終處于正常狀態。

最后，PLC技術對環境的要求不高，可以滿足不同環境的應用需要。PLC技術應用廣泛，具有很好的抗沖擊和抗電磁能力，可以有效排除其他電磁類的外在干擾。PLC技術應用比較方便，基本操作流程比較簡單，具體維護也不復雜，技術標準要求不高，企業可以實現低成本應用。當前，互聯網技術快速推廣與普及，PLC技術可以提供較為規范的接口，PLC網絡容易構建，可以讓應用對象更加自由地進行操作。

1.3 應有優勢

在電氣工程自動化控制中，PLC技術應用非常廣泛，作用相當明顯。當前，其在工業生產領域的普及率已經超過70%，更是成為衡量工業生產水平的重要標準。PLC技術應用主要涉及數字操作、自動控制和及時性反饋。

1.3.1 數字操作。現代化電氣設備非常復雜，在實際運行中很容易受到多種因素的干擾。這些因素實際分布廣泛，容易引發系統故障。PLC技術的應用，有助于及時發現故障并做好診斷，將故障的潛在性影響降到最低。數字操作簡單，借助信息技術，可以將自我檢測與自動修復有效結合。

1.3.2 自動控制。電氣設備往往占地面積較大，內部結構復雜，組件非常多，再加上運行環境對電氣設備的外在干擾，實際運行時故障發生率非常高。過去，電氣設備操作主要依靠人力，人力在操作技術水平、工作經驗等方面都存在非常大的差異，這樣就容易出現疏漏。PLC技術可以將人工操作轉變為自動化，減輕人力負擔，提高檢修維護效率，能夠在第一時間發現問題，將故障的負面影響降到最低。

1.3.3 及時反饋。PLC技術的功能較為齊全，能夠全程把握電氣自動化系統的技術細節和運行問題，有效反饋系統運行信息，方便故障分析和問題查找。一線工作人員能夠結合反饋結果，第一時間解決問題，確保設備安全穩定運行[2]。

2 PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用

2.1 開關量控制

如果開關量控制系統采用通斷控制，則繼電器耗時明顯偏長，整個系統的保護力比較有限，容易誘發短路。當前，PLC技術應用逐步成熟，人們要繼續做好研發與升級工作，確保PLC技術應用不斷更新。將PLC技術和切換系統進行銜接，可以顯著降低反應耗時，強化不同技術環節的聯系，優化整個開關量控制系統。PLC技術可以很好地對開關量進行控制，提高整體運行成效。

2.2 拉絲機的應用

以往，拉絲機操作主要靠人工來完成，受操作人員作業經驗、技術水平等因素的影響，工作效率較低。人工操作不規范容易導致拉絲機故障，維護費時費力，直接影響正常運行。一旦出現較大故障，在短時間內無法有效解決，任何企業都難以承受。隨著科學技術的不斷發展，拉絲機操作目前已經實現自動化。依托PLC技術，人們可以對拉絲機進行合理控制，有效采集拉絲機運行信息。一旦實際運行中出現故障，系統可以自我進行有效分析，縮短故障發現到實際處置的時間。PLC控制器采集的數據通過一定方式傳遞給操作人員，借助這些數據信息，操作人員可以有效分析拉絲機實際運行狀態，判斷潛在的故障，還可以對電氣設備運行情況進行科學檢測。PLC技術的應用，有效提高了拉絲機電氣控制系統的工作效率，減少了人力資源投入，使得企業運行成本明顯下降，獲取更多的經濟效益[3-4]。

2.3 運動控制

無論是直線運動還是圓周運動，都可以用PLC技術進行控制。過去，在控制機構具體配置上，一般直接用開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構。在科學技術發展的當下，有超過90%的生產商選擇使用運動控制模塊，相關PLC產品都具有運動控制功能。例如，很多企業使用的驅動步進電機、伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊都具有非常好的運動功能，其在各種數字化機床、工業機器人等領域有廣泛的應用。

2.4 立體倉庫

物流管理是立體倉庫的重要日常工作，有助于提升自身管理水平。立體倉庫電氣控制系統可以運用PLC技術，強化物流管理。其基本應用程序如下：借助PLC控制器完成各種數字信號的接收，通過相關操作將數字信號轉變為指令信息，之后借助PLC控制器發出相關指令，解放電氣設備。由此可以看出，PLC技術的主要作用是接收信號與發出指令。經過長時間的摸索與實踐，當前，PLC技術的邏輯控制能力和數據信息處理水平已經顯著提升，借助一臺設備，其就可以完成信號的接收與指令的發出，有效保證設備穩定運行。當前，很多大型立體倉庫已經引進PLC技術，將其應用于立體倉庫電氣控制系統中，有效提升了物流管理水平。

2.5 邏輯控制的簡單化

對于PLC技術應用而言，邏輯控制是最為基本的內容，其實際應用非常廣泛。順序控制和邏輯控制的應用，可以改變繼電器電路。邏輯控制不僅能夠對單一設備進行控制，還可以應用到多機群控上[5-6]。從自動化流水線的具體操作來看，邏輯控制操作非常簡單，在印刷機、包裝生產線等方面有著廣泛應用，提升了電氣工程的實際運行效率。

3 結語

當前，我國社會經濟穩步發展，PLC技術應用越來越廣泛。PLC技術具有非常強的通用性和靈活性，具有良好的可靠性與安全性，具有很好的抗沖擊和抗電磁能力，對環境的要求不高，可以滿足不同環境的應用需要。企業將PLC技術應用于電氣自動化控制中，極大地提高了生產作業效率，增加了自身的經濟效益。未來，人們要充分認識到PLC技術應用的重要性，加快PLC技術與電氣自動化控制的結合，使得PLC技術更好地應用在電氣工程自動化控制中。

參考文獻：

[1]呂碩磊，王葉萌，崔鈺璞，等.論PLC技術在機械電氣控制裝置中的應用[J].計算機產品與流通，2019（2）：57.

[2]薄潤芳.機械電氣控制裝置PLC技術的應用分析[J].山東工業技術，2019（1）：135.

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[4]陳建明.電氣控制與PLC應用[M].北京：電子工業出版社，2014.

[5]李俊梅.電氣工程自動化控制中PLC技術的應用策略研究[J].無線互聯科技，2017（11）：147-148.

[6]陳蕭，劉松濤，程賽葛.電氣工程自動化控制中PLC技術的應用研究[J].電子測試，2019（3）：39-40.