PLC技術在電氣工程及其自動化控制探析

黃譜俊

（淮陰工學院 江蘇·淮安 223003）

0 引言

PLC技術是利用可編程控制器，對電腦、終端以及互聯網進行全程控制的一種技術，PLC技術可以說是電氣工程中最主要的控制技術之一。目前 PLC技術的優勢和特點非常突出，可以在科學技術的進一步發展下有更廣闊的發展空間。作為一種新型的、開放式的控制系統，其可以方便電氣工程項目的自動化運行，提高電氣工程項目的質量和工作效率。因此，有必要探討PLC技術在電氣工程及其自動化控制系統中的應用，更好地發揮PLC技術的優勢和功能，促進電氣工程的高質量發展。

1 PLC技術概況

PLC技術是可編程控制器的縮寫，其最早產生于20世紀70年代，由于PLC技術結合了互聯網、計算機以及自動化控制技術，因此其可以廣泛地應用到工業生產領域之中，提高工業生產的效率。PLC技術具有運算速度快、處理能力強、智能化強等多個特點。PLC的結構中心由微處理器、運算器、控制器、存儲器、系統程序和用戶程序為主，其中微處理器、運算器以及控制器三者屬于輸入和輸出單元，存儲器系統程序和用戶程序屬于外設接口。PLC技術可以自上而下的掃描用戶程序，對電氣自動化設備的個觸電回路進行掃描。在掃描之后，根據數據進行運算和處理，再次輸出運算結果和處理結果，PLC技術在電氣工程及自動化控制中的應用，能夠有效解決機電系統的管理問題，技術人員可以利用PLC技術的掃描，發揮PLC技術的優勢，讓采集的技術更具有真實性。

傳統的電氣工程及自動化控制系統需要通過人力和物力的支持，耗費大量的時間來達到工作目的，這樣一來，不僅會增加人員的工作量，增強工作強度，也會對電氣工程的相關機械設備產生損耗。PLC技術在電氣自動化控制系統中的應用可以解放人力和物力，通過自動化控制系統提高整個電氣工程的工作效率和工作質量。可以說，PLC技術在電氣自動化控制系統中的作用是不可替代的，由于PLC技術會根據具體的處理結果產生簡明的梯形圖，相對于其他編程語言來說，更方便操作人員的操作。實際操作人員并不清楚編程語言，也可以在閱讀簡單的梯形圖后做出具體的調試。而且PLC技術隨著科學技術的發展，系統的更新速度和開發速度越來越快，現場調試非常方便，在修改電氣自動化控制系統的程序時，可以通過PLC技術改變控制方案。在不拆除硬件的條件下，提升系統程序的運行質量。PLC技術具有良好的穩定性，可以適應復雜的電氣工程工作環境，也可以面對一些極端的作業環境，如利用上位機，在開關處控制形成復雜的系統，刷新邏輯線圈的狀態。

2 PLC技術在電氣自動化控制中的應用

2.1 調整控制順序

電氣自動化控制系統具有多種電機啟動方案，其中最簡單明確的就是現場控制手動啟動、機旁屏手動啟動、自動啟動，簡單的來看電氣自動化控制系統中手動啟動的方式最為簡單，但同時也需要操作人員進行復雜的操作，這就會浪費電氣自動化運行的時間。在PLC技術的支持下，電氣自動化控制系統就可以形成閉環效應，通過閉環控制實現電氣自動化控制以及運行。PLC控制器在實施閉環控制時，主要包括三個內容，其一是電液執行單位，其二是轉速測量單位，其三是電子調節單元，通過三個單元有效控制轉速的測量工作。通過PLC控制器實現控制目標，主動調節電氣自動化的運行過程。舉個例子來說明，電氣自動化控制系統在啟動過程中，由PLC控制器打開動力泵，通過轉換控制器的順序控制自動化控制模塊，對泵機的運行時間進行記錄和研究，根據泵機的運行狀態和運行效率，選擇合理的主泵機和備用泵機方案。在機旁屏的運行過程中，采用手動啟動的方式，對泵機進行現場的調節，通過對現場開關的適當調試，控制好泵機等運行時間。有PLC技術的支持，現場儲備泵和主泵都能夠實現電氣自動化的閉環控制，總體提升系統的效率，使系統可以持續進行運轉。任何電氣自動化控制系統的最終功能是維護企業的經濟效益，PLC技術的應用也不例外，為保證電氣自動化控制系統的經濟利益，PLC技術就需要在控制順序方面進行調整，通過控制循序系統進行設備之間的轉換，合理的對電機自動系統進行組合性的設計，提出最高效的控制方案。

2.2 開關量控制

在科學技術不斷發展的背景下，電氣工程節制動化控制系統的開關控制已經不能滿足實際的生產需要，由于傳統的開關量控制無法實現自我保護，因此，必須要利用PLC技術進行改進。開關量的控制水平與電氣設備的整體運行狀況直接掛鉤，也就說開關量的控制水平高，電氣設備的工作運行狀況良好，開關量的控制水平低，則會導致電氣設備的工作運行狀況比較差，因此需要使用PLC控制器對開關量進行合理的控制。在傳統的點磁型繼電器模式下，開關量的控制比較難操作，而且在操作后開關量的控制水平比較低，穩定性較差，就會直接影響電氣設備的整體運行狀況，無法保證電氣設備的控制效率。在使用PLC技術時，開關量的控制操作問題可以得到有效的解決，PLC技術主要應用的是斷路顯示器，而在電氣自動化運行過程中，PLC技術下載斷路顯示器會優化電氣設備的自動化控制系統，一般來講，利用四臺規格為150 kw、660v的電動運輸機進行運輸時，在傳統模式下的運輸量為400t，而應用PLC技術進行開關量控制，傳統模式下的運輸量會有大幅度提升，運輸機的運輸效率可以達420t。由此可見，PLC技術可以應用到開關量的控制之中。PLC控制技術在開關量的控制過程中，結合計算機技術，利用繼電器和通信系統穩定電氣自動化控制，避免其受到外界的干擾。在PLC技術的支持下，電氣自動化控制系統的開關量控制路線不僅得到完善，而且運行效果良好，斷路顯示器可以在開關量的控制結束之后，對整個電氣設備進行集中性的控制，查找和完善電氣設備中的元件功能缺失，綜合提高電氣自動化控制系統的使用率。

2.3 實現系統控制和遠程通訊控制的優化

自動化控制系統中，PLC技術可以廣泛應用于系統的控制和遠程通信控制，其除了對電氣設備以及機械進行控制之外，也可以對自身的編程器以及控制器等進行控制。PLC技術在自身系統出現故障時，可以暫停并進行原因的自動分析和查找，對系統故障存在的錯誤、出現的原因進行廣泛的查詢，并通過自動控制系統解決系統出現的任何錯誤，既能夠保證電氣自動化控制系統的正常運行，也能夠通過自動修復，保證電氣自動化控制系統的運行效率。在工業生產中，企業的機械設備難免會出現各種各樣的錯誤，而每一個設備在安裝自動化控制和檢測裝置之后，會因為設備在運行時存有安全隱患，進而導致PLC系統的混亂狀況。在出現這種問題之后，PLC技術會對系統進行控制，掌握系統的主動權，并進行故障查找，分析混亂的邏輯關系，結合遠程通信控制系統對查詢出來的故障原因進行報警處理，通過報警信號實時傳輸到操作平臺。只要遠程通信控制系統能夠與操作平臺保持聯網通信功能，能夠獲得信息傳輸接口的正確參數，就能夠實行穩定的遠程通信。技術人員可以根據現場的傳感情況，充分利用PLC技術的優勢，對技術系統進行調試工作，通過遠程的編程程序控制、調整PLC順序控制方式，提升遠程控制性能，避免一些設備的使用效率不高。充分發揮PLC技術在編制程序中的應用優勢，聯合自動化控制系統，提高編制程序的有效性和可靠性。企業可以建立專門的PLC技術應用系統信息庫，根據信息庫的實時數據參考，滿足電氣工程運行的要求。

2.4 集中控制和分散控制中的PLC技術

電氣自動化控制系統在運行過程中，可以將PLC技術應用到集中控制與分散控制系統之中，集中控制的控制方式就是在統一的操作平臺上對電氣的相關參數和電氣的相關運行狀態進行統一監控。在這種模式下，電氣自動化控制系統囊括了所有的自動化控制設備，因此管理難度比較大。有效利用PLC技術，可以分門別類的控制每一臺電機系統的運行參數，根據集中控制的途徑，對每一臺電機系統進行充分的利用，在利用之上對電氣控制的相互關系進行分析，確保每一臺電氣控制設備能夠良好的運行。而PLC技術在集中控制系統中也可以對監控系統進行監督和控制，監控系統可以在相同的環境下得到充分的利用，根據實際的控制因素進行監控調節，保證整個電氣工程的運行效率。技術人員需要根據PLC技術的應用優勢和應用特征，不斷學習PLC技術的應用方案，在充分掌握 PLC技術的基礎上不斷進行工作經驗的積累，深化PLC技術在集中控制系統中的應用。另外，需要建立有關PLC技術的規范和標準，通過規定在集中控制系統，開關控制以及其他控制系統中的應用標準，保證PLC技術的應用實效性。

3 PLC技術的發展展望

在未來，隨著科學技術的不斷發展，PLC技術的發展模式也會越來越成熟，在未來電氣設備自動化水平越來越高的同時，PLC技術的發展也會逐步深入，電氣設備產品的功能和運行參數都有一定的優化，整個PLC技術可以應用到更加廣泛的電氣工程自動化控制之中。PLC技術的應用規格和應用種類都有一定的完善，自動化控制系統的核心技術就是PLC技術，是由編程控制器決定的，因此未來，PLC技術在電氣設備中的發展方向是通信系統的完整便捷性，操作界面的人性化設計。另外，隨著人工智能技術和其他智慧科技的不斷發展，PLC技術的自動化程度在越來越高的同時，也會加入一些人工智能的措施，使之更符合智能社會的發展要求。相比傳統的電氣工程控制系統而言，PLC技術的控制優勢非常明顯，其不僅可以減少人力資源的投入，也可以減少電氣工程設備的運行磨損，保證系統的高效穩定以及安全。PLC技術可以從經濟角度入手，再次壓低運行成本，在提高工作效率的同時提高經濟效益。

4 結束語

總之，電氣自動化設備的功能和運行過程需要得到PLC技術的控制支持，在切換控制、調速器控制、閉環控制以及開關量控制等中應用PLC技術，可以有效提高電氣自動化設備的運行效率。因此，PLC技術的優勢十分顯著，在未來的發展中，技術人員需要不斷探究PLC技術，通過結合PLC技術的應用優勢和應用價值進行廣泛的推廣，在推廣的過程中完善PLC技術的缺陷，為工業生產帶來便利。