PLC 在電氣自動化控制中的應用

史榮劍 遼寧省遼中縣新民屯鎮

一、PLC 技術的工作原理

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。

二、基于PLC 技術的電氣自動化控制系統存在的問題

結合以往積累的實踐經驗可知，基于PLC 技術的電氣自動化控制系統普遍存在如下幾方面問題：其一，若電氣自動化控制系統出現問題，生產現場的信號傳導就會受到極大的干擾，阻礙指令的傳達；其二，基于PLC 技術的電氣自動化控制系統的執行動作出現錯誤，會導致電氣設備無法正常執行操作指令。一般來說，導致電氣自動化控制系統出現問題的原因主要包括人為不經意破壞、線路老化以及老鼠撕咬電線等。這些不可預見性因素會使電氣自動化控制系統無法正常完成數據信息加載、轉換以及提取等操作，最終致使電氣設備無法快速且精確的識別和接受控制指令。如果電磁閥或電動閥等關鍵設備無法正常打開或關閉，必定會引發通信故障。通常情況下，導致接線或接觸點出現問題的主要原因包括接觸器負載過重、外界電磁干擾強度過大等。一旦接線或接觸點出現問題，會使電氣設備無法快速識別和接收執行指令，阻礙電氣設備的正常運轉。

三、PLC 技術在電氣工程及其自動化控制中的運用研究

（一）開關量控制

根據上文內容可知，可編程邏輯控制器具備維護投資成本低、抗干擾能力強等優勢特征。將其拓展應用到電氣自動化控制系統中，可以有效提升系統控制效率，縮短系統反饋響應時間。與傳統繼電器相比，可編程邏輯控制器具備自動開關控制功能。基于自動開關控制功能，可以實現電氣自動化控制系統中繼電器的虛擬化，加快繼電器的反饋響應，以及整個系統的運行速度。與此同時，開關量控制功能具備較強的可靠性和穩定性，能夠充分保證電氣設備的性能安全。

（二）順序控制

通常，PLC 技術在電氣自動化控制系統中的應用多體現在內容順序控制方面。從本質上來說，順序控制，即遠程控制和協調性控制。順序控制不僅能夠增強生產工序流轉的有序性和銜接的流暢性，還能在很大程度上降低電氣設備的能耗指標，實現生產企業經濟效益與社會效益最大化。與此同時，在順序控制中，PLC 技術的應用還可以有效避免順序錯亂問題，改善順序控制水平，縮短控制系統的反饋響應時間。這里以采礦行業為例，輸煤控制系統是可編程邏輯控制的順序控制應用的重要體現。輸煤控制系統主要由主站層、遠程層以及現場傳感器三部分組成。這三部分的協調配合，對于增大煤炭生產的安全系數，降低煤炭企業的投資成本具有實際意義。

（三）閉環控制

基于PLC 技術的電氣自動化控制系統，可以高效且靈活地運用各類控制方法，如人工現場控制法、自動現場控制法和手動控制機旁屏法。另外，基于可編程邏輯控制器的電氣自動化控制系統可以有效控制閉環的運轉速率。通過精確測量閉環的運轉速率，實現對調節器等關鍵生產設備的強有力控制。以手動控制機旁屏法為例，在動力泵正常啟動時，可以設置開關，實現對動力泵的調節。技術人員可以根據動力泵的工作時長，對主用泵或備用泵進行靈活切換，促進整個生產流程的快速運轉。

四、未來PLC 技術在電氣設備自動化控制中的發展趨勢分析

計算機技術和網絡信息技術以及自動化控制技術等的多元發展，未來會有更多的技術成果被應用在PLC 之中，這必然會推動PLC 技術不斷發展和優化。相信在未來，PLC 裝置和電氣設備等的集成化程度會更深，電氣設備控制系統也會變得盡善盡美，運行安全性、穩定性也會進一步增加，控制精準度也會更上一層樓。通過科學應用PLC技術，人機互動界面設計會愈加精良，通信設備也會被設計的更加合理，從而滿足當前電氣設備自動化控制的若干技術需求。在大型電器控制系統運作期間，一定要根據具體控制需求以及相應的PLC 技術使用標準等進行控制裝置設計，這樣才能滿足企業生產所需，提升生產效率，不被市場淘汰，以科技推動企業發展。

PLC 技術控制功能的實現，離不開先進軟硬件系統的支持，所以旨在提升電氣設備自動化控制水平，技術人員務必要具備充裕的專業知識和職業素養，要全面了解PLC系統硬件構成知識和軟件編寫知識。另外，在PLC 技術中，控制程序設計最為重要，身為技術人員一定要明確好程序控制目標，之后使用最為適宜的方法以及精良的編程語言去編寫相關程序，程序編寫完成后還要跟進檢查和調試等一系列工作，防止重復輸出錯誤。PLC 技術應用在電氣設備自動化控制中，體現在很多方面，包括順序控制和開關量控制以及閉環控制等多個環節，若想最大限度上發揮出該項技術的優勢，一定要遵循相關原則和技術標準，這樣才能提升電氣自動化控制水平，讓技術助力生產，促進行業可持續發展。

五、結束語

總而言之，PLC 技術具有極高的應用價值，不過其在電氣工程及其自動化控制領域中仍舊有一些應用問題需要解決，而這就需要企業能夠對PLC 技術運用過程中的系統各個要素實施有效控制，結合市場需求變化情況，以此確保電氣工程的自動化控制水平得到進一步提升，進而為電氣工程的可持續化發展提供新的動力。