PLC在電氣自動化控制中的應用初探

祁永珊

（甘肅恒易建設工程有限公司，甘肅 定西 743000）

1 PLC的概述

PLC是可以通過編程邏輯控制的一項技術，也是為了電氣自動化應用而產生的一個電子系統，主要由計算機數字化、控制系統、現場總線三項技術組成。PLC在電氣自動化方面具備良好的適應性、實用性，控制效果良好。PLC通過操作者輸入指令，在內部程序中進行控制、計算、邏輯運算等指令運行，同時使用的是可編程的存儲器，輸出到工程使用的生產機械中達到一種控制效果。隨著社會的發展，為了適應社會環境，PLC新增了一些新型功能，如可以進行通信增強、溫度控制、位置控制等，大大提升了運行速度和工作效率，對電氣自動化工業的生產和發展產生了重要影響。

2 PLC技術重要性

對于PLC技術而言，就是一種可編程的控制器，在其設備上，由微處理器、存儲器、輸入輸出端口和電源模塊等諸多設備模塊，在運行的過程中，能夠對自動化設備實現智能化的控制作用。PLC技術運行的實際原理，就是對設備進行輸入信號，之后通過設備上的微處理器，進行邏輯關系的處理，之后再輸出端口輸出控制信號，以此實現智能化的控制。伴隨著現階段計算機技術的發展，人們在對自動化控制技術的研究過程中，有效地將電子控制系統，與計算機程序控制進行了融合，從而擺脫了機電接觸器的制約。此外，隨著計算機處理技術的發展，可編程控制器被應用到系統中，以提高PLC在實際應用過程中的控制能力，實現數據處理、遠程輸入等功能。在PLC技術的設計過程中，PLC技術可以針對現階段的生產流程，起到良好的控制效果，在產品的生產過程中，能夠對質量起到相應的監管作用，針對機械在運行過程中出現的故障問題能夠及時地進行監測和報告。因此，首先，在實際的設計過程中，需要保障技術能夠符合控制系統的整體設計需求，同時還需要充分地保障該技術的正常運行，可以有效提高穩定性和安全性。其次，在設計的過程中，能夠符合經濟效益，在實現較高的運行效能的前提下，可以進行技術成本的控制。最后，在技術應用的過程中，要不斷地進行程序以及系統的優化，在長期的PLC技術研發的過程中，可以預留一定的技術升級空間，便于日后的研究和發展。

3 PLC技術在電氣控制中的應用

3.1 電氣自動化控制中的應用

PLC技術在電氣自動化控制中有著廣泛應用，在生產中起到了重要作用，一般來說，主要表現在三個方面：數字操控、自動控制和實時反饋方面。①數字操控方面應用。電氣設備工作中出現故障后，技術人員通過PLC技術能夠準確、及時地找到故障所在，數字化操控讓檢測工作變得更加容易，只需要進行簡單操作后便可以修復故障、恢復生產，實現自動檢測與修復一體化的功能效果；②自動控制方面的應用。一般來說，電氣設備結構復雜、體積較大，運行中很容易出現問題，人工操作和管理過程中常因人為操作錯誤導致設備出現不必要問題，且速度和效率較慢，技術落后于國外先進水平。PLC技術把人工轉變為自動控制，減少了人為因素所帶來的不必要風險，避免工作人員在手工操作中出現操作失誤，使得設備的管理水平更上一層樓；③及時反饋作用。PLC技術在設備運行中能夠及時反饋當前設備狀態，一旦出現問題后馬上給出反饋，幫助管理和技術人員結合反饋來查找問題原因，以便更快地找到問題并解決，針對問題予以修理和改正，讓設備更好地恢復正常。PLC技術應用使得設備運行變得更加自動化、智能化，有效減輕技術人員的負擔和壓力，為企業正常生產保駕護航。

3.2 電氣工程技術中的應用

在電氣工程技術中，PLC有著廣泛的應用，主要表現在邏輯控制、模擬變量和運動控制三個方面：①邏輯控制是PLC應用范圍最廣、也是最基本的一項應用。電氣設備中，采用PLC來進行邏輯控制和順序控制改變繼電器電路，不單單控制單臺設備、還能應用于多臺設備的集群控制，讓設備的生產和管理變得更加有效。一般而言，這種控制主要應用于注塑機、包裝生產線等設備；②模擬變量的控制。工業生產中會出現溫度、壓力、速度等變量，要想精準地處理就要實現模擬量與數字量之間的a/d、d/a轉換，而PLC在設計前期就會針對實際情況來設計和應用，實現二者轉換，提升運行中的準確度；③運動軌跡的實時控制。PLC不僅能夠做到直線軌跡控制、還可以做到復雜運動軌跡控制。早期來看，PLC的軌跡控制主要是由開關I/O模塊來進行控制，科技進步使得大多數廠家在生產中都帶有專門運動控制模塊。世界上的先進企業產品都會在產品中加入運動軌跡控制模塊，以便廠家更好地進行生產，提升設備的效率和準確度。

3.3 電氣設備中的應用

現代科技的快速進步，PLC技術在快速進步，各大企業積極研發來推動電氣產業多元化發展，控制模塊和程序在不斷完善中，更加適應未來企業生產需求。當前，PLC技術應用領域越來越廣。本文選擇幾種具有代表性設備來闡述應用。

3.3.1 在機床中的應用

PLC技術在機床中有著廣泛應用，主要表現在工作狀態監控和管理上。在機床運行過程中，PLC實時監控工作狀態，較快發現存在的問題或故障，精準定位幫助維護人員找到出現問題的位置，及時處理出現的故障來恢復正常運轉。PLC發出的警報及時讓工作人員趕赴現場，精準定位后來解決問題，在最短時間內恢復機床正常運行，保障機床故障修復的時效性。

3.3.2 在拉絲機中的應用

以前，拉絲機是企業工人手動來進行操作，工作效率低下且容易出現故障，一旦出現問題修理起來耗時長、浪費資源。制造業快速發展，拉絲機從手動變為自動，其中，PLC技術在其中扮演著至關重要的角色。在設備運行過程中，PLC實時搜集控制數據，把相關數據傳遞到操作控制人員手中，讓他們通過數據來準確分析和判斷拉絲機當前運行狀態，做好設備的維護保養工作，預防故障的產生。此外，PLC還具有數據處理功能，參照運行數據來監測電氣設備是否完好，便于進行定期更換和保養，為企業節約人力和物力，使其獲得更大經濟效益。

3.4 在流程控制當中的應用

對于電氣工程的自動化控制而言，在具體的應用中，往往需要結合各種類型的控制技術，在進行使用的過程中，需要消耗大量的能耗資源。為此，在自動化控制系統的運行中，往往需要投入大量的成本，特別是在流程控制的過程中，成本消耗問題十分的顯著。但是，在PLC技術應用之后，由于對于當下的工業流程電氣控制，實現了集中化的管理模式，在進行流程控制的過程中，減少流程的復雜性，摒棄了一些不必要的環節，進一步提升資源的利用率，有效避免資源過度浪費的可能性。

3.5 閉環控制中的應用

對于電氣自動化控制系統當中的閉環控制系統來說，其中涵蓋了機器啟動系統與現場手動系統兩個環節。在閉環控制系統的運行過程中，應用PLC技術能夠使閉環控制的功能得到全面發揮。例如在實際工作中，PLC模板在動力機開機狀態下，可以參照電氣自動化系統的實際運行情況進行正確訪問，并隨著判斷是否執行關閉或啟動的指令。在閉環控制系統中合理應用PLC技術非常重要，通過PLC技術與閉環控制有效結合，能夠使閉環控制系統功能性不足問題得到解決。所以，閉環技術是現階段PLC技術在電氣自動化控制系統中最受重視的應用部分。

4 PLC在電氣自動化控制中的應用發展趨勢

隨著我國科技水平不斷提升，PLC技術在電氣自動化控制當中取得了較為廣泛應用，發揮著重要作用，為企業生產與發展節省更多人力物力，提高企業經濟效益。但是，還有一些缺陷，需要相關研究人員對其進行深入分析。現階段，想要使PLC技術應用優勢得到進一步提高，應對其應用覆蓋范圍進行拓寬，相關技術部門需要重視技術的應用整合與技術的運行維護工作，進而將電氣自動化控制工作的創新與應用實踐做到位，確保PLC技術能夠在電氣自動化控制當中得到穩定應用。在電氣自動化控制過當中，為了使PLC應用效果得到進一步發揮，還要對PLC的各項應用問題進行深入研究，如電磁波干擾等問題。通過技術創新使PLC技術抗干擾能力得到增強，推動其適應不同的操作與應用環境。為了使PLC技術綜合處理能力得到進一步提升，需要確保PLC朝著高速化、大容量方向發展。另一方面，為了使PLC技術符合市場發展需求，要重視搭配新型聯網通信技術應用構建智能模塊，對編程語言進行拓寬，進而實現快速檢測與電氣設備故障判定等，推動電氣自動化系統朝著更為安全、精準、高效、穩定的方向發展。要積極培育更多與操作相適應的技術操作人員，做好完善的知識儲備，全面優化PLC技術操作。掌握更多前沿技術，為PLC電氣自動化控制優化提供有效支持。

5 結語

總之，PLC技術是一種先進且適應范圍廣的技術，我國PLC技術較國外有一定差距，應當予以重視。現在，PLC技術彌補了傳統電氣工程中的一些不足之處，能夠極大地降低企業維修成本，優化生產中的各項流程、提升生產效率，因此，PLC技術在電氣工程中應用和推廣將是大勢所趨，應當加強相關人才的培養，從而更好地提高企業產品質量。