PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用

李德勝

摘要：本文對PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用分析，以供相關從業人員參考。

關鍵詞：PLC技術;電氣工程;自動化控制;運用分析

1.PLC技術

1.1PLC技術概述

PLC技術本質是一種可編譯邏輯控制器，在實際應用過程中相當于一臺小型計算機的作用，從當前控制系統的應用來看PLC技術優勢明顯，在應用中取得了良好應用效果，未來還將具有廣闊的發展空間。PLC控制借助于計算機技術等先進的技術，通過輸入與輸出模塊、儲存器、微控控制等有效實現了在線編程，其控制的可靠性更高。從軟件系統構成來看，往往包含了用戶程序與系統程序。PLC技術的應用過程中主要是執行邏輯控制功能的過程，包含了輸出刷新、程序執行與輸入采樣等環節。微控制器是PLC的關鍵部件，通信接口的存在使內外部信息可保持高效、安全的傳輸狀態，而微控制器主要負責進行外部設備的控制，保證了控制的整體效果。

1.2PLC技術的特點

在全球經濟化時代的背景下工業生產已經成了全球人民關注的一項生產指標。在工業生產中PLC技術具有其獨特的作用。首先PLC技術利用的原理主要是，通過其自身內部各輔助繼電器的節點變位來進行操作。第二，在工業生產中，PLC技術實現了理想化的運行狀態和操作，程序和操作相對來說比較簡單，PLC技術的穩定性、可靠性能保證其在工業生產中大量的應用，由于PLC技術自我診斷功能強，對于抵抗外界的能力強，因此能大大降低工業工廠中機器零件損壞的概率，提高了機器的使用壽命。

2.電氣工程自動化控制中PLC適應優勢

2.1具有良好可靠性和抗干擾能力

在電氣工程中，PLC軟件的使用已經取代了很多繼電器器件，這種軟件可以在一定程度上減少機械設備控制相應工作任務量，同時還可減少因觸點接觸導致故障。PLC技術使用中具有很大可靠性，在極大程度上提高了系統對多種影響因素的抗干擾能力，PLC技術運用可有效減少故障出現。并且在干擾較強情況下能夠正常工作，受到外界因素影響較小。目前，PLC技術已經逐漸步入發展成熟階段，并在更多領域得到了廣泛應用和認可，該技術已經成為工業控制設備中常用技術。

2.2PLC技術在電氣自動化當中的重要應用作用

PLC技術在電氣自動化當中的應用能夠最大程度上提高各個設備之間的統一控制。PLC技術的可編程邏輯控制器能夠進行生產綜合指令的輸入，并將指令發送到個機械生產設備，增強各個生產環節設備之間的聯動性，極大地提高了生產效率，并節省了人力資源的投入，最大程度上降低了企業生產成本，提高了工業企業的經濟效益。同時在機械生產設備的運行狀態控制和故障檢修方面也能夠起到極好的作用。

3.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用分析

3.1開關量控制

傳統電氣工程自動化設備內部線路很復雜，需要專業技術人員長時間進行維護，并且維護難度較大，同時還會影響設備運行效率和正常生產工作。PLC系統通過開關量控制可以實現對系統內部的實時監測，一定程度上減輕了線路檢測維修人員的工作壓力，也提升了系統整體運行穩定性。如某鋼鐵廠連退生產線過熱水系統是供應給清洗段使用的。原先水泵的補水動作是由繼電器來實現的。原來壓力控制不穩定，波動比較大，造成繼電器頻繁動作，導致繼電器經常損壞。對原系統進行改造，把原先的由繼電器控制改成由西門子200系列PLC控制，新系統在程序里設置了延時，避免壓力波動造成的繼電器動作頻繁，從而提高過熱水系統運行的穩定性。

3.2順序控制

對于電氣設施來講，若長時間處在運轉狀態，不但會造成設備的巨大損耗，同時會浪費大量能源，這兩者都會導致企業的運營投入的提高，減小企業的利潤回報，但是PLC技術的應用為解決這一問題提供了可能。依靠使用PLC技術能夠完成對電氣設施工作順序的科學控制，由此強化了電氣控制系統的安全性、穩定性以及靈敏性。另外，PLC設備能夠基于用戶的事先設定程序來開展不同的控制任務，由此完成對電氣設施的各個部門的科學控制。由于PLC技術可以按照順序進行開關和開關量的控制，預防了傳統技術模式下，開關順序不清晰導致的設備運轉效率低下、能源浪費嚴重等方面的問題，由此讓電氣設施的整體運行質量得到了明顯加強。具體來講，在PLC技術背景下，將其組成的主站和遠程IO進行連接，依靠通訊總線完成IO站和傳感器之間的連接和通訊信號的傳輸，由此實現遠程操作管理的功能，這便是PLC技術在電氣自動化系統當中所實現的順序控制功能。

3.3閉環控制

PLC閉環控制在工業應用上使用很廣泛，如連退線退火爐和焦化廠焦爐的溫度控制系統，就應用到PLC閉環控制，通過調節煤氣閥的開度來使溫度滿足生產工藝需求。另外，PLC技術可以在液壓、轉速、電流調控方面給予支持。尤其是在機電設備系統長時間高壓運行狀態下，設備內部油管壓力會不斷增大，針對這種情況，基于PLC技術的閉環控制系統可以對油管內部壓力進行實時監測，然后根據壓力分析結果進行控制。如果液壓值超過規定值，系統會自動適當降低壓力，使其穩定在一定范圍內。

3.4在電氣自動化中故障檢測方面的應用

在工業企業的生產過程當中，設備的運行安全和穩定性極為重要，其實確保生產效率和產品質量的根本，針對機械設備的故障檢測工作也就顯得極為重要，但要想實現機械設備的故障檢測與維修球必須要在短時間內進行作業的停止，需要大量的時間進行全面的檢測和設備的檢查。利用PLC技術能夠控制設備進行故障的自我檢測，并快速的進行預警信息的反饋，及時的發現組件故障，在引發安全生產事故之前，就做到設備的停機處理并作出警報，將故障信息反饋給技術人員，技術人員以此為依據采取相應的故障處理方法進行及時的處理，確保工業企業的生產效率，降低因設備故障所帶來的經濟損失。

4.結束語

隨著智能制造及智慧工廠的發展，PLC在電氣工程及自動化控制領域的應用會越來越普遍。通過PLC的應用不僅提高了生產線運行的穩定性，也給企業的節能減排和降本增效做出一定的貢獻。

參考文獻：

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