電氣工程及其自動化控制中的PLC 技術應用探討

馬建平

（新天綠色能源股份有限公司，河北 石家莊 050000）

1 電氣自動化控制系統

1.1 電氣自動化控制系統的優勢

電氣自動化控制系統的優點具體來說主要有三個方面：第一，結合電氣自動化控制系統的含義，可以得知電氣自動化控制系統能夠實時監督和控制電氣工程系統的運轉，降低電力工程系統的運轉過程中的成本，提高電力工程系統的工作效率和安全性能。電氣自動化控制系統能夠在監督電氣設備運行的過程中查找設備中的潛在問題，并及時進行檢修，防止了設備由于缺少檢修造成的損壞，延長了設備的使用壽命，為企業節約了設備采購和維修成本[1]。第二，電氣自動化控制系統在監督過程中，能夠及時有效地發現所有的問題，然后將所有問題按照一定的特點進行歸類，對同一類別的問題進行解決，這樣解決問題是十分高效快捷的，能夠快速發現電氣設備中的問題并且維持電氣設備的正常運轉。第三，電氣自動化控制系統能夠實現無人操作，在一定程度上解放了雙手，并且機器能夠實現全天候、全方位的監測，能夠發現操作人員發現不了的問題，使得電氣設備能夠更加安全地運轉。

1.2 電氣自動化控制系統的應用

1.電氣自動化控制系統應用于工業生產中。我國的工業已經從快速發展的模式轉換為高質量發展的模式，電氣自動化技術是非常受歡迎的，通常應用于我國的各行各業中，因為電氣自動化技術比較成熟，能夠節約工業生產的成本。傳統的工業生產并沒有引入電氣自動化技術，導致工業需要投入大量的人力和物力，造成資源的浪費，同時自動化程度不高，不能夠及時發現工業生產中存在的問題，不利于工業的健康發展[2]。例如，電氣自動化控制系統應用于工業生產中，最常見的模式就是智慧廠務的建設，電氣自動化控制系統能夠在生產線和工廠電力設施運行方面實現控制，主要實現對全空調（AHU、MAU 等）系統、HV/PV 系統、廢氣系統、特氣系統、廢水系統、大宗氣體系統、純水系統、PCW 系統、化學品系統、電力系統的綜合監控管理等系統的監控，根據生產要求，設定廠務各子系統的專業調度方案，以達到降低生產成本、提高能源利用率、提高生產效率，為企業在生產運營中提供了良好的管理手段。

2.電氣自動化控制系統應用于農業生產中。我國是農業大國，農業作為我國的第一產業得到了大力的重視和發展。隨著電氣自動化技術的發展，電氣自動化控制系統已經逐漸運用到農業生產中，能夠隨時監督農業在生產過程中的各種問題，并且針對問題進行有效的解決。電氣自動化控制系統應用于農業生產中，能夠提高農業生產的機械化水平[3]，提高糧食的產量，降低人工和設備的投入，能夠極大地降低生產成本，提高生產效率。不僅僅是在糧食的生產中，在糧食的種植環節，電氣自動化控制系統同樣發揮著巨大的作用，自動化技術能夠實現農業設備的自動化施肥，實現噴灌、滴灌技術，還能夠監測糧食的生長過程，對生長現狀進行自動化分析，并提出合理化的培育建議。

3.電氣自動化控制系統應用于服務行業中。隨著廣大人民群眾的物質生活和精神生活日益豐富，推動了我國服務行業的發展，電氣自動化控制系統應用于服務行業中是不可避免的趨勢，利用電氣自動化技術能夠創新電子產品，為電子產品賦予更多的功能，從而滿足人們的需求，電氣自動化控制系統應用于電梯產品中，能夠提高電梯自動安全監測功能，電氣自動化控制系統應用于銀行自動取款機設備中，能夠提高銀行的工作效率，為人們帶來便利[4]。

4.電氣自動化控制系統應用于電力行業中。電力行業的發展關乎國計民生，電氣自動化控制系統主要被應用于電網的調度，實現電網調度的自動化水平，在供電過程中實現實時的監控，當發生問題時及時進行解決，保障供電系統的穩定性和安全性。電氣自動化技術相對來說發展得比較成熟，能夠實現自動化生產，在一定程度上降低了人力資源成本，同時作為一項比較成熟的技術，電氣自動化的應用過程是十分安全的，能夠保證行業的安全性。

5.電氣自動化控制系統應用于交通行業中。隨著我國城鎮化進程的加快，我國的交通行業實現了快速的發展，電氣自動化控制系統應用于交通行業中，能夠實現道路橋梁的安全性，實現人流和車輛的調度和分流，確保交通的順暢。同時，自動化技術運用于信號燈和路牌的設計中，能夠提高交通指揮的效率，保障交通的順暢。自動化技術運用于汽車的設計中，能夠提升駕駛體驗，同時提高駕駛的安全性。

1.3 電氣自動化控制系統的發展趨勢

電氣自動化的發展趨勢十分廣闊，因為電氣自動化的發展已經十分成熟了，在各行各業的應用中具有重要的意義和優勢，電氣自動化技術能夠降低人工成本，實現自動化控制，同時提高生產的安全性和穩定性，因此應用范圍十分廣泛，隨著電氣自動化技術的不斷完善和進步，該項技術的應用范圍會更加廣泛，發展前景也會更加廣闊，電氣化技術要隨著各行各業的發展不斷進行發展和創新，以贏得更廣泛的市場。隨著我國信息技術的發展，為電氣行業提供了技術支持。電氣自動化控制系統利用電力實現自動化控制，節約成本，提高工作效率。該系統是綜合性的，設計和應用過程中需要多種門類的知識。因此，設計和應用電氣自動化控制系統需要根據市場需求及時調整，以實現長期發展目標。

2 PLC 技術的相關概述

2.1 PLC 技術的含義

PLC 簡稱為可編程控制器，是一種適用于工業環境下的數字運算操作電子系統，隨著計算機技術的不斷發展，PLC 技術也得到了快速的發展，PLC 技術的應用范圍較為廣泛，在工業快速發展時期，PLC 技術在工業領域實現了充分的應用，推動了工業生產的效率和水平。隨著近些年PLC 技術的廣泛應用和不斷創新，PLC技術是電氣化技術發展過程中需要用到的非常關鍵的一項技術，能夠促進電氣化的發展和應用，充分發揮電氣自動化技術的優勢。PLC 技術與各個行業的融合，不僅推動了各行業的高效發展，而且也能夠提高PLC技術的創新能力，隨著PLC 技術的不斷創新和突破，其應用領域會更加的廣泛。

2.2 PLC 技術應用于電氣工程及其自動化控制中的意義

1.反應迅速。PLC 技術能夠實現電氣自動化系統較快的反應速度，實現系統的高效運行，將PLC 技術應用于電氣工程及其自動化控制中，能夠實現自動化控制的實時反應，這對于自動化控制系統是十分關鍵的，在電氣自動化控制系統中，需要全天候地對電氣設備進行監督和控制，在發現問題時，能夠及時、有效地進行處理，當電氣自動化控制系統中采用PLC技術，能夠提高自動化控制系統的反應速度，快速發現設備存在的問題，然后迅速解決問題，確保電力設備不發生較大的故障，保障用電的安全和穩定。

2.應用過程安全性高。電氣設備自動化控制系統需要較高的安全性，只有這樣才能夠保證不發生大的故障，因為電氣自動化控制系統發生故障的后果是十分嚴重的。PLC 技術應用于電氣自動化控制系統中，能夠保障系統的安全性和穩定性，防止發生較大的安全事故，無論是面對內部構造復雜的系統還是干擾性較強的環境，PLC 技術都能夠保障系統的平穩運行。同時，PLC 技術對系統的操作要求不高，只需要簡單的操作步驟就可以完成系統的操作[5]。

3.為系統提供多種功能。PLC 技術能夠實現多種功能，該項技術的發展已經達到了非常成熟的水平，在電氣化中的應用是十分成熟的，因此能夠充分發揮自身的優勢和作用，實現電氣化系統更好的發展，這樣在系統的運行過程中能夠實現完善的功能性，確保系統的功能完善，從而實現各種監控、信息處理等職能。

4.實用性較高。PLC 技術的實用性較高，能夠應用于部分電氣自動化控制系統中，PLC 技術在使用之前，可以通過專業的翻譯處理轉化為計算機編程語言，實現在系統中的操作，同樣PLC技術能夠與系統相互兼容，具有較高的開放性，能夠實現多種模式下的運行和管理，不需要通過復雜的解碼和轉換過程才能夠使用，使用的過程是十分便捷和高效的。

3 電氣工程及其自動化控制中的PLC 技術應用

3.1 PLC 技術在數據控制中的應用

PLC 是工業自動化控制系統的核心。它可以控制和監測各種工業設備和過程，如生產線、機器人、輸送帶等。PLC 可以根據預設的邏輯和條件，自動執行各種操作，提高生產效率和質量。電氣工程及其自動化控制技術需要對復雜的數據進行控制，引入PLC 技術后，系統對數據控制的功能會大大加強，能夠提高數據控制的質量和水平，增強數據分析的能力。當電氣自動化控制系統引入PLC 技術后，PLC 技術利用編程程序，獲取設備內部的構造圖，通過對內部構造圖的全面掌握，找到有用的信息和數據，整個過程不會漏掉任何的數據和信息，同時也減少了數據處理的時間。在信息化快速發展的今天，面對大量的數據，PLC 技術需要做的就是從海量的數據中快速地獲取數據并處理數據，實現對設備的有效控制。

3.2 PLC 技術在順序控制中的應用

順序控制是電氣自動化控制系統中不可缺少的功能，順序控制能夠篩選出重要的數據并且排在靠前的位置，讓系統有限處理重要信息，提高系統對信息的控制能力。PLC 技術能夠實現系統的順序控制，PLC 技術具備自動化順序器的功能，能夠有效地編排順序，減少數據的擁堵，按照信息的重要程度進行排序，實際有效地處理重要的數據，為設備及時提供有效的數據。

3.3 PLC 技術在閉環控制中的應用

閉環控制是一種控制系統，其輸出信息經過處理后再次輸入系統中，通過反饋機制進行修正，以達到預期效果。在工業生產中，該項技術的應用范圍十分廣泛，具體應用于電氣設備的啟動方式中，包括手動啟動和自動啟動。PLC 技術能夠科學合理地預測生產的時間和進度，幫助生產過程中合理選擇生產工具，也能夠準確地實現閉環控制，在科學的選擇中，合理的生產設備也能夠促進生產的高效和質量，因此該項技術在閉環控制中的應用能夠從根本上提高電氣自動化技術優勢的發揮，提高生產效率，提高電氣化技術應用的質量和水平，實現電氣化系統的發展。

3.4 PLC 技術在開關量控制中的應用

在自動化控制系統中，經常會用到開關控制功能，但是在實際的操作過程中，由于開關功能使用較為頻繁，會出現暫時的短路情況，開關功能需要較大的功率和時間才能夠完成，在自動化系統中關于開關控制的問題是一項較為復雜的問題，將PLC 技術引入自動化控制系統中，能夠有效縮減繼電器響應的時間，縮短開關耗費的時間的功率，避免了短路現象，控制了潛在的不安全因素。

3.5 PLC 技術在數控機床控制中的應用

PLC 技術在數控機床控制中的應用，能夠改變傳統的數控機床控制模式，實現數控機床從單一的機械控制功能向液壓控制與機械控制雙重控制模式的轉變，從而實現數控機床的自動化和智能化，提高生產效率。PLC 可以控制數控機床的各個軸的運動。通過PLC 的編程，可以實現復雜的運動軌跡和運動模式。PLC 可以控制數控機床的進給軸，實現工件的進給運動。通過PLC的編程，可以實現不同的進給速度和進給方式，如恒速進給、變速進給和插補進給。PLC 可以監測數控機床的各個部件的狀態，并進行故障診斷。通過PLC 的編程，可以實現故障的檢測、故障的報警和故障的排除。

4 總結

綜上所述，PLC 技術能夠促進電氣化技術的發展和應用，在電氣自動化系統中運用PLC 技術可以實現各種復雜的控制和監測功能，提高生產的質量和水平。很多計算機技術可以與PLC 技術兼容，能夠充分發揮兩者的共同優勢，兩者能夠共同實現各行各業的發展和生產，提高生產的效率和安全性，同時生產的發展又對技術提出了更高的要求，進一步促進PLC 技術的發展。PLC 技術對于人機交互有很大的幫助，也推動了人工智能的發展。因此，要加強對PLC 技術的應用，還要積極創新PLC 技術和電氣自動化技術，實現PLC技術在電氣自動化系統中更好的應用，這樣不僅可以促進電氣工程的順利發展，還可以推動PLC 技術的發展，將兩者更好地融合，能夠實現各自優勢的充分發揮，更好地應用于各行各業的生產中，提高生產效率。