PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的運用

黃建雄?趙立鑫?李子峰?馬佳林

摘要：本文從PLC技術(shù)概述入手，著重分析了PLC技術(shù)核心內(nèi)容，研究了PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用優(yōu)勢及應用發(fā)展，探索了PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的具體應用及應用策略，并研究了PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用前景。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動化控制;運用;策略

引言

PLC技術(shù)是現(xiàn)代控制技術(shù)與計算機技術(shù)的綜合，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制、開關(guān)量控制及順序控制，有效提高電氣自動化水平，完善自動化控制工作。并且，隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，PLC技術(shù)也在不斷進步與發(fā)展，PLC技術(shù)被廣泛運用到電氣工程自動化控制過程中。具體來講PLC技術(shù)主要用于電氣工程自動化控制的順序控制與開關(guān)控制之中。然而，現(xiàn)階段，電氣工程自動化控制中的PLC技術(shù)水平較低，需要技術(shù)人員積極探索PLC技術(shù)的應用策略，加快PLC技術(shù)研發(fā)，加強技術(shù)人才培養(yǎng)。同時，在信息化時代，PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用的數(shù)字化水平越來越高，抗干擾性能越來越強。研究PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制的應用不僅能夠優(yōu)化PLC技術(shù)的應用，而對電氣工程自動化控制技術(shù)的發(fā)展及自動化控制工作的完善有著深刻意義。

一、PLC技術(shù)概述

（一）PLC技術(shù)簡介

PLC技術(shù)是傳統(tǒng)控制技術(shù)與微機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，能夠避免傳統(tǒng)控制中的低可靠性、高功耗等問題，充分了利用微處理器的技術(shù)優(yōu)點。PLC技術(shù)不需要專業(yè)的編程語言只需要使用簡單的繼電器梯形圖指令即可進行操作。PLC技術(shù)在上世紀六十年代出現(xiàn)，是美國技術(shù)人員研發(fā)出來的。經(jīng)過長期的發(fā)展，PLC技術(shù)正在不斷成熟。在PLC技術(shù)發(fā)展早期，PLC技術(shù)只是被運用到順序控制中，而現(xiàn)階段，PLC技術(shù)的應用領(lǐng)域不斷擴大，技術(shù)水平也在不斷提高，能夠有效減少工業(yè)生產(chǎn)過程中的勞動力使用，節(jié)省生產(chǎn)成本，為我國經(jīng)濟發(fā)展有著巨大貢獻。

（二）PLC技術(shù)的特點

首先，PLC技術(shù)具有較高的靈活性和良好的通用性。PLC可以運用不同軟件對不同的任務(wù)進行控制。當出現(xiàn)新的控制任務(wù)的時候，一般的繼電器難以實現(xiàn)對新任務(wù)的控制。而PLC技術(shù)能夠修改程序則來加強對新任務(wù)的控制;其次，PLC技術(shù)具有安全可靠的特點，PLC技術(shù)的自診斷功能比較完善，能夠及時診斷系統(tǒng)軟件和硬件故障，保證PLC系統(tǒng)的正常工作;再次，PLC技術(shù)具有較強的環(huán)境適應性，能夠在惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中使用，具有較強的抗沖擊能力和抗電磁干擾能力;最后，PLC技術(shù)具有使用便捷、維護簡單的特點。PLC能夠提供比較標準的通信接口，進而構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。同時，PLC程序調(diào)試與編寫也比較方面，能夠?qū)ψ陨淼倪\行狀態(tài)進行監(jiān)控，具有較高的應用可行性。

二、PLC核心技術(shù)

（一）控制技術(shù)

PLC技術(shù)控制系統(tǒng)主要包括存儲介質(zhì)、中央處理器、接口、電源等設(shè)備。用戶能夠根據(jù)控制需求自己添加必要的外部輔助設(shè)備。PLC技術(shù)控制系統(tǒng)的部件都有相應的功能，其中，中央處理器主要負責數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)接收處理、用戶指令接收處理等工作。存儲介質(zhì)主要負責用戶程序數(shù)據(jù)信息的存儲。輸入接口和輸出接口與外部設(shè)備相連接，主要用于接收外部設(shè)備所傳遞的信號和指令。電源主要控制系統(tǒng)的接通與關(guān)閉。PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的工作原理類似于計算機工作原理，需要接通系統(tǒng)電源，然后由中央處理器進行網(wǎng)絡(luò)自動診斷，并處理相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。之后，技術(shù)人員選擇相應的用戶信息進行掃描，并通過接口來控制信息的輸入和輸出?？傊琍LC技術(shù)主要由硬件與軟件構(gòu)成，其中軟件主要負責控制操作，硬件主要作為技術(shù)介質(zhì)。

（二）可編程控制器的設(shè)計原則

首先，PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應用應滿足控制對象的需求，根據(jù)控制對象需求進行控制工作，增強控制工作的安全性;其次，PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應用應堅持經(jīng)濟效益原則，在保證系統(tǒng)正常運行的前提下，縮小系統(tǒng)控制成本，不斷提高系統(tǒng)控制的經(jīng)濟效益;再次，電氣自動化控制技術(shù)人員應加強對PLC技術(shù)的開發(fā)，促進PLC技術(shù)升級，提高控制效率。最后，PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應用應堅持質(zhì)量原則，保證控制質(zhì)量和系統(tǒng)控制的安全性。

三、PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用優(yōu)勢及應用展現(xiàn)

（一）應用優(yōu)勢

PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中有著較大的優(yōu)勢，而這些優(yōu)勢主要得益于可編程的控制器的特點?？删幊炭刂破骶哂斜憷暂^好、適應性較強、性能良、維修便捷、抗干擾性較強等特點。強大的功能性符合電氣工程自動化對機械設(shè)備的要求，能夠使電氣工程自動控制系統(tǒng)進行比較復雜的自動控制實踐，有效完成自動控制任務(wù)量。并且，PLC的編程語言比較簡單，自動控制難度較小。同時，PLC的適應性較強，具有標準化的格式，用戶可以根據(jù)自身的控制需求來配置相應的控制系統(tǒng)。另外，PLC的抗干擾性較強，能夠避免自動控制過程中其他因素的干擾，提高自動控制系統(tǒng)的可靠。最后，PLC技術(shù)還具有自我檢測、自我診斷等能力，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，PLC技術(shù)能夠及時檢查，有利于故障的排除和修復。

（二）應用展現(xiàn)

PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中主要體現(xiàn)為數(shù)據(jù)處理、邏輯控制、模擬控制等能力。而PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中主要被運用在順序控制和開關(guān)量控制之中。邏輯控制能夠有效提升電氣工程控制系統(tǒng)的效能，運用PLC技術(shù)優(yōu)勢克服傳統(tǒng)控制過程中經(jīng)常出現(xiàn)的手工操作差錯。并且，在電氣工程自動化控制中，PLC技術(shù)在順序控制中的應用主要分為現(xiàn)場控制、主站層控制、遠程遙感控制這三個方面。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，基于PLC技術(shù)的邏輯控制、模擬控制、數(shù)據(jù)處置等越來越實際化。另外，PLC技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)電氣工程控制系統(tǒng)中機械繼電器分析能力不足、反應緩慢等缺陷，有效提高電氣工程控制系統(tǒng)的運行成效。

四、PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的具體應用

（一）PLC技術(shù)在順序控制中的應用

在電氣工程自動化控制過程中，PLC技術(shù)經(jīng)常被用在順序控制中，當做順序控制器。例如，活力電廠除灰就需要運用PLC技術(shù)進行順序控制。PLC技術(shù)順序控制對電氣工程自動化控制工作效率有著重要影響，而效率是發(fā)電廠績效評價的重要指標，為了提高發(fā)電廠效率，必須使用PLC技術(shù)進行順序控制。將PLC技術(shù)應用于順序控制能夠有效降低電氣工程控制成本，使企業(yè)員工能夠在控制室中實現(xiàn)程序監(jiān)控，減少勞動力的使用量，進而提高電氣工程工作效率。

（二）PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應用

從本質(zhì)上來講，PLC技術(shù)是用可以進行編程的存儲器當做虛擬繼電器進行工作的，能夠取代傳統(tǒng)的機械繼電器。并且，在信息技術(shù)的支撐下，虛擬繼電器的反應時間較短，甚至可以忽略反應時間。因此，PLC技術(shù)可以應用于開關(guān)量的控制中，有效彌補機械斷路器反應時間緩慢的缺點，避免斷路控制不及時而造成的危害。另外，PLC技術(shù)的反應較快，能夠有效提高電氣工程控制效率。

五、PLC技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用策略

（一）加快PLC技術(shù)研發(fā)

技術(shù)研發(fā)是技術(shù)應用的前提，將PLC技術(shù)應用于電氣工程自動化控制必須加強對PLC技術(shù)的技術(shù)研究，積極創(chuàng)新PLC技術(shù)。為此，我國應根據(jù)PLC技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及電氣工程控制需求現(xiàn)狀進行針對性研發(fā)，并大力搜集PLC技術(shù)應用的實踐案例，不斷完善PLC技術(shù)應用理論，為PLC技術(shù)在自動化控制中的應用提供新的理論思路，進而解決當前PLC技術(shù)的應用問題，優(yōu)化PLC技術(shù)的應用。并且，我國應積極借鑒發(fā)達國家的PLC技術(shù)研究成果，加強對PLC技術(shù)最新動態(tài)和前沿技術(shù)的研究，促進PLC技術(shù)創(chuàng)新。

（二）強化技術(shù)人才培養(yǎng)

PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應用對技術(shù)人員有著較高的要求，要求技術(shù)人員具備PLC技術(shù)專業(yè)理論知識，并能夠運用PLC技術(shù)進行操作。因此，我國應加強培養(yǎng)技術(shù)人員，不斷提高PLC技術(shù)人員的技能和素質(zhì)。為此，先進企業(yè)應積極組織自動控制人員參加技術(shù)培訓，加強技術(shù)人員對先進的PLC技術(shù)知識和技能的學習，不斷提高自動控制技術(shù)人員的專業(yè)水平，確保技術(shù)人員的PLC技術(shù)操作能力。并且，我國應充分發(fā)揮職校的教育作用，開設(shè)PLC技術(shù)應用的相關(guān)專業(yè)，加強培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能型的PLC技術(shù)人才，PLC技術(shù)在電氣自動化控制中的應用提供人才支持。

（三）構(gòu)建PLC技術(shù)應用標準

不同行業(yè)對PLC技術(shù)的應用步驟、應用內(nèi)容和應用范圍都不相同，因此，電氣工程企業(yè)應積極制定PLC技術(shù)的應用規(guī)范及應用標準，使PLC技術(shù)在電氣工程中的應用具有統(tǒng)一的標準，進而加強對PLC技術(shù)應用的規(guī)范，提高PLC技術(shù)的應用效能。為此，電氣工程企業(yè)應積極合作，共同商討PLC技術(shù)的應用步驟、應用技術(shù)標準、質(zhì)量標準、檢測標準等相關(guān)標準，確保PLC技術(shù)的標準化和規(guī)范化應用。

六、技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用前景

（一）抗干擾性能更強

為避免自動控制系統(tǒng)中引入干攏，PLC技術(shù)在自動化控制中的應用可以在電源上接入濾波電路或者增加具有屏蔽功能的隔離變壓器。并且，PLC技術(shù)在市場環(huán)境和電氣工程中的競爭會更加激烈，技術(shù)工藝與技術(shù)操作也會越來越復雜。因此，PLC技術(shù)必須具備更加強大的抗干擾性能，確保技術(shù)應用的安全性，適應電氣工程對控制技術(shù)的高要求。

（二）數(shù)字化水平進一步提高

在信息時代，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用在社會各領(lǐng)域中，PLC技術(shù)作為信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的重要組成部分，在電氣工程控制中有著較大的優(yōu)勢。然而，隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，PLC技術(shù)必須不斷提高其數(shù)字化水平，確保其良好的控制性能。另外，PLC技術(shù)研究人員應加強PLC技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展，以適應數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)對PLC技術(shù)的要求。由此可見，在未來發(fā)展過程中，PLC技術(shù)的數(shù)字化水平會進一步提高。

七、結(jié)語：

通過上面的分析可知，隨著我國房地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展，PLC控制技術(shù)在電氣工程的運用愈加廣泛。但在實際操作過程中，還存在著各種問題，例如，施工人員不能按照PLC技術(shù)的要求進行規(guī)范操作，最終造成施工的困難，同時，還為后期的維護帶來的隱患。因此，在實際操作過程中，要通過技術(shù)人員的培訓，不斷提升其知識技能，培養(yǎng)其規(guī)范操作的意識，使得PLC控制技術(shù)在電氣工程的施工中更具安全性和可靠性。再就是，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展比較迅猛，更多智能化的設(shè)備進入到人們的生活中，因此，對于PLC技術(shù)在電氣工程中的應用，要有機結(jié)合這些智能化設(shè)備，為人們生活質(zhì)量的提升提供更加有利的條件。

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