PLC 技术在电气工程自动化控制中的应用

王 冬

（黑龙江省机场管理集团有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

0 引 言

伴随着技术的不断进步，PLC技术是计算机与控制技术进一步融合的结果。相比于它的前身——继电器控制而言，PLC技术更加自动化、实用化以及科技化，应用范围和应用领域逐步扩展。但这一过程也存在着一些现实问题，急需PLC技术不断提升自身质量，进一步完善其在各场景中的应用效果，以全面提升PLC技术在电气工程自动化控制中的应用。

1 PCL技术概念阐述

PLC技术是以计算机技术为基础，建立起的一种储存量较大且相对独立的存储区域，应用范围主要限制在电气工程自动化控制中，自20世纪60年代产生并在美国投入应用后，迅速在世界范围内得到广泛且有效的推广。借助于PLC技术可以实现操作人员发出的命令和指令，从而更加高效地完成对电气工程自动化的控制。它将程序预先存储，根据命令进行串行工作，除输入、输出两端外，PLC内部的线路都采用软件进行连接，一旦指令发生变化，只需要改变存储的程序便可实现，具有高度的灵活性。

电气工程自动化在自动化技术领域日益占据着极其重要的一部分。它将计算机、信息处理和自动化等技术融为一体，其中计算机技术在我国现阶段的电气工程自动化领域中占据主要的一环。在这一背景下，充分发挥PLC技术在电气工程自动化控制中的应用效能，可以进一步提升自动化控制过程中的正确率，从而全面提升企业的生产效率和效能。

2 PLC技术在电气工程自动化控制中的应用

2.1 应用现状分析

在顺序控制中，借助PLC技术对“开关量”进行调节，可实现顺序控制。整个过程中，还能进一步优化控制系统的设备功能。另外，可以合理划分控制系统的各个模块。PLC技术对各个模块进行一对一的单独处理，借助细分化手段提升电气工程自动化控制的整体质量[1]。

在闭环控制中，主要借助转速测量、电子调节等技术，实现PLC技术对全流程的有效控制。以动力泵为例，可以综合PLC技术所获取的各项数据适当调节生产过程，并与传统数据进行分析比对，从而配备最佳的主用泵和备用泵，以此提升闭环系统过程中的运行效能。

在运动控制中，适时应用PLC技术，在运动系统中建立不同的运动系统，以分散和集中为主。PLC技术比对不同的系统，采取不同的控制模式，也能进一步提升运动系统的运行水平。

在开关控制中，传统的控制模式也有涉及，但是实现效果非常不理想，运行过程中极易受到干扰而影响系统的稳定性。PLC技术进一步完善了对开关的控制，进一步降低了故障率，从而提升了在开关控制中的性能。

在数控系统中，设置点的准确性对整个系统的影响非常大。传统技术因为对设置点设置存在失误率，最终会导致整个系统出现运行故障。PLC技术较好地更正了这一弊端，一方面可以提升设置点的准确率，另一方面可以简化系统，保证系统的安全性和稳定性。

2.2 相关案例分析

在楼宇空调和通风用电控制中，多采取PLC控制器作为控制的核心。空调系统的控制主要是进行温度监测，比较实际室温与预设温度，以确定是否需要启动空调系统。此外，在非启动时间，需要保持空调系统的通风功能，通过基于PLC的模糊-PID复合控制算法进行温差的有效控制。复合控制原理图及温差控制流程图见图1和图2。

图1 复合控制原理图

PLC可以通过温度传感器进行相关温度信息的数据采集。系统判定值与实际预设数值相符合时，空调处于不工作状态；当实际温度与预设值不相符时，空调系统启动，进行温度调节。PLC在空调系统调节中的具体应用见图3。

图2 温差控制流程图

图3 PLC在空调系统调节中的应用

3 PLC技术在电气工程自动化应用中存在的问题及应用策略

3.1 PLC技术研发需要各级层面共同加强

PLC所有的问题终将归结到技术层面，而技术研发是其基础也是重中之重。在电气工程自动化控制中，加强对PLC技术的研发与创新，是一个恒久不变的关注点。建议根据我国现有PLC技术发展水平及现状，对电气工程自动化控制中的现实需求进行针对性研究，积极探索现有的对PLC技术进行大胆论证和假设的实践案例，为PLC技术提供新的理论思路，以解决现在面临的一些困局和问题，进一步优化PLC技术的应用[2]。同时，可以积极借鉴国外尤其是发达国家对PLC技术的研究成果，积极开展合作交流，研讨新思想、新理念和新成就，不断促进PLC技术的理论创新和实践创新。

3.2 加大PLC技术人才培培训力度

随着PLC技术的日益完善和进步，它对相关技术人员的能力和水平提出了更高要求。目前，我国PLC技术人才储备尚不够健全，难以应对现实问题及挑战。为此，建议无论从国家层面还是企业发展层面，都应该将对人才和技术人员的培养放在重要位置。可以定期组织一些相关专题的业务及技术培训，从理论和实践等层次、角度来全面提升从业人员的理论素养和业务技能；可以充分利用职业技术学校的平台，开展一些在职课程、网络培训班等，为高技能专业的PLC技术人员提供教育支撑；在企业内部，可以设立PLC技术研究基地，为PLC人才的培养和技术研发提供专门的场地和经费，全面保障PLC技术的发展土壤。

3.3 完善PLC技术应用标准

目前面临的现实问题是，在我国各个领域、行业和企业中，对于PLC技术尚未达成一致共识。比如，在这一技术具体的操作流程、应用范围等方面的认知没有达到完全一致，导致一些操作和规程还不尽规范。建议进一步加强对PLC技术应用标准的统一性强化，建立行业规范，明确具体的步骤、技术的标准、质量的监测等方面的可量化数据，以确保PLC技术的规范化和标准化[3]。

4 PLC技术在电气工程自动化控制中的前景展望

PLC技术在电气工程自动化控制中的应用前景值得期待。根据笔者的实践经验和搜集到的相关材料，对其发展前景进行如下展望。

4.1 数字化水平进一步提升

数字化是当今社会发展的主流趋势之一，在社会各环节中的应用越来越广泛。可以说，数字化技术是信息时代不可逾越的步骤和流程。在这一大的背景和客观趋势下，PLC技术毋庸置疑需要不断提升数字化水平，进一步提升这一技术的操控性能。比如，PLC技术对系统的容量要求越来越大，从64 MB到128 MB，是时代的趋势，更是时代的要求。再如，为进一步适应电气工程自动化控制中对PLC技术提出的要求，智能模块将更加丰富，借助于智能模块可以大大减少占用主处理器的时间，进一步提升系统运行效率。

4.2 抗干扰性能进一步增强

PLC技术在应用过程中不可避免地存在着干扰强行进入问题，目前多采用滤波电路或隔离变压器等设备来减少干扰。随着市场竞争和社会经济的发展，对于PLC技术的抗干扰性能提出了越来越高的要求。将来PLC技术研发领域将着重关注抗干扰性研究，以确保电气工程对PLC技术的高要求和高标准。

4.3 向高性能小型化方向发展

将来PLC技术的功能越来越丰富，体积则越来越小。PLC技术将具有越来越强的模拟量处理能力和其他过去只有在计算机上才能具有的高级处理能力，如浮点数运算、温度控制和精确定位等。比如，三菱的FX-1S系列PLC，最小的机种，体积仅为60 mm×90 mm×75 mm，相当于一个继电器，却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。

5 结 论

综上所述，PLC技术的诞生，有效解决了传统技术在电气工程自动化控制中的诸多弊端，更加安全、稳定以及可控，从而使得电气工程自动化控制过程更加合理、简洁和高效。同时，随着社会经济的发展和信息化水平的不断提升，对PLC技术提出了更高要求，需要国家、企业等多方面共同努力，为更加数字化、抗干扰性能更强的PLC技术前景贡献力量。