PLC技术在电气设备自动化控制中的应用分析

郑程

[摘    要 ]21世纪以来，随着国民经济的发展，科学技术平不断提高，工业企业作为我国国民经济发展中主要的组成部分，在市场经济发展迅速的情况下，其面临着巨大的压力，如果想保持在市场中的份额，就需要对于工业企业的电气设备自动化控制加强技术投入，将自动化配套技术改造作为工业企业发展的必要工作，PLC技术在电气设备自动化控制中有着十分重要的位置，其在电气设备自动化控制的中的应用可以完善电气自动化控制系统，进而提高工业自动化控制水平，促进整体企业的发展。本文就PLC技术概念、PLC技术类型、PLC技术的优势、PLC技术特点、PLC技术在电气设备控制中的应用以及PLC技术在电气设备自动化控制中应用的发展趋势进行简要的分析。

[关键词]PLC技术;电气设备自动化;应用;发展趋势

[中图分类号]TM762;TP273 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]In the 21st century， with the development of national economy and the continuous improvement of science and technology， industrial enterprises， as the main part of China's national economic development， are facing great pressure under the rapid development of market economy.If they want to maintain their share in the market， they need to strengthen the technical investment in the automation control of electrical equipment of industrial enterprises， Automation technology transformation as a necessary work for the development of industrial enterprises， PLC technology in electrical equipment automation control has a very important position， its application in electrical equipment automation control can improve the electrical automation control system， and then improve the level of industrial automation control， promote the development of the overall enterprise.This paper briefly analyzes the concept of PLC technology， the types of PLC technology， the advantages of PLC technology， the characteristics of PLC technology， the application of PLC technology in electrical equipment control and the development trend of PLC technology in the application of electrical equipment automation control.

[Keywords]PLC technology; electrical equipment automation; application; development trend

傳统的电动电气自动化控制系统存在着大量的技术弊端，而如今的PLC技术在电气设备自动化的应用可以实现真正意义上的自动化控制。如今的电力系统、输煤系统以及数控技术都提升了整体企业的生产效率，大大降低了企业的成本，实现了整体工业企业的可持续发展。

1 PLC技术概述

国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器的标准及其定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC技术在实际应用中能够实现与其他工业设备之间的生成、报表、设备、通信以及调度调产出，快速识别及其故障，进而提高企业的生产效率，是属于一种将自动控制技术、计算机技术以及现代通读技术融为一体的一项新型技术。PLC技术是一种继电器控制系统技术，在电气设备自动化控制中应用，展现出及时功能、逻辑判断功能及计算功能，在长期的使用过程中，自身的软硬件功能不断完善，PLC技术自身的功能也不断增强，逐渐发展为具有多项功能为一体的成熟工业控制系统。PLC技术与其它的计算机相比，有着与工业系统过程相连的监控软件，有着适合于控制系统要求的系统语言，其与普通计算机存在着较大的差别。目前，PLC技术被广泛应用于工业控制系统，其本身具有安全性、便捷性、通用性的特点，通过与计算机的互相结合，使得自动化控制系统更加完善，实现了对工业生产过程的监督管理，能够识别智能化障碍，在电气设备自动化控制过程中有着较高的使用价值。最后，PLC技术它是一种全分布式控制系统，具有较高的开放性，在系统内部将计算机技术融于其中，还有包括智能传感、数字通信技术的融合，实现了电气设备的综合控制，整体自动化水平不断提高。

2 PLC技术类型

2.1 DCS控制系统

DSC控制系统是一种能够集中化方法管理机械设备，但是对于设备的控制属于分散的管理控制系统，因此，它能够通过这些设备的分散式管理有效降低机械设备内的危险因素，而集中化的管理设备又可以提高对机械设备的有效控制这种特殊的性能，可以保证生产过程中对于这些设备的高效管理，分散一些生产过程中的风险。控制系统、显示装置、通信总线，这是DSC控制系统的主要组成部分，通讯总线主要用来连接网络，将现场检察站与控制站连接，实现自动化的控制，进而优化管理。

2.2 FCS控制系统

FSC控制系統又称为现场总线型控制系统，主要通过多节点的数字通信技术形成一个有效的数据链，通过数据链在对真实的机械设备进行精细化控制，而要实现现场总线型控制系统，就需要机械电器装备实现自身智能化发展，这一控制系统的核心就是利用数字化方法对于总线下各个分支系统进行控制，FSC控制系统通过良好的数据网络体系实现了生产线的智能化，整体的机械设备使用率被大大提高。

3 PLC技术的优势

PLC技术在在电气设备自动化控制技术中，可以有效促进机电一体化控制。其有三个优点：（1）PLC技术本身耗能较小，操作较为简单，而且具有较高的可靠性，将PLC技术与计算机技术的有效结合，提高了整体电动电气控制系统的性能。（2）PLC技术能够与其他系统进行很好的融合，有较好的兼容性。（3）PLC技术对于机械的生产、机械设备的管理有着较好的促进作用。

4 PLC技术的特点

4.1 可靠性高，抗干扰能力强

PLC技术的可靠性高，抗干扰能力主要是为在工业环境下工作，其设计和生产中采用了一系列较好的硬件和软件抗干扰措施（1）进行隔离。这是抗干扰的主要措施之一，PLC的输入、输出口一般都采用光电耦合器来传递信号，减少了外部电的干扰，防止外部高电压的窜入，故障和误动作的发生率降低。（2）进行滤波。这是抗干扰的另外一个主要措施，在PLC的电源电路输入输出电路中有许多的滤波电路，一些高频的干扰信号能够得到有效的抑制。（3）对于PLC中的内部电源进行了屏蔽、稳压、保护等措施，减少了外界的干扰。

4.2 功能完善，扩充方便

在现代化的PLC技术发展过程中，其功能完善、扩充方便、组合灵活、实用性也较强，它的各个模块功能都是可以进行系统化的结合，可以更加方便灵活的组成不同符合要求的控制系统来实现各种工业的控制。

4.3 编程简单，使用方便

PLC的编程也是较为简单的，控制程序拥有可变化性，柔性较强，继承了传统的继电器的读图习惯，可以进行面向控制，采用了操作者的“自然语言”。

4.4 功耗低

PLC结构紧密坚固、体积较小，所以整体的重量也较轻，耗能较低，其是专门为工业控制而设计的，能够有效地实现机电一体化，是十分理想的控制设备。

4.5 安装简单，维修方便

PLC的整体安装较为简单，维修十分方便，不需要再专门的机构进行安装，只需要现场将各种设备进行连接，切入PLC的应用程序即可进行运行，各种模块上有相应的指示装置，用户可以及时了解查找故障，PLC还可以进行自我检查，自动记录自己的设备维修过程，在后期的维修中，透明度得到增加，维修难度较小。

4.6 环境要求低，易学易用

PLC的使用是能够在高温、振动、冲击粉尘等一些相对恶劣的工作环境下进行的，强电子也无法干扰其工作，因此PLC主要的生存价值与生命周期都是较好的。易学易用表现在，在面向工矿企业的工控设备时，接口容易，编程语言较为简单。

5 PLC技术在电气设备自动化控制中的应用

随着电子科学技术以及计算机技术的发展，可编程控制器（PLC）技术不断发展，而且其发展越来越完善。目前的可编程控制器（PLC）技术被广泛应用于工业生产中，其能够代替计算机在工业生产中的电气设备自动化控制，在确定PLC技术的应用方式，与开关量的控制，控制模拟量对于系统顺序化的控制这几方面有着较好的应用。

5.1 确定PLC技术的运用方式

可编程控制器PLC技术在运行时首先需要做的就是确定可编程控制器PLC技术的运用方式，合适的运动方式可以有效提高机械设备的生产效益，提高整体的生产效率，因此，首先做的就是需要确定PLC技术的运用方式。

5.2 对于开关量的控制

传统的继电器控制元存在诸多问题，而利用PLC技术在电气设备自动化控制中的应用可以提高整体应用系统的灵敏度，为设备自动化控制的良好顺序性提供保障，实现了系统顺序的合理化控制。同时，PLC技术对于不同应用模块的科学化处理能够实现自动化，对于不同部分的合理化控制，对于原有系统中的混乱问题进行了高效解决，设备部件应用的质量和效率得到了大幅度提高。

5.3 控制模拟量

在机械设备生产过程中，有许多影响因素是变化的，例如速度、温度，这些因素都会对产品的质量产生大量的影响。因此，要对这些变化的因素进进行合理化的控制，才能使其对产品的影响降到最低。目前，可编程控制器（PLC）技术可以控制这些模拟量，可以对于这些变化因素进行事先的预测和模拟，进而对模拟量进行有效控制。在传统应用中，理论性的控制模拟量是比较简单的，但是在实际运用中还是存在着较大难度，PLC技术被广泛应用，数字化与模拟量直接进行转换，使得这些变化因素得到有效的调控，从而保证了最终产品的质量。

5.4 对于系统顺序化的控制

传统的电气设备自动化控制中存在着一个较大的缺点就是继电器不能满足电气设备开关量控制需求，这一缺点大大阻碍电气设备自动化控制使得整体的生产效率较低，控制设备操作复杂，可靠性不高，在长时间内使得整体的电气设备自动化控制整体技术水平较低。随着可编程控制器（PLC）技术的出现，其在电气设备自动化开关量控制中是较为重要的组成部分。PLC的出现真正扭转了继电器不能满足电气设备开关量控制需求这一现状。通过技术更新，PLC应用的电气设备开关量控制将成为现实，以往传统继电器系统存在的不足也将得到较好弥补，这就使得电气自动化系统能够更好服务于各类生产。值得注意的是系统的自动化效率也能够在可编程控制器（PLC）技术的支持下实现较好提升。

5.5 对于闭环系统的控制

传统的自动化控制主要是由人力控制，这就使得工业生产效率较低，自动化控制的水平也较低。而对于目前，随着可控制其系统PLC技术的出现，能够很好的控制整体的系统也能很好的满足电气设备泵机系统的不同要求。PLC技术本身还能够较好服务于工业生产领域的闭环系统，而这主要得益于PLC技术具备的在多种电气设备中高质量应用特点，而在具体的闭环系统应用中，PLC技术能够通过自身效用的发挥，有效实现整个电气控制系统安全性与稳定性的提高，这就将使得相关工业生产获得更为有力的支持。

6 PLC技术在电气设备自动化控制中应用的发展趋势

目前PLC技术被认为是与同类技术相比的情况下具有较为成熟的优势，其可靠性较高，成本较低，符合了工业化自动化的要求，在未来的发展中，是完全符合于大规模、高精度的自动化控制的要求。在未來的发展过程中，PLC技术的主要发展切入点主要是以下几个方面：（1）计算机小型化能够在目前的基础上倍数提高数据处理能力以及响应速度。（2）计算机的智能化发展能够对于PLC的智能化发展提供促进作用，降低人力参与度。（3）设备信息存储量不断增大，解决了PLC的数据复杂的问题，能够为数据挖掘以及数据分析等新兴技术提供发展方向。

7 结语

PLC技术作为当前自动化领域的重要技术形式之一，它能够解决自动化的可靠性问题以及大规模应用成本问题，其有着可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、扩充方便、编程简单、使用方便、功耗低、安装简单、维修方便、环境要求低、易学易用的特点。因此PLC技术能够很好的满足大规模、高精度的自动化控制要求，未来具有较好的发展潜力。

参考文献

[1] 沈凯杰.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].数字技术与应用，2016（4）：6.

[2] 徐燕.PLC在电气设备自动化控制中的应用策略分析[J].大众标准化，2020（13）：107-108.

[3] 刘元礼.浅析PLC在电气设备自动化控制中的应用[J].中国设备工程，2020（5）：244-245.

[4] 袁酉亮.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究[J].软件，2019，40（12）：97-99.

[5] 王基勇.探析电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].电子元器件与信息技术，2019，3（11）：26-28，32.

[6] 王怡，王帅，胡雷，等.电气控制中的PLC自动化应用研究[J].科技风，2019（32）：99.

[7] 殷晶晶.电气设备自动化控制中应用PLC技术的实践分析[J].电子测试，2019（16）：97-98.

[8] 潘浩.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].科学技术创新，2019（19）：173-174.

[9] 李涛，颜磊.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J].电子制作，2019（12）：71-73.

[10] 张千朋，洪腾飞，陈龙，等.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].电子技术与软件工程，2019（7）：130.

[11] 齐书可.电气设备自动化控制中PLC技术的应用研究[J].科技经济市场，2019（1）：4-5.