PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

赵建荣，王小敏，何 强，张文武

（陕西北元化工集团股份有限公司，陕西 榆林 719319）

0 引 言

科技的飞速发展与进步，促使PLC技术的应用范围越来越大，引起了社会各界对其的广泛关注。在电气工程及其自动化控制过程中运用PLC技术，不仅可以提高电气工程自动化控制效率，而且能够更好处理地电气系统运行故障，提升电气系统的安全性和可靠性。但是，结合电气工程及其自动化控制工作中PLC技术的具体应用现状可知，实际运用过程中仍然存在问题，影响PLC技术的应用效果。为了确保PLC技术得到更好应用，本文重点分析电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用要点和发展趋势。

1 电气工程及其自动化控制中运用PLC技术的重要价值

PLC技术原理比较简单。系统按相应顺序全面扫描用户程序，同时运用自身计算能力对不同回路进行科学控制。技术人员可结合自身实际需求，对程序进行有效调整，提升指令内容的完整性，保证各项设备的稳定运行，提高设备的总体运行效率。

在电气工程及其自动化控制工作中，运用PLC技术可以显著提升电气系统自身的抗干扰能力，即使在恶劣环境下，系统仍然能够保持安全运行，按照用户的具体需求加强系统控制。将PLC技术应用于电气工程及其自动化控制，主要是利用辅助继电器，使得系统内部各项导线更加清晰。继电器无需处理各项返回系数，提高了电气系统内部各项数据信息的处理效率。

此外，PLC技术的良好应用能够帮助技术人员快速翻译计算机编程，技术人员无需掌握复杂的计算机语言，仅需要接受专业的技术培训就能够控制各项电气设备。同时，PLC技术具备开放性特点，不但能够单独使用，而且可以与计算机语言协同运用，减少不兼容现象的出现，保证各项电气设备的管控更加多元化，从而缩短电气设备的运行周期，提升电气工程及其自动化的控制效果。

2 PLC技术的优势

2.1 可靠性较高

结合PLC控制系统的特点可知，系统内部的开关动作主要由无触点半导体电路组成，明显减少了电路接触不良现象的出现。在PLC系统中，I/O接口电路全部采取光电隔离，工业现场外部的各项电路和PLC系统内部电路实现完全隔离，不同模块之间采取有效的屏蔽方法，避免出现辐射干扰现象。同时，PLC系统运用性能较好的开关电源，能够有效淘汰质量不达标的器件。PLC系统的自我诊断能力较强，若系统电源出现运行故障，系统CPU能够及时采取控制措施，避免系统故障不断扩大。由于PLC系统的可靠性较高，将其应用到电气工程及其自动化控制系统中，可以取得良好的应用效果。

2.2 I/O接口模块较多

由于工业现场信号较多，常见的信号主要包含交流信号、直流信号、电压、电流等，对系统自动化控制提出了更加严格的要求。PLC系统中的I/O接口模块较多，同时具有操作简单的特点，操作性能较强，能够减轻技术人员的工作压力[1]。

2.3 运用模块化结构

为了进一步满足不同工业系统控制需求，大部分的PLC系统采取模块化结构。PLC系统内部主要包含CPU电源、I/O模块等。电缆将各个模块稳定联系，技术人员可根据自身的实际需求和系统的运行规模与功能要求将各个模块进行组合，提高电气工程及其自动化控制效率。

2.4 编程简单

PLC系统编程比较简单，采取与继电器控制线路相似的梯形图模式，技术人员无需掌握大量的专业知识就可实现独自操作，因此被广泛应用于电气工程系统控制。

2.5 安装与维修方便

PLC系统安装简单，无需专业机房，能够在不同的工业环境下实现稳定运行。系统运行期间，技术人员将工程中的各项设备和PLC系统中I/O端稳定连接，即可能够直接投入到实际的运行中。各个模块的安装流程简便，为技术人员的故障查找提供了更多便利。因为系统采取模块化结构，一旦某个模块出现运行故障，技术人员可以直接更换故障模块，快速恢复系统运行[2]。

3 PLC技术的具体运用分析

3.1 在数据控制方面的应用

在电气工程及其自动化控制中，加强数据处理特别重要，也是现阶段电气自动化控制的核心环节。将PLC技术运用于电气工程及其自动化控制过程，系统经过初步编程，有效筛选各类数据信息，然后利用扫描设备快速获得数据信息，并结合程序运行要求，高效处理各类数据信息。PLC技术的有效应用能够大大减少数据计算步骤，提升系统的运行效率[3]。

数字化时代背景下，提高电气工程中的各项数据安全至关重要。因此，技术人员要结合数据信息内容，有针对性地进行数据管理。电气工程中的数据控制主要分为控制部分和被控制部分。控制程序通过有序采集各项数据信息，经过决策、输出与报警等程序处理后，技术人员通过编制程序采取数字统计方式高效处理各项数据。PLC技术的运用能够简化电气系统控制流程，保证自动化口令稳定运行，提升各项数据信息的准确性和安全性。

3.2 在顺序控制方面的应用

在自动化行业中，PLC技术应用广泛，特别是在产品升级与更新过程中，应用优势越来越显著。在多个领域中，将PLC技术作为顺序控制系统应用到系统自动化控制，取得了良好的应用效果[4]。通过科学编排系统程序，可以减少重复处理次数，提升程序控制效率，保证电气工程自动化程序的稳定运转，进而有效降低电气工程的运行成本。

在电气工程及其自动化控制系统中，顺序控制占据重要地位。该模块主要由功能模块和主程序模块组成，所以在具体应用过程中，技术人员仅能够实现对各个程序的远程控制，进一步提高了各项电气设备的管控效率。在顺序控制中，PLC系统主要分为远程控制模块、现场传感模块和主次站模块3部分。为了保证PLC技术得到良好应用，技术人员要根据电气工程及其自动化系统的运行特点，科学编写程序[5]。

3.3 在闭环控制方面的应用

所谓闭环控制，主要指的是各项输出信息经过数据处理后再次返回到处理开端形成闭环。结合闭环控制的特点可知，它受反馈机制影响较大。系统启动后，通过有序输出各项数据信息，经过二次输出后及时录入各项信息，多次修正后最终达到预期输出结果。在工业生产过程中，闭环系统因具有灵活性和高效性特点而被应用广泛。技术人员可结合控制对象特点和控制对象的反馈情况，对系统进行科学调整。

电气设备启动方式主要分为自动与手动两种。PLC技术应用到电气闭环控制中，技术人员能够结合电机具体运行时间，科学选择各类生产工具，并高效处理各项数据，经过对比后选择生产效率最高的设备，不断提升系统的安全性和稳定性[6]。同时，PLC技术的运用能够将闭环控制与顺序控制有效组合，进一步提高电气工程自动化控制系统的智能化水平。

在闭环控制环节，针对闭环数据进行高效管理并调整闭环结构顺序，可以提升系统的整体运行效率。PLC系统操作简单，能够帮助技术人员更好地调试程序。程序可以根据生产的逐渐变化而调整，从而更好地满足实际生产需求。

3.4 在开关量控制方面的应用

结合电气工程及其自动化控制开关系统运行现状得知，开关控制通常会消耗较多电力能源，若运行时间过长，系统容易发生短路现象，而应用PLC技术能够保证此类问题得到良好解决。在电气工程及其自动化开关量控制环节，应用PLC技术可以保证编辑信息满足电气运行需求，提高电气系统的可靠性和安全性。同时，PLC技术能够缩短继电器在控制程序中的响应时间，提高能源的生产率[7]。

PLC技术的合理运用虽然能够提升电气工程及其自动化控制效率，但是也存在一定的缺陷。技术人员要根据电气工程及其自动化控制系统的运行特点，找到PLC技术实际应用过程中存在的不足与缺陷，并辅助使用其他技术，优化电气工程及其自动化控制系统，真正提高生产效率。

3.5 在数控机床控制中的应用

将PLC技术应用于机床电气控制体系，能够将常规的机械加工模式转变成电气一体化加工模式。与常规的机床相比，经过改造后的机床运行效率显著提高，同时能够保证数控机床具备良好的机械控制与液压控制功能[8]。

3.6 PLC技术的发展趋势

由于信息时代的快速发展，电气工程及其自动化生产水平不断提升，自动化生产已经成为未来发展的核心趋势，而大数据技术的良好运用能够推动电气工程及其自动化生产的快速发展。将先进的计算机技术与PLC技术有效结合应用于PLC设计与推广，可以保证各项电气设备得到高效控制，提高数据的处理效率。

将PLC技术应用于电气工程及其自动化控制，可以显著提高电气工程及其自动化控制效果，形成良性循环，促进PLC技术的可持续发展与进步。在人机交互过程中，PLC技术的合理运用，推动人工智能的稳定发展[9]。结合电气工程及其自动化控制特点得知，通过对技术人员进行简单的培训，帮助其了解PLC系统操作要点，能够节省电气工程生产成本，提高企业的经济效益。

4 结 论

综上所述，通过对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的具体应用进行多角度分析，包括在数据控制方面的应用、在顺序控制方面的应用、在闭环控制方面的应用、在开关量控制方面的应用以及在数控机床控制中的应用，明确了PLC技术的发展趋势，使其在电气工程及其自动化控制中发挥重要作用，进而推动我国工业企业的快速发展。