PLC 在电气自动化控制中的应用

史荣剑 辽宁省辽中县新民屯镇

一、PLC 技术的工作原理

PLC 控制器投入运行后，其工作过程一般包括三个阶段，分别是输入采样、用户程序执行和输出刷新，这三个阶段的完成标志着一个扫描周期的结束，为后续工作的开展创造条件。输入采样阶段，PLC 控制器扫描所有待输入数据，进而将其存储到I/O 映象区中的相应单元；用户程序执行阶段，用户程序都由PLC 控制器依照从上到下的顺序完成扫描；输出刷新阶段，CPU 按照I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。

二、基于PLC 技术的电气自动化控制系统存在的问题

结合以往积累的实践经验可知，基于PLC 技术的电气自动化控制系统普遍存在如下几方面问题：其一，若电气自动化控制系统出现问题，生产现场的信号传导就会受到极大的干扰，阻碍指令的传达；其二，基于PLC 技术的电气自动化控制系统的执行动作出现错误，会导致电气设备无法正常执行操作指令。一般来说，导致电气自动化控制系统出现问题的原因主要包括人为不经意破坏、线路老化以及老鼠撕咬电线等。这些不可预见性因素会使电气自动化控制系统无法正常完成数据信息加载、转换以及提取等操作，最终致使电气设备无法快速且精确的识别和接受控制指令。如果电磁阀或电动阀等关键设备无法正常打开或关闭，必定会引发通信故障。通常情况下，导致接线或接触点出现问题的主要原因包括接触器负载过重、外界电磁干扰强度过大等。一旦接线或接触点出现问题，会使电气设备无法快速识别和接收执行指令，阻碍电气设备的正常运转。

三、PLC 技术在电气工程及其自动化控制中的运用研究

（一）开关量控制

根据上文内容可知，可编程逻辑控制器具备维护投资成本低、抗干扰能力强等优势特征。将其拓展应用到电气自动化控制系统中，可以有效提升系统控制效率，缩短系统反馈响应时间。与传统继电器相比，可编程逻辑控制器具备自动开关控制功能。基于自动开关控制功能，可以实现电气自动化控制系统中继电器的虚拟化，加快继电器的反馈响应，以及整个系统的运行速度。与此同时，开关量控制功能具备较强的可靠性和稳定性，能够充分保证电气设备的性能安全。

（二）顺序控制

通常，PLC 技术在电气自动化控制系统中的应用多体现在内容顺序控制方面。从本质上来说，顺序控制，即远程控制和协调性控制。顺序控制不仅能够增强生产工序流转的有序性和衔接的流畅性，还能在很大程度上降低电气设备的能耗指标，实现生产企业经济效益与社会效益最大化。与此同时，在顺序控制中，PLC 技术的应用还可以有效避免顺序错乱问题，改善顺序控制水平，缩短控制系统的反馈响应时间。这里以采矿行业为例，输煤控制系统是可编程逻辑控制的顺序控制应用的重要体现。输煤控制系统主要由主站层、远程层以及现场传感器三部分组成。这三部分的协调配合，对于增大煤炭生产的安全系数，降低煤炭企业的投资成本具有实际意义。

（三）闭环控制

基于PLC 技术的电气自动化控制系统，可以高效且灵活地运用各类控制方法，如人工现场控制法、自动现场控制法和手动控制机旁屏法。另外，基于可编程逻辑控制器的电气自动化控制系统可以有效控制闭环的运转速率。通过精确测量闭环的运转速率，实现对调节器等关键生产设备的强有力控制。以手动控制机旁屏法为例，在动力泵正常启动时，可以设置开关，实现对动力泵的调节。技术人员可以根据动力泵的工作时长，对主用泵或备用泵进行灵活切换，促进整个生产流程的快速运转。

四、未来PLC 技术在电气设备自动化控制中的发展趋势分析

计算机技术和网络信息技术以及自动化控制技术等的多元发展，未来会有更多的技术成果被应用在PLC 之中，这必然会推动PLC 技术不断发展和优化。相信在未来，PLC 装置和电气设备等的集成化程度会更深，电气设备控制系统也会变得尽善尽美，运行安全性、稳定性也会进一步增加，控制精准度也会更上一层楼。通过科学应用PLC技术，人机互动界面设计会愈加精良，通信设备也会被设计的更加合理，从而满足当前电气设备自动化控制的若干技术需求。在大型电器控制系统运作期间，一定要根据具体控制需求以及相应的PLC 技术使用标准等进行控制装置设计，这样才能满足企业生产所需，提升生产效率，不被市场淘汰，以科技推动企业发展。

PLC 技术控制功能的实现，离不开先进软硬件系统的支持，所以旨在提升电气设备自动化控制水平，技术人员务必要具备充裕的专业知识和职业素养，要全面了解PLC系统硬件构成知识和软件编写知识。另外，在PLC 技术中，控制程序设计最为重要，身为技术人员一定要明确好程序控制目标，之后使用最为适宜的方法以及精良的编程语言去编写相关程序，程序编写完成后还要跟进检查和调试等一系列工作，防止重复输出错误。PLC 技术应用在电气设备自动化控制中，体现在很多方面，包括顺序控制和开关量控制以及闭环控制等多个环节，若想最大限度上发挥出该项技术的优势，一定要遵循相关原则和技术标准，这样才能提升电气自动化控制水平，让技术助力生产，促进行业可持续发展。

五、结束语

总而言之，PLC 技术具有极高的应用价值，不过其在电气工程及其自动化控制领域中仍旧有一些应用问题需要解决，而这就需要企业能够对PLC 技术运用过程中的系统各个要素实施有效控制，结合市场需求变化情况，以此确保电气工程的自动化控制水平得到进一步提升，进而为电气工程的可持续化发展提供新的动力。