PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

郑巨南

摘要：PLC技能的运用日益普遍，不断进行技术创新，从而使得电气工程自动控制的技术水平可以获得有效提升。文章主要通过分析运用PLC技术，分别在电气工程学与工业自动化管理中不同阶段的技术进展情况，探讨了电气工程控制与智能化的技术发展趋势，并分别针对现代制造业迅速发展的实际状况，给出管理策略。

关键词：PLC技术;电气工程;自动化控制

一、引言

PLC即是可编程逻辑自动控制器，可编程自动控制器是电子计算机大家庭中的重要一部分，主要是为工业生产监控应用领域所产品设计制作的，伴随科学技术的发展，该自动控制器主要是使用其内置记忆程式，进行逻辑计算，序列管理，时序控制器，算术运算等工业应用的命令，利用数字或模拟输出、输入监控各类机器及其生产流程。

二、 PLC应用技术原理

（一）应用程序原理

1.开关量的逻辑限制

它完全代替了原有的继电器电路，同时完成了逻辑控制和程序控制功能。它不但能够进行整套装置的管理，也同时能够进行各机组的管理和自动装配[1]。

2.仿真量控制

在生产过程中出现很多变化，如高温电压等级的模拟量。进行模数处理，要求A/D变换和模与数间的D/A变换。PLC是建模和数量关系的有效因素。

3.运动控制

PLC技术主要采用电子控制的圆周运动和直线运动。在控制机构的设计中，开始时位置传感器和启动齿轮直接连接到“I/0模块”，但现在通常使用专用的运动控制器模块。

对环境温度，流速、电压等模拟规模的封闭监控，又称过程控制系统。PLC技术特点是能以实现对各类监控算法的程序设计为优点，实现封闭监控。

（二）技术原理

1.输入采样阶段

在这种处理过程中，PLC把所有提供适合自身的各种数据信息的个人状态完全扫描后，再保存到映像领域的相关单元。由于输入状态和数据信息的变化，相对的图像区域的单位状态和数据类型也将会发生变化。进入就必须脉冲信号的长度大于安全周期，以确保百分之一百的安全性，方可读出输入信号。

2.输出刷新阶段

前阶段工作完成后，PLC控制系统随即步入自动输出新阶段。在此流程中，CPU将按照视频区的相关数据和状态信息，在恢复输入输出锁定电路后，通过电路系统进行相应的外部设备系统的驱动。届时，PLC控制系统的实际输入输出刷新功能将全部实现。

三、PLC技术在电气工程智能化过程中的运用

（一）降低辅助开关量

关键的电路元件仪器在控制电路的连接上也是非常关键的，尤其是在某些集成电路元仪器的工作中，因为监控程序的自动化，会添加许多集成电路元仪器。但因为集成电路元仪器易碎，在具体使用流程中容易出现问题，也不利于整体控制器的稳定性和健康可靠性。而PLC技术就是使用电气自动控制来处理该问题，使用PLC技术能够降低集成电路元器件的故障和问题产生频率，并且在启动电子继电器的使用总量上明显下降，因而使整体控制器的安全可靠和稳定性极大地提高。维护流程也非常简便。最为关键的是PLC的应用，由于双向控制器的使用总量大大减少，从而使得对信息的主动性集中管理，这就显著增加了整体信息系统的监控范围，也因此提高了工作的速度和效能。

（二）自动切换

从很多实际应用的大数据分析和对比结果中，可以很容易看出这个现象的电控系统如果发生了故障，就必须花费比较长的时间去处理故障问题，使控制系统正常地工作下去。在这个阶段，故障問题可以无限扩展，甚至在很大的情形下，也会给控制系统带来无法挽回的损失。PLC也包含在应用程式中，如果控制系统发生了故障，首先作用的PLC就会自行解析出发生故障起因，并把结果及时通知给操作者 也会有效提高了电气系统安全工作的运行稳定和安全。

（三）流程控制

为更好地管理电气工程自动化，工厂管理人员往往使用了各种控制技术，也同时增加了管理所需生产成本。PLC技术广泛应用于生产电气自动化控制，使电气系统在工业生产过程中更便于管理，而使用操作更为简单的PLC技术，在生产工作全过程中可以大大地提高资源使用率，从而降低成本。

四、 PLC技术的模式构建应对策略

（一）构建系统设计与系统应用之间的协调体系

我们必须尽力量构建一个长期有效的沟通协调机制。政府有关部门才能更准确掌握电气自动化控制的应用特点，以便于有针对性地开展设计研究与应用，从而促进了PIC技术与电力智能化控制系统技术的深入发展[2]。

（二）实现对系统顺序化控制

过去，我国传统的电气自动化控制在系统稳定性方面表现不佳。一旦控制系统工作时间过长，很容易出现控制系统能耗过大等问题，企业生产成本会增加。PLC大大提高了电气自动化控制的工作稳定性，实现了电气自动化控制系统工作顺序的合理调节。同时可以降低能耗。

（三）加强了PLC技术在开关及控制系统方面的运用

信息科技的蓬勃发展，也更加完善了PLC技术的开关管理。PLC技术具有与电脑同样强大的管理功能，特别是对开关控制系统方面而言，优越性尤为突出。相比于传统的开关控制系统方法，现在的通过PLC技术的开关控制系统不仅工作稳定性更强，还明显提升了工作效能，同时，也延长了使用寿命，大大减少了开发成本因此，在以后的产品开发过程中，将加大PLC技术在开关控制系统方面的运用。

五、结论

PLC技术在工业生产控制系统领域的应用，一方面提高了管理功能，另一方面可以有效降低能耗，从而降低成本，提高安全性和稳定性，是一种比较灵活的测试故障方式，随着通讯网络和数据图形显示的发展，使PLC技术向着工业信息处理和PLC控制连续生产等方面的进一步发展。在过程中，使用的技术方向也一步一步地向今后在新科技作用下工业生产的高智能化发展前进。目前，我们大约有30多家PLC的制造商。需求量、生产定做、成本费用、售后服务和反馈速率都是我们国内企业发展的强大竞争力。PLC多样、广泛地应用于钢材、油田、化学工业、发电、建筑、机械生产、车辆、轻工和纺织、交通、环境、企业文化体育等国内外全行各业。

参考文献：

[1]基于虚拟仿真技术的电气控制与PLC教学改革研究[J]. 朱思思.  科技经济市场. 2020（11）.

[2]PLC编程技术在电工电子实验中的应用[J]. 孔宪林.  电子技术与软件工程. 2020（21）.

[3]杜吉雅， 王生杰. PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J]. 自然科学（文摘版）.