PLC技术在电气工程及其自动化控制

冯永涛，郗子瑞，李嘉鹏

（东北林业大学,黑龙江哈尔滨，150040）

0 引言

科学技术的变革促进了生产模式的转变，不仅优化了生产方式，也提升了生产效率和工艺水平。PLC技术的应用让自动化控制更加成熟，让电气工程具备智能化和自动化特点。在技术应用过程中，应全面分析PLC技术的优势和特点，发挥这种技术的价值和作用。

1 关于PLC技术的概述

PLC技术属于可展开的编程控制器，属于融合了计算机技术的先进技术。在具体应用中，能构成自动化控制器，提升电气工程的自动化程度。当前的PLC技术发展速度较快，能结合用户的要求进行自动化控制。根据预先设计的顺序和命令，能完成控制任务。这种技术采用了逻辑控制运算和梯形图语言编程模式，能实现自动化控制、机械设备智能化控制等，在工业生产中有着重要地位。PLC技术的系统构造有两种模式：第一，模块式结构。包括控制模块、网络模块、CPU控制主板、电源、I/O模块等。第二，箱式结构。这种模式下，主要包括主板、电池、控制面板。

2 PLC技术的特点

第一，应用简单便捷。在自动化控制设备中应用PLC技术，并不需要连接电气设备和可编程控制器。不仅操作便捷，而且控制效果良好。PLC操作界面简单明了，控制指令明确，所以操作人员能快速掌握操作方法，操作失误率也比较低。可编程控制器能给出故障提示，如果发现设备或者系统出现故障问题，能立即给出提示。这种模式下，包括较多的控制模块，只需要更换出现故障问题的模块，就能快速解决问题，并且恢复设备和系统的正常运行。

第二，具有较高的可靠性。在自动化控制领域应用PLC技术，主要使用了集成电路，实际抗干扰能力比较强。不管是输出单元和输入单元，都有相对独立的接口，因此硬件设备在运行过程中的抗干扰能力比较强。同时，内部电源使用了稳压和屏蔽等保护技术，可靠性也比较强。针对可编程控制器进行防振处理、接地处理、密封处理，能使其适应各种恶劣的工作环境，避免外部因素影响到控制器的正常运行。

3 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

3.1 在机床电气中的应用

对于电气工程企业来说，机床电气设备是加工生产的重要设施。机床电气设备的零部件较多，包括机械主体结构、电力运行装置和液压装置。在加工生产时，如果控制系统出现问题和故障，不仅影响到生产进度，浪费了原材料，还会导致机床停止运转。在机床加工环节中应用PLC技术，能提升控制效果。在以往的设备控制中，采用了以接触器为主的控制方法。应用了PLC技术的自动化控制中，使用数据信息存储器进行控制，能只能控制机床电气设备的停止时间、运转时长和开启时间。利用这种方式，能保障机床设备的工作效率，同时显著降低了机床故障的发生率。PLC技术有数字控制和扫描功能，能监控机床电气设备在运行过程中的状态，分析设备是否处于正常状态，为技术人员传递关键数据。技术人员能借助相关数据进行维护和保养，及时更换陈旧的零件和磨损的设备，避免设备出现严重问题，进而影响到企业的经营生产。

3.2 在工业机器人中的应用

在电气生产和加工中，使用了较多的工业机器人，提升了机器设备维修、零部件加工和产品生产的效率。在电器工业机器人中使用PLC技术，能发挥良好的效果。工业机器人的控制管理人员，能结合零部件、产品生产加工的需求，在PLC系统中输入加工指令，让工业机器人自动运行。在加工生产过程中，技术人员使用监控设备控制生产过程，在中央控制室实时监控机器设备的运转状态，定期检查电器工业机器人的运行状态。如果发现工业机器人出现故障，能及时停止生产过程并且进行维护，能保障产生生产效率和质量。使用PLC系统，能快速定位出现故障的部位，利用修改运行指令或者停止工业机器人运行的方式进行补救。

3.3 应用于闭环控制中

在电气工程的电机启动环节中应用PLC技术，能保障机械设备运转、电力运行和产品生产的顺利进行。PLC技术技术有存储数据信息和发布设备运转指令的功能，实现了电机启动的自动化。对于电气工程企业来说，使用基于PLC技术的控制系统，能自动化控制电流调节装置、电力输出和输入装置。电力工程工作人员在数据信息存储器中输入目标指令，进而控制电机启动，让设备自动完成闭环和开启动作。在闭环控制中应用PLC技术，能实现顺序控制的目的，快速计算动力泵的运转时长，结合计算结果来调整动力泵的运行状态，选择实用性较强和质量较高的动力泵。技术人员能使用手动开启和提前输入运行指令的控制模式，使用动力泵机械装置旁边的电子屏幕进行控制。

3.4 应用于立体仓库

当前信息技术背景下，人们普遍通过网络来购物，这促进了跨区域物流服务和网上购物平台的发展，为人们的生活和工作提供了便利，促进了物流行业的进步和发展。在物流行业应用PLC技术，能显著是提升货物的转运和分配速度，是物流行业信息化发展的重要基础。立体仓库的形式拓展了货物的存储空间，包括纵横挪移式货物存储、圆形来回旋转式货物存储、垂直式货物存储。在立体仓库的控制环节中应用PLC技术，能远程控制货物运输，加快了在仓库中摆放货物的速度，降低了物流过程中的人力成本，有利于提升物流企业的经济利润。在使用PLC技术来管理和控制立体仓库的过程中，能实现闭环自动化控制，在设备中输入运行指令，系统能在规定时间向物流立体仓库的设备发送停止运行和运转的指令，这样能提升立体仓库电力系统的运行效率，节省人力资源的投入。

3.5 逻辑运算中的应用

PLC技术有着控制效果好和操作简单的特点，所以适合应用于逻辑运算中。逻辑运算对逻辑清晰度和运算准确性的要求比较高，其中的信息编程数据比较重要，需要尽可能简明扼要，不能有多余的操作。PLC技术有着简洁的特点，利用这种新型计算机控制方法，能让传统的网络变成简单化，使用控制器进行自动化控制，结合PLC技术进行逻辑计算。一方面降低了失误率，另一方面提升了精度。PLC技术能进行反复运算，同时借助于自我检测能力能进行再运算，进一步分析和采集数据，能提升控制效果。

3.6 在控制顺序中的应用

在顺序控制器中能应用PLC技术，有着理想的效果。比如，在火力发电厂广泛应用了PLC技术，能有效清理火力发电厂的飞灰和炉渣，保障火电厂的稳定运行。在控制过程中，可能受到多方面因素的影响，会降低生产效率。通过应用PLC技术，能采用远程控制和现场传感来提升控制效果。合理布置控制系统，优化排列组合方式，能发挥PLC技术的作用和功能，保障顺序控制的效果。此外，这种技术还能显著降低顺序控制的费用成本，在使用方面有较强的灵活性。PLC设备能把模拟信号进行转化为正常信号，实现自动化控制。

4 结论

在电气工程自动化控制中，PLC技术有着较大的应用价值，能提升生产和加工效率。本文概述了PLC技术的特点，探讨了PLC技术在多个领域的应用。利用PLC技术能满足当前集成生产和高效生产的需求，在闭环控制、数据处理和开关控制方面有着不可替代的作用。