PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用研究

邓积东

摘要：随着PLC技术的不断发展，其在电气工程及其自动化控制中的应用也更加广泛，本文将从PLC的技术运行原理和应用优势开始阐述，分析其在电气工程自动化中对数据控制、闭环控制、开关量控制和顺序控制中具体运用研究，仅供参考。

关键词：PLC;电气工程;自动化

引言：现阶段，我国的PLC技术应用水平已经逐步趋于成熟，在电气工程自动化中的运用也是必然的趋势，而且PLC技术在电气工程中有着无与伦比的优势和无可限量的前景，让无数研究人员对其的实践应用、拓展研究投入前所未有的激情，实现PLC技术在电气化工程及其自动化控制中的充分运用，进一步发扬其优点。

1PLC技术概述

1.1运行原理

PLC是一种专业应用于工业的计算机，全称是可编程控制器。它是由四个部分组成，分别是CPU运算和控制中心（由控制器、运算器和寄存器组成）、存储器（分为系统程序存储器和用户存储器）、输入/输出接口（由输入接口、输出接口和用来输入/输出模拟电流信号和高速脉冲信号的特殊结构组成）、编程器（分为手持编程器和通过RS232口与计算机相连，通过键盘直接编程）。

其工作过程分为三个阶段，分别是：输入采样、用户执行、输出刷新。执行完三个阶段就完成一个扫描周期，在其基础运行的期间，就是以一定的扫描周期执行这三个阶段，如此循环往复，直至停止运行。

1.2应用优势

PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用优势主要体现在三个方面。首先，它具有较强的通用性，编程语言简单，学习及开发时间短，现场调试简易，便于技术人员的实践操作。在实际运用过程中，需要更改程序或方案，可以不需要拆装硬件，降低工作强度。PLC产品的体积普遍偏小，便于携带和使用。其次，PLC的内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的的可靠性。PLC自身的软件功能可以代替继电器控制中的某些元件，降低接线数量，同时也就降低了线路故障发生率[1]。最后，PLC的使用领域几乎渗透到了位置控制、温度控制、CNC控制等各种工业控制中，还有其通讯及人机界面技术的发展，让PLC极其容易组成各种各样的控制系统。

2PLC技术在电气工程自动化的具体应用

2.1数据控制

由于PLC主要用于现场控制，所以采集现场数据是一项非常重要的功能。将PLC与计算机相连接就可以实现对PLC进行终端数据采集与控制，实时自动地为电气工程管理部门提供及时真实的数据，并且能对大数据进行汇总与分析处理，让管理层与执行层的信息交流无障碍，下达准确的操作及维护指令，从而降低了运维的成本。PLC还有另外一个特点是自检信号多，可以利用其特点实现白诊断式监控，减少系统的故障，提高可靠性。由于PLC远程数据监控的普及，对数据传输保存的保密性和安全性俨然成了一个不可回避的问题，我们在充分利用其便利和优势的同时，也要加强数据信息的标准化管理。

2.2闭环控制

PLC闭环控制是指根据控制对象的输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量实际与计划发生偏差时，按定额或者标准来进行纠偏的，整个工作过程形成了一个完整的闭环。在这个闭环运行过程中，很容易受到反馈机制的影响，在启动电气系统时，要做好数据的录入和修正工作，确保信息的有序输出，保证其输出效果。在控制系统中应用自动化技术进行控制，对现场控制箱的启闭、手动启闭和自动启闭等各个种类的电机启闭进行科学的自动化控制，满足其程序运转的合理性需求。由于闭环控制系统结构简单，容易实现自动控制，并且具备很强的灵活性和高效性，因此，在电气工程领域及其他各个领域都得到了广泛的应用，并获得了良好的应用效果。

2.3开关量控制

PLC的开关量控制是指在电气控制过程中PLC的输入与输出。开关有两种状态：接通和闭合。基于PLC技术对开关量的控制步骤为：根据控制功能，让其输入信号和输出信号间建立起逻辑函数关系并实现其函数关系，编写控制指令、作出I/O分配，得到相应的梯形图。PLC根据编写的控制指令实现逻辑开关有效开启和闭合。PLC的开关量控制通过编辑信息存储系统，使其更好地融入虚拟电机的运行，其应用在我国电气工程自动化过程中优势更为突出。随着PLC的数据处理功能越来越强大，对于逻辑问题某些时候使用数据处理指令比单纯的逻辑指令造作要简单，但是大部分的逻辑设计很难直接使用到与数据处理相关的PLC程序中，这也是PLC控制中有待突破的一环。

2.4顺序控制

PLC顺序控制是指按照预先规定的顺序，在各个输入信号指令作用下，在其运行过程中各个执行机构自动而有序进行操作。顺序控制作为较常用的自动化控制程序，主要由主程序模块和功能模块组成。PLC技术具有强大的顺序器自动化智能化控制功能，其操作避开了出现重复性操作的步骤，简化了操作流程，减少了时间损耗，从而有效地保证了自动化系统的可靠性和高效性[2]。

2.5未来发展

PLC技术是20世纪60年代开始诞生与发展，至今使用已有60多年的历史，它凭着通透性强、可靠性高、适应恶劣的环境，操作简单，易学易用，成本少体积小等一系列优势，广泛运用于各个行业的控制系统，尤其是在自动化领域，它已成为加工业自动化的三大支柱之一，运用的前景将是无可限量的，未来的PLC技术为满足社会科技水平提出的高要求，在适应其高强度高精度的工业水平中更加精准安全和可靠，并且与各个信息平台的交流更加智能化，朝着更小、更快、更强、更好地方向不断努力着。

结论：自从PLC技术在电气工程及其自动化控制中得到充分应用后，電气工程行业得到了质的飞跃，在其使用过程中，要科学、合理地运用适宜的技术方案，制定好其安全管理制度，让PLC的技术在电气工程自动化控制工作中得到更好、更快的发展。

参考文献

[1]于兆磊.PLC技术在电气自动化控制中的运用[J].中国设备工程，2021（1）：227-229.

[2]陈吉平.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J].现代制造技，2021（2）：181-186.

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