PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

成岗

摘要：PLC技術在电气工程控制软件系统中尤为关键，为提升系统的智能化水平提供了助力，也为相关工业生产创造了巨大的经济价值。要了解PLC应用于电气工程及其自动化控制过程，要了解其工作原理，熟悉其通用、可靠以及便捷的功能特性。

关键词：PLC技术;电气工程;自动化;应用

介绍了PLC技术的基本原理及发展现状，其次详细分析了PLC技术在电气工程自动化控制中的具体应用，然后通过建筑物空调和通风用电的实际案例深入研究PLC技术，最后分析PLC技术的应用趋势，以便为今后的电气工程自动化控制发展和进步提供借鉴。

1 PLC技术

PLC技术是一种可扩展的编程控制器，这是一种结合了计算机技术的先进控制方式。PLC系统按结构分为众多的控制模块，例如电源模块，中央处理器模块，模拟量输入输出模块，数字量输入输出模块，特殊模块等，实现了智能控制功能。PLC技术的基本运行原理是通过输入模块，将现场信号及设备状态读取到系统内，然后通过中央处理器根据编写的程序处理逻辑关系，最后通过输出模块输出控制信号，以实现智能逻辑控制。随着现阶段计算机技术的进步，在自动化控制技术的研究过程中更多的将PLC系统和计算机系统有效地集成在一起，组成一套大型的DCS系统。另外，随着计算机处理技术的发展，在系统中应用了高速CPU、高速计数，脉冲控制等模块，以提高PLC在实际过程应用中的控制能力。并实现了数据共享，远程控制等功能。另外在PLC系统的设计过程中，通过灵活多样的程序设计，将工艺流程通过梯形图、语句表的方式系统的展现出来。

2 PLC技术设计原则

PLC技术的产生和发展不仅使得传统的生产流程能够通过自动化系统进行控制，同时还能够实现对生产产品的质量控制和监管。此外，在整个工作系统出现一定问题的情况之下，通过PLC技术还能够进行自动化的检测和维修，为生产发展提供了极大的便利。所以，在PLC技术设计和发展的过程中，应更好地坚持有效的设计原则，首先要坚持因地制宜的设计形式，根据具体的生产流程以及生产者的使用需求进行有效的设计，以保证PLC技术的应用效果;其次，在整个设计过程中要坚持质量原则，保证整个技术体系运行的安全性和稳定性;同时，还应更好地注重PLC技术应用的经济效益，使得其在保证产品质量以及工作效率的前提下，还能够更好地控制整体的运行成本，实现工业生产的有效利润获取;此外，对于PLC技术的整体设计和开发，应坚持着创新的原则，通过更有创造性的技术设计手段，使得整体的控制系统能够进行不断的完善和发展;最后，除了保证整个PLC技术应用的有效性外，还必须坚持一定的简洁性原则，以实现该系统更好的养护和维修。

3 PLC技术在电气自动化控制中的具体应用形式

PLC技术又称作可编程控制技术，其主要是通过微处理器存储器以及输入输出端口等组成，通过智能化的设计实现自身的智能控制工作体系。PLC技术能够将输入的信号进行有效的处理，通过一定的逻辑化分析，使其能够通过一定的输出形式进行控制而最终实现智能化的工作形式。

3.1控制顺序

PLC技术，在应用时可在企业生产和人们生活过程当中，将顺序控制器的作用进行有效发挥，以此来满足社会的发展需求。例如可以在火力发电厂当中应用PLC技术，通过技术所具有的相关优势，从而有效清理火力发电厂的飞灰和炉渣，提升火电厂运行的稳定性。而在顺序器的具体控制过程当中，往往会受到相关因素的影响，因此在系统运行时一旦受到外力阻拦，将会降低生产效率，对系统的整体运行水平产生严重影响。针对PLC技术进行分析，在按顺序控制过程当中往往涉及到许多内容，而且范围比较广泛，目前来说具体包括远程控制、现场传感等相关内容。而通过科学合理的系统设计，可以有效优化相关环节，并确保系统运行的规范性，使PLC技术的主要功能和作用得到充分发挥。

3.2开关控制

当在执行电气自动化控制任务的时候，继电器需要长时间工作，如果一旦发生了短路的现象那么继电器将无法正常的开展工作，通过PLC可编程控制技术有效的控制和编辑集成可以避免在操作模式的短路，确保继电器能够以一个相对正常的状态运行，这将会大幅度提升PLC系统的效率，我们需要切实加强PLC系统的开关控制。在这个系统中，多个控制点可以达到几十万个，可以通过数据点控制网络，PCL逻辑在控制顺序上可以有一个临时性的组合，通过这个组合来修改时间和操作数据，控制软件很灵活，可以实现切换的问题控制。

3.3应用于闭环控制

闭环控制也是过程控制，主要是对温度、压力和流量等模拟量的控制。传统的电气工程领域，人工方式的启停难以保证安全性和可靠性，不利于提高生产效率。PLC技术则能起到很好的辅助作用。闭环控制在热处理、锅炉控制等场合都有应用，能够与其他技术组合形成自动智能控制系统。常见的闭环控制系统有电机调速系统和平台流量、液位、温度及压力等控制系统。一般闭环控制系统有单个闭环控制系统和多个闭环控制系统两种。鉴于控制变量的比例系数之间的绝对值非常重要，在控制同步设备速度时会采用单个闭环控制系统。利用PLC技术能够快速反映相关阶段中由闭环系统控制技术呈现出的连续运行状态，从而全面监视闭环的综合控制系统功能。

3.4在机床电气系统中的应用

对于机床的数控系统而言，机床的控制系统已经实现多轴联动。而传统的电气控制系统只能去加工简单的、精度要求不高的零部件。对于复杂的、精度要求高的机械加工场合只能使用具有PLC技术的控制系统。在使用了PLC技术的数控系统中，整个加工过程各个联动轴的动作完全由编写的程序及编码器反馈的参数控制。此外多轴联动数控系统中急需解决的问题是动态性能和加工精度，这对控制系统的硬件提出了更高的要求，例如高位数CPU（64位）在数控装置上的应用，高速纳米级插补运算、高分辨率伺服，开放式PLC。而在软件方面，指令代码的发展成为了提高加工质量的关键要素，将简单的指令组合在一起形成带输入输出参数功能块、对精度的补偿、加工全过程的仿真、标准件加工的自动编程等功能都是对加工质量的保证。开发出一套操作简单、加工精度高，多轴联动的数控机床为包括PLC技术在内的数控系统提供了广阔的发展空间。

结语

随着我国科学技术的不断创新与发展，PLC技术具有一定的智能化、数字化等优势，其能够有效的识别用户的指令，完成用户相应的工作任务，通过扫描数据、传输信息等一系列生产操作，有效推动电气工程的自动化创新发展。在今后的发展过程中，我国应更好地与世界前沿科技相结合，提升整体的技术水平，同时，还要建立起高素质的人才队伍，为PLC技术更加稳定的发展提供有效的支撑。除此之外，还需要针对PLC技术的具体应用建立起有效的应用标准，加强各方面的监督和管理，更好地促进其在电气工程自动化控制中应用水平的提升。

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