浅谈PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

张晓艳

摘 要：PLC技术是现代高新信息化技术发展至今的重要成果，它在电气工程及其自动化控制系统中的应用能够发挥许多优势，对我国社会经济发展尤其是工业生产领域的发展起到了重要的推动作用。本文主要对PLC技术在电气工程及其自动化系统中的几类实际应用方式和工作原理作出简要探讨，以期寻求优化当前应用效果的有效策略。

关键词：PLC技术 电气工程及其自动化控制 闭环控制 顺序控制

PLC技术在现代社会计算机信息技术高速发展的支撑下，成为能够与计算机技术高度融合应用的可编程控制器，当被应用于电气工程及其自动化控制系统中时，能够对现代工业生产领域的效率和质量提升发挥重要的推动作用。现阶段，PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的应用研究主要集中在闭环控制，顺序控制和开关控制等方面，在遵循科学设计形式，安全性应用原则以及低成本高效率的基本原则的前提下，PLC技术在现代工业生产领域的应用优势十分突出，尤其是在提高工业生产领域的生产效率和产品质量方面。本文首先对PLC技术简要做出概述，在此基础上针对当前PLC技术的几类实际应用方式作出简要分析，以此探求创新性的优化应用效果的策略。

1 PLC技术概述

1.1 工作形式

PLC技术在工作时主要是通过微处理器存储器以及输入和输出的端口在智能化的工作模式下实现对其他大型机器的智能控制工作。由于PLC技术可以通过前端的编程修改，实现后端控制的变化，因此又称为可编程控制技术。在实际工作中，PLC技术对已经输入的信号进行分析和处理，经过逻辑化分析的信号，以特定形式从输出端口传输到需要进行控制的机器上，并实现控制操作。

1.2 发展历程

现阶段在我国科学技术高速发展的背景下，PLC技术与继电器，接触器以及相应的开关触点的部件的有机结合实现了对电路系统远程控制的一整套固定控制系统，这种控制系统能够在串联并联等多种连接形式下产生合理的逻辑关系。回顾PLC技术的发展历程，最早在20世纪初期PLC技术就已经初步展现了雏形，在多种零部件的逻辑组合关系下通过小电流控制大电流。经过几十年的发展，在社会经济和社会生产模式发生翻天变化的背景下，为适应这种变化PLC技术的发展也出现了相应的完善过程，例如在传统的PLC技术实现的远程控制系统中，继电器和开关熔断器等存在较大的局限性，而发展至今，这一远程控制系统已经充分适应现代社会的发展，继电器的运行也受到了时间和温度的限制，当达到一定临界值时可以实现自动开关，有效弥补了传统模式下的简单接线无法做到的对某一机器的具体控制。此外，传统的远程控制系统还存在使用成本高，连通性较差，以及检修困难等缺点，这些缺点的存在使得人们对PLC技术在新时代的应用投入了大量的研究精力。

当前计算机技术已经发展得相对成熟，且作为新时代的标志性技术，许多其他行业都开始融入计算机技术，实现创新性的应用，PLC技术也不例外。电气控制系统与计算机技术的有机结合使得可编辑逻辑控制器的研发和投入使用存在可能性，显著提升了传统的远程控制系统的工作效果。一方面，可编程逻辑控制器在新时代的计算机技术和其他现代化信息技术的支撑下不断升级，另一方面，组成该控制器的元件的生产水平也大大提升，因此可编程逻辑控制器的控制能力更不断精确，数据传输水平也越来越高，工作效率和质量都实现了满足现代社会人们生活和生产的需求。

1.3 设计原则

现代化PLC技术的出现和应用不但提高了传统远程控制系统的自动化水平，还对控制流程实现了全方位的监管，有效保障了远程控制的工作质量。综合这两点应用优势，PLC技术在生产领域的应用为现代化生产的发展提供巨大便利。因此，为保持这一应用优势，PLC技术在应用过程中需要始终坚持以下三点设计原则：结合实际生产情况选择适宜的设计形式;在生产领域应用时要始终坚持质量原则和经济效益原则;不论在哪个领域的应用PLC技术，始终都要坚持进行创新性的设计与开发模式，不断提高整体控制系统完善程度。

2 PLC技术在电气自动化控制中的实际应用

2.1 闭环控制应用

适应现代社会发展的PLC技术，不但具备较高水平的自动化和智能性特征，而且在实际应用过程中对于外界的干扰有较强的抵抗能力，因此 PLC技术也被广泛应用于现代工业领域。当PLC技术在闭环控制中應用时，相对于传统的利用人工进行启动和开关的控制模式，使用PLC技术对电气工程系统进行全程自动化控制，在不改变生产流程和生产设备的前提下大大提高了整体生产能力。其中，PLC对电气系统进行自动化控制的工作模式为闭环控制，即可以在短时间内通过调节电气系统内部，实现整体的稳定运作。PLC技术在闭环控制模式下发挥作用，具体是通过与电机动力泵等机器相结合，对该电机运转产生的信息和数据进行实时的采集和分析，在分析结果的基础上对动力泵的使用情况进行适当调整，这一系列操作都是在计算机程序中实现，从而有效确保电气工程系统在生产过程中连续无间断的运行。

2.2 顺序控制应用

PLC技术最初投入使用时采用的控制模式即为顺序控制，尽管这种控制模式相对简单，但是由于融入了先进的PLC技术，同样对传统的设备能源消耗问题进行了有效地控制，从而整体提高了生产领域的经济效益，是当前许多生产企业倾向于使用PLC技术的控制模式之一。在实际的应用过程中，PLC在顺序控制中的应用主要体现在包括清理火电厂锅炉内的残留废渣等，如果应用不当，就无法完全清理各类废渣，从而导致火电厂整体的生产效率和经济效益降低，此时需要对 PLC技术已经设定好的逻辑顺序进行重新编辑，以确保能够对废渣进行完全清理。应用顺序控制模式的PLC技术，通常是结合实践的顺序编写相关的程序，按照生产的需求执行相关的指令，从而确保整体电气控制系统，能够安全稳定的运行，最终实现生产领域的高质量和高效率发展。

2.3 开关控制应用

PLC技术的应用在现代信息技术的支撑下，为电气工程自动化控制系统实现了更高的自动化和智能化水平，因此逐渐被广泛地运用于越来越多不同的领域。尤其是在当前互联网大范围普及的背景下，PLC技术与互联网技术的有机结合应用成为现代工业发展的必然的趋势，并且这两种技术的高质量结合，在许多领域的应用都凸显了特有的控制优势。其中，在现代化的电气工程及其自动化控制系统中，采用PLC技术进行开关控制的实际案例越来越多，涉及的控制类型也在不断丰富，相对于传统的采用断路器直接进行开关控制的方式，采用PLC技术应用进行的开关控制，缩短了开关的反应时间，避免由于反应时间延长导致的安全事故的发生，有效保障了人员的生命财产安全，并且有利于开关设备的日常养护工作的顺利开展，因此应用了PLC技术的开关控制逐渐成为现代化电气工程行业发展的必然选择。

3 优化PLC技术在电气自动化控制中的应用策略

3.1 优化操作环境

随着PLC技术的不断完善和功能的丰富为适应各行各业的发展需求，凸显多样化功能的实际作用，PLC技术的应用需要紧密结合实际的电气工程产品。这就要求电气工程产品的设计和生产人员分别在其工作领域改善PLC技术应用时的操作环境，为提高PLC技术应用效能提供助力。同时在进行实际应用之前，需要由特定的现场操作人员对 PLC技术即将应用的作业环境进行检查和审核，确保该环境符合相关作业要求，包括环境温度和湿度等指标，只有保证PLC技术的应用始终维持在特定指标范围内，才能有效保障其应用效果。

3.2 构建技术网络

当PLC技术被应用于电气自动化控制系統中时，通常是与工业领域的其他专业技术之间有机结合，两者或多者共同发挥作用的，因此在PLC技术的实际应用过程中，各个专业领域的工作人员可以就各自擅长的专业技术进行相互沟通，共同构建一张紧密联系的专业技术网络，为PLC技术的高效应用提供硬件支撑。技术网络的构建与强化能够有效将PLC技术与其他专业技术，利用数字化计算程序联系在一起，并且对其应用效果进行高精度地事先预估，对其中可能存在的风险因素，利用人为干预手段进行削弱甚至是完全消除。这样，PLC技术在各行各业的应用都能够表现得更加成熟，为现代社会的整体发展营造良好的外部环境。

3.3 提高适应性能

如上文所述，PLC技术在实际应用过程中与其他设备之间存在紧密的联系性，并且 PLC技术在各个领域内部的应用通常都很少受到外界的干扰。基于这一前提条件，在实际应用过程中，PLC技术对于电气自动化控制系统发生故障的可能性也会造成一定的影响，对于系统的整体稳定性起到了很好的保障作用。但是当前全世界的科学信息技术都在高速发展和变化，在此大背景下，PLC技术的应用也呈现出越来越复杂的趋势，其中可能出现某些无法及时被捕捉的应用漏洞，因此，提高PLC技术在复杂系统中工作时的抗干扰能力也是当前该领域研究的重点内容。

4 结语

PLC技术从出现到发展至今，在电气工程及其自动化控制系统中的应用始终发挥关键作用，是保障电气工程系统整体安全平稳运行的重要影响因素。 PLC技术在电气工程自动化控制系统中的应用主要体现在闭环控制，顺序控制，以及开关控制等多种控制模式方面，利用与其他专业领域技术相结合的技术网络支撑为我国生产领域的工作效率提供重要保障作用，是推动我国现代生产发展的关键所在。

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