PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用

李德胜

摘要：本文对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析，以供相关从业人员参考。

关键词：PLC技术;电气工程;自动化控制;运用分析

1.PLC技术

1.1PLC技术概述

PLC技术本质是一种可编译逻辑控制器，在实际应用过程中相当于一台小型计算机的作用，从当前控制系统的应用来看PLC技术优势明显，在应用中取得了良好应用效果，未来还将具有广阔的发展空间。PLC控制借助于计算机技术等先进的技术，通过输入与输出模块、储存器、微控控制等有效实现了在线编程，其控制的可靠性更高。从软件系统构成来看，往往包含了用户程序与系统程序。PLC技术的应用过程中主要是执行逻辑控制功能的过程，包含了输出刷新、程序执行与输入采样等环节。微控制器是PLC的关键部件，通信接口的存在使内外部信息可保持高效、安全的传输状态，而微控制器主要负责进行外部设备的控制，保证了控制的整体效果。

1.2PLC技术的特点

在全球经济化时代的背景下工业生产已经成了全球人民关注的一项生产指标。在工业生产中PLC技术具有其独特的作用。首先PLC技术利用的原理主要是，通过其自身内部各辅助继电器的节点变位来进行操作。第二，在工业生产中，PLC技术实现了理想化的运行状态和操作，程序和操作相对来说比较简单，PLC技术的稳定性、可靠性能保证其在工业生产中大量的应用，由于PLC技术自我诊断功能强，对于抵抗外界的能力强，因此能大大降低工业工厂中机器零件损坏的概率，提高了机器的使用寿命。

2.电气工程自动化控制中PLC适应优势

2.1具有良好可靠性和抗干扰能力

在电气工程中，PLC软件的使用已经取代了很多继电器器件，这种软件可以在一定程度上减少机械设备控制相应工作任务量，同时还可减少因触点接触导致故障。PLC技术使用中具有很大可靠性，在极大程度上提高了系统对多种影响因素的抗干扰能力，PLC技术运用可有效减少故障出现。并且在干扰较强情况下能够正常工作，受到外界因素影响较小。目前，PLC技术已经逐渐步入发展成熟阶段，并在更多领域得到了广泛应用和认可，该技术已经成为工业控制设备中常用技术。

2.2PLC技术在电气自动化当中的重要应用作用

PLC技术在电气自动化当中的应用能够最大程度上提高各个设备之间的统一控制。PLC技术的可编程逻辑控制器能够进行生产综合指令的输入，并将指令发送到个机械生产设备，增强各个生产环节设备之间的联动性，极大地提高了生产效率，并节省了人力资源的投入，最大程度上降低了企业生产成本，提高了工业企业的经济效益。同时在机械生产设备的运行状态控制和故障检修方面也能够起到极好的作用。

3.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析

3.1开关量控制

传统电气工程自动化设备内部线路很复杂，需要专业技术人员长时间进行维护，并且维护难度较大，同时还会影响设备运行效率和正常生产工作。PLC系统通过开关量控制可以实现对系统内部的实时监测，一定程度上减轻了线路检测维修人员的工作压力，也提升了系统整体运行稳定性。如某钢铁厂连退生产线过热水系统是供应给清洗段使用的。原先水泵的补水动作是由继电器来实现的。原来压力控制不稳定，波动比较大，造成继电器频繁动作，导致继电器经常损坏。对原系统进行改造，把原先的由继电器控制改成由西门子200系列PLC控制，新系统在程序里设置了延时，避免压力波动造成的继电器动作频繁，从而提高过热水系统运行的稳定性。

3.2顺序控制

对于电气设施来讲，若长时间处在运转状态，不但会造成设备的巨大损耗，同时会浪费大量能源，这两者都会导致企业的运营投入的提高，减小企业的利润回报，但是PLC技术的应用为解决这一问题提供了可能。依靠使用PLC技术能够完成对电气设施工作顺序的科学控制，由此强化了电气控制系统的安全性、稳定性以及灵敏性。另外，PLC设备能够基于用户的事先设定程序来开展不同的控制任务，由此完成对电气设施的各个部门的科学控制。由于PLC技术可以按照顺序进行开关和开关量的控制，预防了传统技术模式下，开关顺序不清晰导致的设备运转效率低下、能源浪费严重等方面的问题，由此让电气設施的整体运行质量得到了明显加强。具体来讲，在PLC技术背景下，将其组成的主站和远程IO进行连接，依靠通讯总线完成IO站和传感器之间的连接和通讯信号的传输，由此实现远程操作管理的功能，这便是PLC技术在电气自动化系统当中所实现的顺序控制功能。

3.3闭环控制

PLC闭环控制在工业应用上使用很广泛，如连退线退火炉和焦化厂焦炉的温度控制系统，就应用到PLC闭环控制，通过调节煤气阀的开度来使温度满足生产工艺需求。另外，PLC技术可以在液压、转速、电流调控方面给予支持。尤其是在机电设备系统长时间高压运行状态下，设备内部油管压力会不断增大，针对这种情况，基于PLC技术的闭环控制系统可以对油管内部压力进行实时监测，然后根据压力分析结果进行控制。如果液压值超过规定值，系统会自动适当降低压力，使其稳定在一定范围内。

3.4在电气自动化中故障检测方面的应用

在工业企业的生产过程当中，设备的运行安全和稳定性极为重要，其实确保生产效率和产品质量的根本，针对机械设备的故障检测工作也就显得极为重要，但要想实现机械设备的故障检测与维修球必须要在短时间内进行作业的停止，需要大量的时间进行全面的检测和设备的检查。利用PLC技术能够控制设备进行故障的自我检测，并快速的进行预警信息的反馈，及时的发现组件故障，在引发安全生产事故之前，就做到设备的停机处理并作出警报，将故障信息反馈给技术人员，技术人员以此为依据采取相应的故障处理方法进行及时的处理，确保工业企业的生产效率，降低因设备故障所带来的经济损失。

4.结束语

随着智能制造及智慧工厂的发展，PLC在电气工程及自动化控制领域的应用会越来越普遍。通过PLC的应用不仅提高了生产线运行的稳定性，也给企业的节能减排和降本增效做出一定的贡献。

参考文献：

[1]李连亮.基于PLC技术在电气工程自动化控制中的运用分析[J].内燃机与配件，2019（24）：241-242.

[2]管仲.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].湖北农机化，2019（24）：99.