PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用解析

可存辉

（艾默生科技资源（西安）有限公司，陕西西安 710000）

PLC技术是可编程控制器的简称，并对可编程处理器进行利用，对其内部的存储程序进行利用，并完成预先编辑好的运算、顺序控制、定时、计数、算术等面向用户的指令，通过数字或模拟输入/输出控制各类种类型的机械或生产过程，确保设备或机械的稳定运行。基于此，本文对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用进行分析，旨在提高PLC技术的应用效果，降低各类安全隐患的发生，提高电气工程的控制质量。

1.PLC技术的基本信息

1.1 概述

PLC技术是可编程逻辑控制器，在实际的使用过程中，可以对相关数据进行控制，从而有效提高设备管理的控制质量。PLC技术应用时能提高控制效果，并且能够保证电机的控制质量。一般情况下，电气工程自动化控制主要是选择传统的控制器进行控制，但是传统的控制器，在实际的应用中，存在应用效果不佳的问题，主要是因为传统控制器在应用时需要经历一个十分复杂的接线过程，如此一来还会造成能源的大量浪费，不能满足控制的基本需求。同时，由传统控制器主持构建的自动化控制系统，使用时，会发现系统的灵活性不足，没有办法满足实际情况，也不能进行灵活的调整，从而影响控制系统的应用效果，不满足实际使用的需求。如下图1所示，为PLC的组成。

图1 PLC的组成

为改善控制水平，PLC控制技术逐渐应用到控制系统中，由于PLC是可编程控制器，所以在实际的应用中，可以有使用人员，预先编制相应的控制程序，再让PLC按照设计好的程序进行运作，从而保证控制水平降低因为设计带来的电气工程问题。使用PLC技术可以构建相关系统，系统包括电源、存储介质、输入输出接口等相关构件，这些构件的稳定运行是保证控制系统稳定运行的关键。实际应用中，使用人员可以根据自己的相关要求对PLC进行设计，从而确保设备控制能够按照设计人员的思路走，进而保证控制质量[1]。

PLC控制系统中，电源的作用十分显著，如果电源不工作了，PLC控制系统也就无法正常运行，为保证系统的稳定运行，可以对电源进行控制，实现关闭和开启，从而保证系统的可靠性。另外，PLC控制时，输入和输出接口也是十分重要的，他们主要能够承担指令的传递和接收，从而提高控制效率。存储介质主要是实现对PLC中相应的数据和信息的存储，从而保证系统的稳定运行。最后中央处理器是PLC控制系统中的重中之重，他承担数据分析、数据处理等作用，并能完成数据信息的接收和传递等任务，是保证PLC控制系统稳定运行的关键构件。在PLC控制系统实际运行时，相关工作人员打开电源，PLC控制系统就开始工作，中央处理器在接收到相关指令后会开始动作并自行诊断，结合诊断结果和相关标准完成对网络信息的处理。等系统完成准备操作后就会完全对用户程序进行扫描，扫描完成后通过输入输出接口实现数据传输和数据控制，一旦运行过程中出现问题，工作人员就可以结合实际情况进行重复的诊断工作，从而保证系统处于稳定的工作状态，满足电气工程的控制需求。

1.2 PLC技术在电气工程中的重要作用

结合实际情况研究PLC技术在电气工程中的相应重要性，经研究发现电气工程处于不断进步和完善的情况下，就需要相应技术的配合，满足电气工程的发展需求，所以，为了满足电气工程基本需求，PLC技术也得到了相应的进步与完善，使得PLC技术更加满足电气工程的基本需求，能够全面提升电气工程服务能力。在电气工程发展的过程中，PLC技术是一种满足电气工程发展需求的相应技术，不仅能够提升电气工程的控制能力，还能使得电气工程紧跟时代的脚步，使得电气工程自动化控制，满足探索新领域的相应需求。通过PLC技术和现代化信息技术的结合就能实现电气工程的积极健康发展[2]。由此可见，PLC技术是电气工程发展的重要基石。

1.3 PLC技术的优点研究

在实际的电气工程中，PLC技术可以得到合理的应用，而支持PLC技术的合理应用需要PLC技术的相应优势发挥。其中，PLC技术的优势包括：

（1）实际的应用中，使用PLC技术可以在短时间内实现相应的设计，甚至是程序的重新编制，这样就是PLC技术在实际的应用中较好的应用价值不仅能够的快速完成相应程序的编制工作，还能实现PLC构件的快速生产，从而满足电力系统的基本需求。另外，相关技术人员还可以利用PLC技术实现程序编制，使用语言指令表、功能图、梯形图甚至高级编程语言等实现PLC的相应编程工作。

（2）操作简单。使用PLC构件，在实际的应用中具有简单容易的特点，因为PLC技术所使用的编程语言简单容易，即使是非本专业毕业的人员也可以在7d之内经过培训就能实现对PLC的程序编写，从而满足实际应用的需求，降低了PLC技术对技术人员的相应要求，增加了PLC控制的大众化特点，使得它可以应用到更多领域中，并缩小了对技术人员的限制。

（3）PLC技术可以对工业设备系统的作业过程实现实时的监控。因为PLC技术在实际的应用时需要经过合理的设计，确保控制器能出对位置，并且在编程之后可以发挥相应的作用。在实际的使用阶段，使用PLC技术可以有效节省设计的周期，并且能在后续的使用中，根据需求随时对程序进行更改，使得设备按照编制的程序运行，从而提升设备运行的效果，在一定程度上实现对设备的优化控制。

（4）抗干扰能力相对较好。实际的运行中，PLC技术具有较好的抗干扰能力，因为，它主要是光电隔离方式实现循环扫描，并实现对系统运行状况检测，从而满足实际工作的需求，当发现故障后，PLC技术可以向管理中心发布相应的报警信号，促使相关维护人员及时采取有效措施，确保系统稳定运行。所以，PLC技术不仅具有较好的抗干扰能力，还能满足系统检测的相应需求，全面符合电气工程基本运行标准，对提升电气工程具有十分积极的推动作用。

（5）灵活性的优势。结合PLC技术的基本情况可以发现PLC技术在实际的应用中具有较好的灵活性，也就是说，电气工程中，对PLC技术进行利用能够发挥它的灵活性，因为基于PLC技术的控制程序，可以根据实际情况实现对程序的相应调整，且不必更换PLC控制构件，这样不仅能够节约成本还能提高控制效果，从而满足电气工程的相应控制成本降低。

2.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

为进一步研究PLC控制技术在电气工程及其自动化中的应用，本文对PLC技术的详细应用进行阐述，具体如下。

2.1 顺序控制中的应用

顺序控制是生产实践中的重要控制模式，主要是在执行环节中，按照生产工艺预先设定好的顺序和转化条件实现后续的自动操作过程，是电气工程自动化控制中的重要控制模式。在这个模式中，选用PLC技术是十分合适的，因为PLC使用的是可编程的逻辑控制器，所以，PLC很适合顺序控制。实际应用时，PLC能优化控制程序，如在自动化控制系统中加入了传感器之后主站层和远程控制的控制效率都会得到显著的提升。实际的应用中，像机械手的运动控制、炉渣与炉灰的自动清理、包装生产线的控制等都可以对PLC控制器进行利用，能够提供人工顺序控制，保证生产的有序进行，从而减少故障的发生概率。同时，PLC技术在自动化领域中选择人工智能和云计算日益成熟，电气工程技术在未来也将集成这些核心的科技，PLC在顺序控制中也会变得更加灵活，从而能够保证控制的整体水平[3]。

2.2 开关量控制中的应用

PLC技术还可以用于开关量控制中，应用到这里，不仅能够保证开关量的控制质量，还能使得开关量更加符合用户的应用需求。例如，PLC控制可以应用到继电器动作的控制中，确保控制更加符合实际应用需求。对于开关而言，如果选择专业的人员去控制，就会造成相应的资源浪费，甚至造成相应的成本浪费，影响控制水平。所以，需要对开关量控制进行保证，通过PLC技术的应用可实现对开关量的控制，进而保证多台设备和生产自动化流水线的稳定运行，如印刷机、组合机床等都是使用PLC控制技术进行控制。而且，PLC技术的应用已经逐渐取代了传统继电器电路，能实现更优的顺序控制和逻辑控制，保证电气设备的运行更加稳定。PLC在开关量控制时，可以结合实际要求对开关的运行进行编程，确保开关能够按照所编写的程序运行，从而保证开关控制的质量，使得开关控制变得更加逻辑化，更加标准化，满足实际电气工程的基本需求。除此之外，PLC技术应用到电气工程中可有效节省控制时间，保证控制效率，确保能积极推动电气工程发展。

2.3 闭环控制中的应用

PLC技术，还可用于闭环控制中，能有效提高控制效率。所谓的闭环控制也就是指过程控制，是指在某一电气工程中需要对温度、压力和流量等模拟量进行控制和测定。而在传统电气控制中，人工控制的方式往往无法满足实际使用的需求，所以就要对其进行优化，改善控制方式，提高控制的安全性和可靠性。PLC技术应用到其中，可实现闭环控制的有效控制，能完成对液位、温度和压力等的控制，减少人工控制的隐患，并提高控制效率，根据PLC技术的应用情况可以发现一般闭环控制系统是由单个闭环控制系统和多个闭环控制系统组成。鉴于控制变量的比例系数之间的绝对值非常重要，在控制同步设备的速度时，就会选择单个闭环控制系统[4]，利用PLC技术能实现闭环控制的控制效果。同时，PLC控制还可以应用到速度控制中，当处于恒速的运行状态下，如果运行速度突然发生变化，基于PLC的控制系统就能通过改变红外传感器的方式，确保计算机模拟电流强度信号的输出，且将数据顺利转变成正常的电流信号，实现闭环控制。

2.4 数控系统中的PLC应用

数控系统是现代电气工程，自动化控制中的基础部分，其可有效提高数控系统的功能，保证机床设备始终能处于稳定的运行状态，通过PLC技术的应用不仅可以完成自动化数据采集，还能完成自动化数据分析、数据转换，从而完成数控控制，有效提高数控系统的运行质量。而这些都是数控功对PLC的基本需求。同时，PLC技术在实际的应用中还具有较好的抗干扰能力，运行的稳定性高，操作难度相对较低，集成系统结构与功能能促进设备控制的改进，保证设备的稳定运行。PLC还可以进行数据变成，并保证设备按照编程设计好的逻辑进行运行，从而具有个性化的功能，工作人员可以根据自己的需求完成对设备运行的控制，从而提高设备的运行质量。

PLC技术还有一定的进步空间，例如，数控系统会存在一些干扰，为了保证系统的可靠就需要采用屏蔽和调频技术，从而实现干扰的全面清除，确保数控系统的稳定运行。但是还会存在一些电磁干扰，这些干扰是采用屏蔽和调频技术无法消除的，会影响PLC控制系统的功能，干扰数控系统的运行。所以需要保证PLC的功能避免计算错误或系统混乱就要在PLC在抗干扰方面进行进一步分析，确保PLC控制系统具有较强的抗干扰能力和控制能力，还不会给系统带来负面影响。

3.结语

本文对PLC技术在电气工程及其自动化中的应用进行分析，主要对PLC技术进行研究，确认什么是PLC技术，PLC技术有何种功能，再针对实际情况对PLC技术在电气工程做及其自动化控制中的应用，分别对PLC技术在闭环控制、顺序控制和数控系统以及开关量控制中的应用，提高PLC技术的应用水平，确保电气工程的自动化控制水平，满足电气工程的发展需求，积极推动相关行业的持续健康发展。