PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用

冯国龙 1 李伟 2

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摘要：在当前的社会生产过程中，PLC技术成为社会发展的一项重要技术手段，极大地提升了整体的社会生产力，为我国生产水平的提升提供了极大的支持。本文探讨了PLC技术在电气工程自动化控制中的具体应用形式，分析了该技术在当前社会生产过程中应用的具体问题，并且探讨了其今后应当重点发展的方向，致力于提升PLC技术在我国电气工程自动化控制中的整体应用水平，为我国社会生产力以及社会生产水平的发展提供一定的帮助。

关键词：电气工程;自动化控制;PLC技术;应用

引言

PLC技术的应用，不仅全面促进了电气工程及其自动化行业的发展，也进一步推动了行业的改革和创新。PLC技术对比传统技术，在电气工程机器自动化控制中的应用要具有更加显著的优势，可以有效提高系统的稳定性和可靠性，同时还能够提升电气工程自动化系统的整体运行性能。电力企业的相关工作人员应加大对电气工程及其自动化控制的研究力度，并采取有效对策，全面提升电气工程的自动化控制水平，促进行业的快速发展。

1PLC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。

2PLC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。

3PLC技术在电气自动化控制中的应用

3.1逻辑运算

PLC技术的相关操作比较简单，具有良好的控制效果，在具体的逻辑运算过程当中，其使用空间相对较大。信息编程数据十分重要，而编程需要坚持简明扼要的原则，在对其使用功能不产生影响的基础上将多余操作简化，因此逻辑预算具有较高的要求，不仅要确保运算准确，还应具有清晰的逻辑。而从PLC技术角度来看，其最大的优势在于简洁，该技术是一项新型的计算机控制手段，可在信息编程过程当中使网络编程的繁琐性得到有效改善，对最为直接的控制器、控制设备进行有效运用，从而开展相关逻辑运算，不仅精确度有所提高，而且还能够给定出具体的标准化格式。

3.2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。例如，恒速运行状态中，一旦速度发生突变，那么PLC技术可以改变红外传感器，从而有效控制计算机模拟电流强度信号的输出。它的输出模块能够把采集的数据顺利转换为正常的电流信号，最终实现闭环控制。相关应用以及技术功能的发挥，需要操作人员具有区分普通继电器和PLC差异的能力，了解普通继电器和PLC的优缺点。只有这样，才能够在确保相关自动化控制系统安全、平稳以及流畅运行的基础上，将传统技术与新兴技术有机融合，优势互补，各取所长，协同发展，最终提升自动化控制水平。

3.3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。

3.4PLC技术在开关量控制中的应用

在我国传统的电气工程自动化控制过程中，多种设备的运行都是通过机械继电器来进行控制的，但是，这类的控制开关本身的反馈时间比较长，同时运行起来也比较慢，很难对继电器进行有效的保护，因此其在整体的开关控制过程中经常会出现多种问题。

在PLC技术有效应用过后，能够更好地建立一种虚拟式的继电器工作形势，极大地提升了工作过程中整体的反应速度，提升了数据存储和智能控制的结合水平，同时，如果整个工作系统出现问题，还能够进行快速有效的解决，保证了电气工程自动化控制过程中开关控制量的准确性和稳定性。

结语

随着社会经济的快速发展以及科技水平的不断提升，自动化控制技术和计算机技术也得到了有效发展，这为电气工程及其自动化控制的全面普及和发展创造了有利条件。而在电气工程及其自动化控制中应用PLC技术，可以有效提升生产效率和自动化控制水平。对此，相关电力企业需要结合自身的实际情况明确具体发展需求，从而在电气工程当中有效融入PLC控制系统，使该项技术能够在电气工程及其自动化控制中得到有效应用，从而进一步促进我国电力工程的可持续发展。

参考文献

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[2]毛晓娟.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].世界有色金属,2020(01):296+298.

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