PLC技术在电气自动化控制中的运用

PLC技术在电气自动化控制中的运用

陈星 陈丽蕊 陕朝阳

中国五洲工程设计集团有限公司 北京市 100053

摘要：随着我国经济和工业的快速发展，PLC技术在电气自动化控制中的应用也愈发广泛。PLC技术可以使电气操作更加便捷、更加智能，在减少人力成本的同时提高工作效率和工作质量。PLC技术可以有效发挥自动化控制技术的智能优势、为电气自动化发展指明方向并注入活力、为电气工程自动化提供基本保障并促进工业快速发展。

关键词：PLC技术；电气自动化控制；运用方向

科学技术的快速发展带动了各行各业的改变，以网络技术为基础的自动化控制技术已广泛应用于各个领域，在为工业生产带来巨大便利的同时促进了工业转型和快速发展。借助PLC技术完成技术融合可以实现闭环控制、开关量控制及顺序控制等工作，完善电气自动化控制系统并提高工作质量^[1]。

1. PLC技术的概述和优势

PLC全称Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器。PLC是为工业环境设计的数字运算系统，起源于上个世纪60年代，是一种具有微处理器的、用于自动化控制的数字运算控制器。早在1974年我国便以开始研制PLC，1977已逐步在工业领域推广可编程控制器^[2]。早期的PLC只有逻辑控制的技能，因此被命名为可编程逻辑控制器，随着技术不断发展，当初简单的计算机模块和存储系统已经具有了多机通信、顺序控制等多想技能，因此也改名为可编程控制器（Programmable Controller），由于习惯原因现阶段仍称其为PLC。PLC具有可靠性高、编程容易、组态灵活、安装方便、运行速度快等特点，在电气自动化控制系统中具有反应速度快、安全性高、操作简单和功能完善等优势^[3]。

电气自动化控制系统中的PLC技术主要辅助继电器进行工作。传统机械继电器工作效率低下且准确率较低，PLC技术在减少系统内部大量导线的同时不要考虑返回系统，可以在较短的时间内完成对内部信息的高效处理，极大的提高了自动化控制系统的工作效率和反应速度。

安全性是运行电气自动化控制系统时需要考虑的首要因素。PLC技术可以有效提高电气自动化控制系统的抗干扰能力，在面对复杂的运行环境时可以确保安全稳定生产。安全生产是保障企业稳定运营的基本因素，因此安全性强也是PLC技术最主要的优势。

操作简单是PLC技术可以广泛应用与各领域和电气自动化控制系统的基本因素之一。在自动化控制系统中不需要人工进行重复的生产动作，只需要操作机器设备便可完成日常工作，传统控制系统繁琐复杂，需要工人具有较强的专业性和技术能力，但PLC技术则使电气自动化控制系统的操作过程变得简单快捷，工人可以通过学习熟练掌握操作方法和技巧^[4]。与此同时PLC技术的应用可以降低由于操作不当造成的故障频率，有效提高电气自动化控制系统的使用寿命并提高企业经济效益。

随着技术不断发展，现阶段PLC技术具有完善的基本功能和配套设施。PLC技术的微处理器是轻薄的集成芯片，这种芯片在应用过程中虽然能耗较低但功能众多，例如语言编辑、数据运算等。PLC技术的最大优点之一便是针对不同的现场信号配备相应的、可于工业现场器件直接连接的模块并通过总线与主板连接，输入输出模块齐全使其具有功能完善的显著优点^[5]。

PLC技术可以简化工作人员的学习难度，工作人员不需要学习复杂的计算机语言便可以实现电气设备的编程操作并将其应用于各个领域。PLC技术可以与计算机系统有机融合在一起，实现多元化的操作管理，在融合使用过程中缩短系统运行周期并完美解决不兼容等问题，有效提高自动化设备工作效率。

2. PLC技术在电气自动化控制中的运用

2.1闭环控制应用

在开展电气自动化控制过程中会产生较多变量，模拟且控制变量是有序开展自动化控制的基础，PLC技术可以通过编程将模拟量转换为数字量，保障电气自动化控制系统稳定有序运转。在闭环控制系统的应用过程中可以借助PLC技术进行电子调节可以及时反映闭环控制系统的运转情况并加强系统的监管工作。PLC主要分为输入模块、数据处理器和输出模块，工作人员可以将温度相应的电压信号转变为标准的电流和电压并录入输入模块，由数据处理器进行转换并将计算结果进行输出形成相应的电压或电流信号，形成完整的闭环控制。PLC技术可以将输入模块、控制器、输出模块、执行机构、被监控对象、测量原件进行串联形成完成的闭合系统，保障电气自动化系统有序运转。

2.2顺序控制应用

自动化系统运行时间直接决定了能源消耗量，决定了企业的经济收益和发展程度，减少运行时间可以提高企业经济效益并促进工业稳定发展，传统电气自动化控制系统的灵敏性和顺序性不足严重制约了系统工作效率并增加了设备能耗。编程是PLC技术的核心和灵魂，合理应用PLC技术可以调整系统各零部件工作顺序并保障系统有序运转，工作人员可以灵活运用行程开关、触摸屏、PLC、232模块等零部件并完成顺序编程，保障顺序控制应用顺利运转。行程开关和触摸屏作为输入设备收集统计数据并传送至数据处理器；行程开关直接对应PLC处理器，触摸屏可以对应232模块；通过处理器和模块的转换计算将数据传送至输出模块即电机驱动器，通过处理器的有序运转保障电机驱动器的顺序工作，从而保障电气自动化控制系统有序运转。

2.3开关量控制应用

传统电气设备的使用过程中工作人员需要了解复杂的逻辑开关顺序，确保正确的逻辑和开关顺序是保障设备有序运转的基础，因此传统控制系统工作流程复杂且工作量较大，稍不留意变会影响系统有序运转，控制系统的稳定性和可靠性难以得到保障。将PLC技术融入开关量控制过程中可以提高工作效率、降低失误频率并减少人为因素造成的损失。PLC技术具有较强的抗干扰能力并且具有可靠性高等显著特点，工作人员可以利用屏蔽双绞线等方式减少环境因素对内部电路的干扰并通过科学合理的编程保障开关逻辑顺序有序运转。工作人员可以根据设备开关量输入组合和历史输入顺序整理输入模块信息并通过模拟器转换由输出模块输出准确信号，避免人为因素造成的逻辑混乱或传统电磁性继电器造成的电路干扰故障，确保电气自动化控制系统有序运转。

2.4系统应用

PLC技术可以有效提高电子设备的反应速度并提高设备的智能化水平。为提高工业生产质量，技术人员要不断加强全面分析从而提供数控系统的灵活性和准确性，借助PLC技术可以推进数控系统的内部整改并优化数控机床的结构性功能。PLC技术可以在输入模块调整不同产业的加工信息，加强对数控机床的监测工作，在保障机床稳定运行的同时确保数控系统各功能能够有序实现。

结束语：

综上所述，在电气自动化控制系统发展优化过程中融入PLC技术可以不断完善控制系统功能并加强电气自动化控制系统的管理，在提高其工作效率和效果的同时减少人力资源成本和系统能耗。PLC技术是科技发展和电气自动化控制系统间的桥梁，融入PLC技术可以解决自动化控制系统中存在的问题并促使其优化创新，有效推动科技发展和工业进步。

参考文献：

[1]王汉斌. PLC技术在电气自动化控制中的运用[J]. 科技风,2019(05):96.

[2]李锋. PLC在电气自动化控制中的应用探讨[J]. 机电信息,2019(17):16-17.

[3]陈弘正. PLC在电气自动化控制中的应用探讨[J]. 电声技术,2019,43(07):71-73.

[4]路程博. PLC在电气自动化控制中的意义及具体应用[J]. 科学技术创新,2019(33):179-180.

[5]袁酉亮. PLC技术在电气设备自动化控制中的应用研究[J]. 软件,2019,40(12):97-99.