电气工程控制系统中PLC关键技术的有效运用探析

林瑞华

摘要：PLC技术产生于20世纪60年代，自在美国投入应用后迅速在全世界范围内得到了广泛推广，并取得了重大成效。PLC技术本身就有适用性广泛、抗干扰能力优越、维护检修便利等众多优点，在广泛推广和应用的同时其优点也得到了不断的优化和加强，可以说其已是电气工程控制中的关键性技术。由此可知，针对PLC技术的研究和分析，必须持续不断地深入下去，才能不断提高其技术水平，为电气工程控制发挥更大的作用。

关键词：PLC关键技术；电气工程控制系统；运用

引言

PLC技术是随着现场总线技术的发展而产生出的一种新兴技术，其融合了现代的计算机技术、控制技术等。该技术能借助自身的闭环过程控制、信息加工处理、系统顺序控制以及开关量控制等，实现电气自动化控制的持续改进和优化，从而提升电气工程控制系统的自动化水平，促使控制系统更加有效地满足各类工业生产的需求。此外，该技术还能明显提升工业生产的质量和效率，并为之提供必要的基础保障。随着相关科研水平的提高和工业生产技术的不断发展，PLC关键技术必将会得到持续性的改进和完善，并在电气自动化的发展中发挥更加关键的作用。

1 PLC技术相关概述

1.1 PLC技术的简介

PLC，全称Programmable Logic Controller，是一个可以进行编程的存储器的逻辑控制器。PLC技术是真正对应用者的需要而进行开发的一款程序软件，通过存储器将使用者发布的任务进行计算。可以进行的计算有逻辑，数学，实践控制等。通过这些运算功能可以对生产系统进行操作，对控制机器生产的数据进行模拟操作，或者通过数字化的指令控制机器进行生产。PLC技术应用的领域十分广泛，但是最主要的是应用在工业方面。在工业上面的运算表现为可控制的自动化计算机，包括硬件设备和软件设备。在外部的硬件设备上与计算机有相似的组成部分，有输出设备、输入设备、存储器、硬盘、控制器、并且具有先进的定位功能。PLC技术在工业生产的应用中是作为控制系统进行应用的，可以对工业生产的设备进行系统化的操作和控制。在工业中PLC技术在进行控制操作的时候，首先需要對需要支配的对象进行采样，第二步需要在系统存储器内部对所选取的数据进行分析执行，并且得出相应的指令。最后对指令进行输出，就可以对工业的操作系统进行控制。在这三个步骤完成后一个工作周期就已经完成。接下来对于新的需要控制的对象就会重复进行这三个程序，这是一个周而复始的工作程序。

1.2 PLC技术的内容

（1）PLC技术从理论上来说，它是一种编辑控制器，PLC技术不仅可以在编程的基础上，还可以存储于内储器来进行程序存储，从而实现所要求的逻辑运算。一般来说，PLC技术主要是实施控制指令和排序，依据工作的要求对数据进行扫描，以及对所处的状态进行处理，将扫描和处理的结果运用到控制系统中，CPU也会根据传递和运行进行循环。除此之外，在电气工程和自动化中，PLC技术的运用往往会减少接线的使用，输入与输出端口一般是以数学的形式存储于PLC存储器中，可以根据目的的不同来改变存储程序。

（2）PLC技术从设计原理来说，主要是保证程序的稳定、可靠以及效益等。首次是控制系统的稳定，需要根据设计的目的和内容，对整个系统进行控制，以保证程序运作过程的稳定与持续；其次则是PLC运行的可靠性，在控制系统持续稳定的基础上对生产环节进行控制和监督，以保证整个过程的质量与安全，并且需要对系统进行定期的维护与修理，这样才能保证整个生产系统的安全性与可靠性；最后，则是在稳定和安全的基础上，减少企业的设计和运作成本，保证系统的完善与升级，进而使企业的效益增加。

2 PLC关键技术在电气工程控制系统中的有效运用

2.1 PLC控制系统设计

电气工程控制系统的核心是可编程逻辑控制器，控制器的设计质量关系着整个系统的运行。PLC控制系统设计要注意以下三个原则：控制设计成本。成本的高低和企业的经济效益直接挂钩，合理控制成本不仅能够提升效益，同时也可预留后期系统维护的资金。为系统的升级与研发预留资金。保证系统安全运行，这是设计的首要任务。控制效率高，使在控制系统下的产品质量符合要求。在按照设计原则设计的基础上，详细地对对控制系统进行设计。做需求分析，选择CPU，确定输入与输出设备。分别设计I/O模块和CPU模块，绘制原理图。最后，编写控制程序，调试、测试、完善功能。

2.2闭环控制

电气工程控制的系统里的电机启动方式有很多种，其中最突出的有：现场手动启动和自启动等方式。PLC技术在控制系统中非常重要的一个应用就是闭环的控制，可以有效控制调节器并进行转速的测量。使用PLC控制器对电气工程自动化系统的电机进行自启动操作、动力泵打开的时候，使用控制器对模块进行控制，从而对泵机的总运行时间可以有一个基本的了解，进而可以选择相对合理的主泵和备用泵；对于电机的手动启动方式，通过泵机的启动可以对现场的开关进行适当的调节，从而可以对泵机的运行时间进行合理有效的控制，进而为主泵和备用泵可以实现自启动或自动关闭提供保障。使用PLC控制器可以合理有效的实现电气工程自动化系统中的闭环控制，从而确保控制系统可以高率、持续的进行运作。

2.3信息加工处理

随着社会科技的不断发展，越来越多电器设备被人们所应用，也增大了对电力能源的需求。所以，在进行电气工程控制过程中，所需要的数据信息也逐渐增加，这种情况下，如果仍然采用传统的控制技术，则将会导致每个环节的成本增加，甚至导致最后的控制结果变差，处理数据也不可靠，最终使电气工程无法正常开展。但是采用PLC技术，在CPU模块的帮助下，自动处理控制系统中的数据信息，进而处理分析各种数据，为整个系统控制提供参考数据。

2.4系统顺序控制

和以往的继电器设备控制相比，PLC关键其优势特点相当，主要体现在系统的运行效率得到明显提升，以及系统损耗大大降低。借助于PLC关键技术，可有效控制系统单个工艺流程，这是依靠信息存储模块实现的。而且，把此模块与通信总线连接，可协调生产车间的各种功能。

3PLC发展趋势

3.1更强的抗干扰性能

在工业高速发展的今天，电气工程产品实现了广泛的应用，自动化系统的作业环境也变得更加复杂多样，PLC技术的出现大大提升了操控系统的稳定性和便捷性，使得电气设备的应用环境更加广泛。

3.2网络化、数字化水平进一步提高

随着时代的不断发展，数字化和网络化浪潮席卷了整个世界，众多数字技术因此得到了发展，其中PLC技术最为突出。PLC技术的特点是基于数字编成，这为其在信息时代的应用提供了绝无仅有的优势。今后，面对信息时代网络化的冲击，PLC技术只需乘风而上，充分利用自身的优势，以期得到更加广泛的应用和发展。

结语

综上所述，PLC技术在电气工程控制中的应用越来越多，尤其是提高企业的生产效率和质量，减少材料的使用和劳动力方面，都有着非常重要的作用，但是PLC技术在顺序控制、开关量控制以及电气工程控制中还有一些缺陷，企业者可以注重运用PLC技术的优势，避免劣势，以此推动电气工程控制事业的进步与发展，从而促进了我国的经济实力提高。

参考文献：

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[3]刘宝龙.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用探究[J].山东工业技术，2016（07）：244.