电气工程自动化控制中PLC技术的应用探究

摘 要 随着我国科学技术不断发展，电气工程自动化已经成为必然发展趋势。应用PLC技术可以有效减少人工劳动力投入量、提升电气工程运行效率、降低电气工程运行成本。基于此，本文首先分析PLC技术的含义，探究电气工程自动化控制中PLC技术的应用，最后提出电气工程自动化领域中PLC技术的发展趋势。

关键词 PLC技术;电气工程;自动化控制;应用

引言

PLC技术作为计算机技术、电子技术发展的衍生品，其中结合了自动化技术、通信技术、计算机技术等，综合性能非常强。特别是在电气工程自动化控制领域中，PLC技术在其中发挥着极大作用，实现了全自动运行。在软硬件不断被开发的背景下，软件编程难度也随之降低，更有助于发挥PLC技术优势，编程也更加简便。PLC技术在十多年发展中，其控制功能也更加丰富，可以实现全天连续自动化控制，从而推动电气工程又好又快发展。

1PLC技术相关阐述

PLC技术是指可编程逻辑控制器，可以控制电气设备自动化运行和全天实时监控功能，保证电气设备运行效率与安全[1]。PLC技术可以实现逻辑运算、顺序操作功能，借助数字量、模拟量实现电气控制。从电气自动化领域分析，当今电气工程内部结构更加复杂，科学采用自动化技术有助于减少运行能耗、提高系统灵活性。PLC技术作为自动化控制领域的代表，传统继电器被现代化辅助继电器取代，让继电器节点变位时间无限接近零，在保证生产效率的同时有效控制能耗。

2电气工程自动化控制中PLC技术的应用

2.1 开关量控制

在电气工程自动化控制中，PLC技术可以发挥运行效率高、安装便捷、维修方便等优势，可以保证电气工程自动控制精度，减少人力成本、时间成本投入量，还可以避免电气工程结构过于复杂、系统修改难度大等问题。再过去，主要是机电设备控制电气设备，PLC技术可以完全取代传统机电控制模式，最明显的优势就是提升了机电系统开关质量。PLC系统借助节电器控制电气设备运行动，凭借编程器中的顺序控制逻辑，让电气工程运行更具规范性，按照控制器中的梯形图标准完成仿真检查工作。

2.2 模拟量控制

模拟量控制中最重要的就是保证控制模块灵活操作，而PLC系統中采用功能模块组合形式，可以实现这一目标。其中，最为重要的模块包括I/O控制、高性能计算、主机模块等。在PLC模拟控制模块上，实现了仪表控制、操控过程控制功能集成，不仅提高了运行效率，还可以保证控制精度。在电气工程自动化控制中，PLC控制器还可以控制系统运行温度，如上升温度控制、恒温控制、下降温度控制。电气工程自动化控制中热处理是非常重要的环节，而借助PLC技术可以自动调温，降低热系统处理难度，这也是传统仪表控制方法不具备的功能。

2.3 系统集中控制

PLC系统就好比整个电气工程的“指挥官”，负责指挥整个电气系统设备的运行，实现了控制系统的功能集成。如PLC系统可以直接判定电气系统中某个部位出现故障，在进行故障定位之后同时分析故障因素，将最终分析结果上传到人机交互界面，让管理人员第一时间看到故障信息。故障判定主要是借助PLC系统的逻辑错误检测、时限故障检测功能，在PLC编程器中设定系统运行参数阈值，如果电气设备实际运行参数超过了设定阈值，则判定出现了故障点，自动调整电气设备的运行参数。如电气设备运行中，每个运行环节都按照PLC编程，设置启动定时器，这样在自动化运行过程中可以及时发现错误类型，并第一时间发出警报信息。PLC系统中的信号传递都遵循着一定逻辑关系，这就是这种逻辑关系才可以提升故障判定精度，实现系统的整体控制，如果局部故障不会影响整个电气系统运行，系统只会切断故障线路的继电器，不会造成整个电气系统无法运行[2]。

2.4 变频调速控制

变频调速控制是PLC自动控制功能实现的重要一环，PLC系统中有很多接口，可以与变频器连接，PLC系统负责下达指令给变频器，变频器负责调节电气设备，让电气设备时刻处于最佳的运行状态，减少无用能耗。其中，PWM可以根据系统设置参数控制电气设备运转功率。电气输入参数和电气设备性能成正比，所输出的电压量也会受到一定脉冲周期影响，而这些负面影响很多都是无用功耗的释放，因此变频调速系统还可以保证电气系统运行的稳定性，确保电气系统可以安全平稳运行。

3电气工程自动化控制中PLC技术的发展趋势

3.1 强化抗干扰性能

从电气工程实际发展情况来看，如今电气工程规模越来越大，电气设备数量不断增多，即使采用了屏蔽技术、调频技术依然存在一定的电磁干扰情况，对PLC系统带来一定影响。干扰情况可能会带来数据计算错误、运行偏差、系统紊乱等。为了能够保证PLC系统运行性能，未来PLC技术发展中要进一步强化抗干扰性能，借助多种电磁屏蔽、隔离技术，加强PLC系统在恶劣环境运行的稳定性，避免电磁信号的负面干扰[3]。

3.2 Soft PLC

在电气自动化控制领域中，PLC的地位越来越高，可以实现自动控制、远程监控、故障判定等功能，推动了电气自动化发展进程。而想要让PLC技术发挥更大的作用，最终还是要看PLC技术本身性能。PLC在多年发展中也推出了很多新兴技术，如Soft PLC（软PLC技术），该项技术应用了最新组态架构，实现了系统结构、系统功能的集成，并且不受PLC设备本身限制，可以实现开放式编程，也就是用户想要编程不局限于PLC设备本身，而是在网络上自动编程实现个性化功能，让PLC技术的应用范围更加广阔。

3.3 智能化控制

如果说人工控制的改革是自动化控制，那么自动化控制的改革就是智能化。人工智能技术在我国还处于初期发展阶段，虽然应用领域十分局限，但却是每个行业的主要发展方向。PLC技术现如今还是在自动化领域发挥效用，随着人工智能技术、云计算技术不断成熟，PLC技术也会逐渐应用这些智能化技术，让PLC控制电气工程系统像人一样灵活控制。如电气系统中可能出现了通信协议错误问题，而如今协议错误问题依然需要人工解决，自动化系统无法自主解决故障问题，而智能化技术的应用融入了神经网络、模糊计算、专家数据库，系统会自动选择可行性通信协议，并从中挑取最优协议，无须人工介入即可解决故障。

4结束语

综上所述，电气工程自动化控制领域中PLC技术发挥着巨大的作用，不仅能够保证电气系统运行安全性和稳定性，同时可以减少人工劳动力投入、降低运行成本。这就要不断加强PLC技术的研究工作，挖掘PLC技术的潜能，同时要积极应用新型PLC技术，推动电气系统改革进程，如soft PLC、PLC智能化、抗干扰自动控制系统等，进一步提高电气工程自动化控制性能。

参考文献

[1] 吕博，张旭东，赵德强.电气工程自动化控制中PLC技术的应用探究[J].通讯世界，2017（4）：555-556.

[2] 钱亮.电气工程自动化控制中PLC技术的应用探究[J].电子乐园，2019（3）：991-992.

[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（10）：789-790.

作者简介

刘远周（1982-），男，云南宣威人;学历：大学本科，现就职单位：云南机场集团有限责任公司，研究方向：电气工程、人工智能、电气自动化。