PLC技术在电气自动化控制中的运用

杨晓东

摘要：电气设备自动化控制集数学基础理论、自动控制理论和反馈理论为一体，主要通过一定设备控制特定对象。随着信息技术的发展，PLC技术实现了突破，在工业自动化进程中发挥了重要作用。实际应用中应将PLC技术与电气设备进行融合，并以电气设备自动化控制为切入点，全面促进电气行业的自动化和智能化发展。

关键词：PLC技术;电气自动化;运用

1PLC技术的发展过程

随着社会科技水平的不断提升，通过继电器、接触器以及开关触点等部件的有效组合，形成了一定的固定控制系统，从而可以通过串联、并联以及互锁等多种连接形式构成各器件之间的逻辑关系，实现对电路系统的远程控制。PLC技术在20世纪初期便通过多种零部件的有效逻辑组合，实现了通过小电流控制大电流的操作，为其后期的发展奠定了良好的基础。此后，为了更好地适应社会生产形势的发展，传统的远程控制系统中的继电器、开关熔断器等实现了进一步的发展，逐渐形成了时间继电器、热继电器以及限位开关等器件，有效地弥补了简单接线无法满足具体控制的缺陷。但是，随着人们对远程控制系统要求的不断提升，传统的控制体系的精确度、反应速度以及自身工作的形式都已经无法适应人们的需求。因此，控制系统本身的一些缺点也逐渐开始显现，比如，其成本性较高、连通性有所欠缺，同时检修也存在着一定的困难等。

随着计算机技术的发展，人们开始将电气控制系统与计算机技术相结合，从而发展形成了可编程逻辑控制器，改变了传统的继电接触器的控制形式。到了20世纪末期，多种技术不断发展，如计算机技术、微电子技术以及大数据技术等，都促进了可编程控制器的不断升级，其主要的控制元件也实现了极大的改善，从而帮助可编程控制器的控制能力、数据传输水平以及远程输入输出效率都实现了极大的提升。

2PLC技术的功能特性

2.1通用性

PLC技术的通用性在于能够满足不同工业环境的要求，在运用过程中与其相对应的装置设备比较齐全，即针对不同的控制对象需求可有不同的装置配备。在PLC应用过程中，操控设备的人与机器高度配合，相应的通信设备良好应用，才能顺利完成相关控制工作，使操作变得更加简单。PLC技术的通用性使其在电气自动化控制中的拥有较高的工作效率。

2.2可靠性

PLC采用集中采样、集中输出的工作方式，使得集成电路技术获得了应用。PLC应用期间，它具有运行速度快、集成密度大、智能化程度高以及故障发生概率低等特性，能够使系统工程有较强的抗干扰能力。在PLC的采样周期中，能够将所有的输入信号一同读入。在整个程序处理过程中，PLC系统能够与外界隔绝，这是其运行可靠的根本所在。

3PLC技术在电气自动化控制中的应用

3.1PLC技术在顺序控制过程中的有效应用

在电气工程自动化控制过程中有效应用PLC技术，能够实现整个顺序控制的有效完善和发展。当前的工业生产过程中，PLC技术已经成为顺序控制器工作的主要支撑技术手段，是一种非常常见的工序控制应用形式。在顺序控制过程中，一般都会采用分层式的控制形式，通过主站控制模块以及自动控制模块等多种模块的协调运转，最终实现整个工具的自动化控制。比如，在火力发电厂的设备工作过程中，能够通过PLC技术实现整个发电过程中炉渣和飞灰的有效处理，同时还能够通过良好的远程控制以及现场传感控制等，建立整个控制的一体化形式，有效地减轻电气运行的负担，提高顺序控制的稳定性。

3.2应用于开关量控制

PLC技術应用于电气工程的开关量控制时，是以可编程存储器的形式实现对继电器动作的控制，进而契合用户的应用要求。相关应用中，如果采用人工控制操作会浪费人力资源，而采用PLC技术控制能优化系统功能，同时减少了人力资源的浪费。PLC既能够应用在单台设备控制上，又能够应用在多台设备的群控和生产自动化流水线上。例如，印刷机、组合机床、电镀流水线以及注塑机等都应用了PLC技术。PLC取代传统的继电器电路，能够实现顺序控制和逻辑控制，从而使电气设备的运行更加标准化。PLC技术应用于自动开关控制，可使所编辑信息符合电气操作需求，保证电气系统的安全可靠运行。此外，PLC技术能够缩短继电器响应时间，从而达到节约时间、助力生产效益增长的目的。

3.3闭环控制

在PLC技术的应用背景下，借助模拟量可以完成电气设备系统的闭环控制。基于PLC模拟闭环系统，可围绕被控量的各项指标变化，如设备流量、压力、速度、温度等主要元件的控制量，实现有针对性的控制。其中，变频器和电控阀是闭环控制系统的执行机构。在这个闭环过程中，需要与监控系统配合，实现对外部受控量数据的技术捕获。同时，将获取的设备运行状态信号传输至设备集中处理中心，并将其信号转换为直流电流和直流电压信号。系统使用PID控制模块将转换后的信号重新转换为数字量。此时，数字量已传输至电气设备控制中心，电气设备控制中心可在系统编程的作用下判断数字量，并根据判断结果发出设备操作指令，从而实现PLC技术下电气设备的闭环控制。目前，电气设备自动控制系统多采用泵启动方式，主要包括就地手动启动、自动启动和现场控制箱手动启动。其中，自动启动最为先进，但操作难度较大。在PLC技术的作用下，实现控制系统与自动启动的有效集成，形成现代电气设备新的控制模式，实现PLC技术与传统技术的补充和优化。在新的控制模式下，闭环控制可以实现系统安全可靠的改造，有效弥补了传统自动启动的缺陷，大大提高了工作效率，为电气设备的安全稳定运行打下了坚实的基础。

3.4加强技术培训，建立专业化人员队伍

任何技术想要实现稳定快速的发展，都要有充足的人才支撑，因此，在今后的PLC技术发展过程中，我国可以加强对技术人员的培训，通过结合电气工程自动化控制的具体应用要求，不断培养工作人员的理论水平和实际操作能力。同时，还可以更好地建设学习途径，帮助相关的技术人员能够及时了解PLC技术最新的发展方式，掌握更多的前沿技术信息，增强技术人员的知识储备水平，为其技术能力及操作能力的提升创建更好的环境。在人才队伍建设的过程中，可以坚持培训与教育相统一的建设原则，首先，可以充分利用我国良好的教育资源，在大学教育过程中进行有效的理论知识传输，使得更多的专业性人才能够通过接受更加有针对性的教育，提升整体的理论应用水平，同时还要加强实际操作能力的培训，相关工作单位可以更好地利用自身的工作环境条件，给予专业性人才更好的实践发展空间，使得其自身的操作水平能够得到快速的提升，进而为进一步的发展提供良好的帮助。

3.5集中控制

PLC技术具有自动监控功能，因此电气设备的自动控制可以在此基础上实现电气设备的集中控制。借助于PLC技术，可以将不同的电气设备有效地连接起来，形成电气设备网络化的上下文，从而关系到电气设备的状态，实现整体集中控制。统一集中控制并不意味着完全消除单个设备的单独控制，而是基于网络化电气设备的上下文，实现整体和单个的单独控制，从而优化电气设备系统的工作量。集中控制主要应用于劳动力消耗大、工艺复杂的电气工程。例如，集储煤设备、收集设备、转运机、输送带和带式输送机为一体的煤矿企业，涉及到大量的手动控制操作，而传统的继电器无法实现设备的零故障连接。

结论

在PLC技术的应用和发展过程中，应该适应时代发展，大力开展电气自动化控制技术在日常工作、生产和生活中的应用。在电气自动化控制中应用PLC，为相关生产创造了极高的经济价值。此外，它在顺序控制、开关量控制、闭环控制以及数控系统控制中的应用，极大提升了工作效率。

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（7）：202-203.

[2]李陆遥，郭晓宇.试论电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].装饰装修天地，2019（10）：248.