PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用分析

董理想 許翔 范明

摘要：當前在我國電氣工程及其自動化中，PLC技術憑借其高智能化、良好安全性能等優點而獲得廣泛運用，并且可以大幅提高設備的作業效率。因此，本文在基于相關文獻研究以及結合自己多年工作經驗情況下，主要就PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用展開分析，以供相互學習與參考。

關鍵詞：PLC技術;電氣工程;自動化控制;運用

1 ?PLC技術分析

PLC是一種可編程邏輯控制器，其內部存儲執行順序控制、邏輯運算、定時、計數等操作指令，通過模擬量或者數字量的輸入輸出來實現相應的控制功能，在汽車工業、食品工業、鋼鐵行業等應用廣泛[1]。另外，PLC程序編寫趨于簡單，可以與計算機聯合實現遠程控制，極大提高系統管理者及技術人員對系統的操控能力。而傳統繼電器控制比較復雜、噪聲大、故障率較高，很難保障系統長時間穩定運行。應用了PLC技術之后，體積小、結構簡單、運行速度快、抗干擾能力強，還能夠提升設備的工作效率。

2 ?基于PLC技術在電氣工程自動化控制中的運用分析

2.1 開關量控制

傳統電氣工程自動化設備內部線路很復雜，需要專業技術人員長時間進行維護，并且維護難度較大，同時還會影響設備運行效率和正常生產工作。PLC系統通過開關量控制可以實現對系統內部的實時監測，一定程度上減輕了線路檢測維修人員的工作壓力，也提升了系統整體運行穩定性[2]。如某鋼鐵廠連退生產線過熱水系統是供應給清洗段使用的。原先水泵的補水動作是由繼電器來實現的。原來壓力控制不穩定，波動比較大，造成繼電器頻繁動作，導致繼電器經常損壞。對原系統進行改造，把原先的由繼電器控制改成由西門子200系列PLC控制，新系統在程序里設置了延時，避免壓力波動造成的繼電器動作頻繁，從而提高過熱水系統運行的穩定性[3]。

另外，通過PLC技術開關量控制系統可以實現系統自我故障診斷、自我修復的能力，一方面其能夠實時監測系統各部分狀態，對可能發生的故障進行提前預警和自動化處理;另一方面，可以對已經發生的故障進行數據記錄、分析，技術人員可以根據這些信息降低后續系統故障發生的概率。提前性故障預警、故障發生時快速處理、故障解決后的數據信息分析，都能夠全面降低電氣自動化控制系統故障率，提升設備運行的可靠性[4]。

2.2 閉環控制

PLC閉環控制在工業應用上使用很廣泛，如連退線退火爐和焦化廠焦爐的溫度控制系統，就應用到PLC閉環控制，通過調節煤氣閥的開度來使溫度滿足生產工藝需求。另外，PLC技術可以在液壓、轉速、電流調控方面給予支持。尤其是在機電設備系統長時間高壓運行狀態下，設備內部油管壓力會不斷增大，針對這種情況，基于PLC技術的閉環控制系統可以對油管內部壓力進行實時監測，然后根據壓力分析結果進行控制。如果液壓值超過規定值，系統會自動適當降低壓力，使其穩定在一定范圍內。

2.3 順序控制

PLC技術可以在電氣工程自動化控制系統的順序控制中得到重要應用，以便提升系統運行流暢度和整體效率。順序控制在實際應用中要滿足轉移條件、轉移目標及工作任務這三個條件。根據生產工藝需要設定好規定的順序，PLC發出指令后每個順序都可以自動執行相應的命令[5]。如連退線在生產雙相鋼時，氫氣含量要由5%提高到35%，這個投高氫的過程需要滿足一定的條件，也用到PLC的順序控制。

2.4 機床電氣控制

采用PLC技術能夠轉變傳統加工機床為現代電氣一體化機床，讓其間距液壓控制以及機械控制的作用，進而能夠更加靈活的控制系統，讓操作人員更易掌握。在機床電氣控制中運用該項技術，可以利用系統中的故障報警功能來動態監測機床主體設備，并且又能建設起一個數字化電控系統，大大提升自動控制能力，并且還方便管理與維護工作的開展[6]。

2.5 數據控制

數據控制在電氣工程及其自動化控制中發揮了非常重要的作用。利用PLC技術可以有效提高數據控制的合理性。通過PLC編程可以科學分析電氣工程及其自動化的數據，并且結合系統具體運行需求來科學控制數據，從而達到自動運行相應口令的目的。

2.6 分散控制

在分散控制中運用PLC技術主要是指在分散控制中科學設置PLC技術裝置。該種方式較為常用于流水線作業當中。將PLC裝置設置于各個生產環節當中，能夠有效體現出各環節的獨立性，并且有利于提高整體生產效率。

2.7 集中控制

當前國內的工業計算機控制系統大部分都是由設備和中央PLC系統構成，其中PLC系統具有中央集成的功能，需要通過其來實現對各類設備的運行順序控制。因為該類系統成本小、效率高，所以在國內運用比較廣泛。

2.8 模擬量控制

模擬量主要包括了生產過程中的溫度、速度等變量。在電氣模擬裝置以及控制系統中運用PLC技術可以有效預測模擬量，并且還可以有效轉換模擬量與數字化，切實提升生產控制水準。

3 ?PLC技術在電氣工程自動化控制中的運用效果提升策略

3.1 強化管理工作

當前我國市場競爭日漸激烈，并且社會生產要求逐步提升，因此將PLC技術運用到電氣工程及其自動化控制中是大勢所趨。該項技術具有高質高效、智能化程度高等優點，所以在采用該項技術時需要做好相關管理工作，并進行管理的優化與創新。企業應當要結合自身產業類型、運用PLC技術的要求與狀況來科學制定與自身情況相符的管理體制，同時切實落實相關權責，讓全體工作人員都能夠由其自身崗位著手來協調與配合PLC技術的應用。除此之外，企業還要求能夠定期組織管理人員以及基層工作人員開展系統、專業的培訓，讓全體工作人員都能夠正確認識到PLC技術的重要性，并讓其能夠切實根據相應規范要求來運用PLC技術，切實實現企業管理水準的提升。

3.2 提高自動化集成水平

在當今社會中，電力能源是不可或缺的，尤其是目前電力工程的需求量逐步增加，電力工程的控制難度也在與日攀升。將PLC技術運用到電氣企業當中鞥能夠有利于電氣自動化集成水平的提高，在計算機系統中構建起信息集中分析系統以及控制中樞，著重管控電力系統內不同部分的設備系統，隨后能夠有效的收集、分析、處理以及存儲有關電力數據信息。運用PLC技術來分析有關數據能夠給后期管理創新以及系統優化提供可靠的技術支持。如，在進行電氣工程集成化時，可以使用統一電氣設備接口來將整體系統的兼容性提高，隨后使用相同系統來研發與運行計算機控制軟件。值得一提是，在研發PLC電氣工程自動化控制系統時，工作人員要將今后社會對電氣工程的需求進行預測與分析，確保系統具有良好的擴展性，確保其能夠更好的適應日后社會發展的需求。

3.3 提高PLC技術的抗干擾能力

當前隨著我國工業行業的快速發展，在電氣工程及其自動化控制中對于PLC技術的運用要求也在逐步提升。所以工作人員需要進一步深化研究PLC技術，切實提高其對于高強度信號的屏蔽以及抗干擾能力，并且科學結合PLC技術和電波信號過濾設備、隔離變壓器，將其更好的運用到實際生產當中。

3.4 注重工作人員專業能力的提高

要想能夠有效發揮出PLC技術的作用，則必須要注重提高有關工作人員的專業水平以及操作能力。首先，需要數量掌握PLC技術有關的專業知識，并且能夠進行熟練操作。其次，工作人員需要具有良好的專業素質以及職業素養，保證其工作的專業性與規范性，切實提高其工作效率與質量。因此必須要做好工作人員的專業培訓工作，由其是要強化工作人員對PLC技術的知識以及操作能力的提高。

4 ?結語

隨著智能制造及智慧工廠的發展，PLC在電氣工程及自動化控制領域的應用會越來越普遍。通過PLC的應用不僅提高了生產線運行的穩定性，也給企業的節能減排和降本增效做出一定的貢獻。

參考文獻：

[1]李濤，顏磊.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用分析[J].電子制作，2019（12）.

[2]伊列呼.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].數碼世界，2017，48（9）：181.

[3]皮驍汗.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].山東工業技術，2018（2）.

[4]姜春雨.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的應用分析[J].山東工業技術，2019（12）.

[5]于萬梅，喬俊杰.PLC技術在電氣工程及其自動化控制中的運用論述[J].科學與信息化，2019（2）：46.

[6]王鈺涵.基于PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].化工管理，2019（15）.

作者簡介：董理想（1990-），男，安徽淮北人，助理工程師，研究方向為自動化控制。