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摘要：文章通过笔者的工作实践，就PLC的特点及工作原理进行了简要地阐述，从而就PLC在电气工程自动化系统中的应用进行了深入地探讨，并提出了PLC技术在电气自动化领域的发展前景，以供读者参考。
关键词：PLC；电气自动化；应用；发展趋势
近年来，PLC技术在可靠性高，抗干扰能力强等特点，在电力系统自动化中得到广泛的应用。而PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分之一，将在我国电气自动化建设中发挥越来越大的作用。随着电气设备性能种类等的创新发展，现有的电气自动化控制系统仍旧具有广阔的发展空间。PLC控制技术应运而生，其能够同时展开大量的电气设备控制管理，构建强大、智能的单元控制功能，推进现代生活生产中电气自动化系统的智能化发展。本文着重探讨了PLC在电气工程自动化系统中的应用。
1 PLC技术特点
PLC 控制技术是基于计算机设备所设计的数字运算操作电子系统，根据不同行业领域的不同需求，对于系统内部的执行运算逻辑等指令进行个性化的处理，从而达到利用输入输出数字来控制和管理各类型机械设备生产维护过程的目的。目前，随着电气自动化系统在各行业中的广泛推广与应用，PLC控制技术也得到了更加广泛的应用发展。PLC控制技术由电源、CPU、系统程序存储器、接口电路、功能模块以及通信模块组成，在电气自动化控制系统中，PLC控制技术能够通过 细微的系统程序调整，实现对电气设备的灵活控制，如借助PLC控制技术实现对设备开关量的控制。
2 PLC技术的工作原理
PLC的工作过程主要经历三个阶段：输入采样、用户程序执行和输出刷新。完成这三个阶段既一个扫描周期。可编程逻辑控制器在整个运行期间，都重复执行上述三个步骤：
（1）输入采样阶段。在这个阶段，可编程逻辑控制器依次通过扫描来读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内，输入采样完成后，开始用户程序执行和输出刷新的阶段。因为在这两个阶段中，输入状态和数据的变化，并不能使I/O映象区中的相应单元的状态和数据改变，所以对于脉冲信号的输入，则其宽度不能小于一个扫描周期 这样才保证了任何情况下的输入均能被读入。
（2）用户程序执行阶段。PLC在这个阶段总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序（梯形图），在进行每一条梯形图扫描时，PLC先扫描梯形图由各触点构成的左边控制线路，按照先上后下、先左后右的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
（3）输出刷新阶段。当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。
3 PLC在电气系统中的应用
3.1 开关量逻辑控制
PLC技术最为广泛的应用便是开关量逻辑控制，也是其最基本的应用，已经渐渐代替了过往的继电器逻辑控制装置，显示出了它的诸多优势，如较强的灵活性、较高的安全性和稳定性、较强的抗干扰能力、编程简单等。在控制开关量方面，PLC技术应用能力较强，它能够控制的输入点和输出点有时能够达到几千点甚至几万点，完全不受任何限制，相对于继电器开关量控制，节省了大量的时间和资源，大大地改善了系统功能，并且PLC技术能够有效解决所控制的组合辑问题、时序逻辑问题、需要高速计数的逻辑问题等。对于电自动化控制来说，明确全部自动化系统的运转能 耗需求十分重要，根据实际提高对系统开关量技术应用的分析，完成自动化控制技术与开关量因素的适应，通过PLC技术有效增强电子自动化开关量控制能力。
3.2 运动控制和过程控制
PLC技术的运动控制主要通过轨迹控制实现，同时包括圆周控制和直线控制。与市场的实际需求相结合，很多生产厂家都研发出了一些运动控制模块，其主要作用便是提供单轴位置或多轴位置给为步进电机或伺服电机，并提高其运行速度。除此之外，PLC技术还具有脉冲控制的功能，并且控制的精度较强。现如今，该项技术已被广泛应用于机械的装配、电梯、机器人等诸多行业。PLC的过程控制主要依托于其生产参数而进行设计，例如温度、压力、速率等，不但能够完成/ D 同D/A之间的转换，并且还能够形成闭环，对于调节PID等生产过程具有积极意义，并且还具有专门的PID闭环调节模块，有效满足了市场需要。
3.3 顺序控制
如果想要维持电气设备的平稳运行，需要选择PLC技术或与PLC技术相似的运行方式，能够在电气自动化系统的运转过程中有线实现对其的控制。同时，在其运行过程中难免会出现能量耗费的问题，并且极易受到多种经济因素的影响，进而导致其运行的顺序也会发生一定的改变，所以这就需要电气自动化技术在应用需求方面与顺序控制的实际需要具有同一性。对于电气自动化运转的所有顺序进行控制，都需要根据PLC技术的运转需求进行对应的调整。在实现电气自动化继电器技术处理后需要有效提供每一个继电器的运行效率，有效解决系统控制策略的适应问题。
3.4 模拟量和集中控制
PLC通常使用模块式结构，该结构由诸多模块构成，主要包括CPU模块、输入、输出模块、电源模块、检测温度和位置模块、PID控制模块和通讯模块等等。该结构的组合十分灵活，因为其控制对象具有一定的差异性，控制系统也就能够由多种不同的模块构成。例如，在控制温度、压力、流量等模拟量方面，在模拟量I/O模块的辅助作用下，有效转换模拟量和数字量之间的A/D和D/A，并达到控制闭环PID的效果，进而满足电子控制行业的需求。PLC对设备的控制功能较多，不但能够完成单台的控制，还可以实现多台的控制，充分发挥其集中控制功能不但可以满足生产过程对于控制的需求，又能够有效控制自身。除此之外，PLC技术还具有自我诊断的功能，如果运行过程中出现了问题，能够及时发现问题并找出问题所在，为维修工作人员提供了极大的便利。
4 PLC在电力系统自动化中的发展前景
（1）提升PLC技术的可靠性与抗干扰性。倘若电气自动化生产环境条件过于恶劣或现场电磁干扰突出强烈，则可能进一步造成PLC控制系统在运算或控制过程中产生偏差管理现象，并导致某些重要生产环节出现错误，无法保证电子控制行业的秩序化开展。因此有效提升PLC系统的可靠性与抗干扰性是其未来发展的科学方向，我们不仅应切实提升系统在恶劣环境及电磁信号密集环境的抗干扰能力，同时还应在设计环节、安装及使用进程中强化重视，尽量减少各类易对系统产生负面影响的不良因素滋生。
（2）促进PLC技术向网络化、数字化发展模式不断迈进。随着电气自动化控制系统中DCS技术应用、研发水平的日益成熟，其可提升的空间越来越有限，后续的发展力量体现出后劲不足的停滞状态，而PLC技术的产生与科学发展则令其与DCS技术充分融合，两者互相吸收了彼此的优势特点，并逐步合理同化，创新发展成为一种全新的控制系统，即FCS控制系统。该系统不仅保留了原有系统的丰富特性，同时又实现了自动化技术的全面发展，令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用，未来该系统技术还会继续拓宽其在生产中的广泛应用，并实现不断的完善与更新。
5 结语
总之，随着我国电子控制行业化的迅速发展，PLC技术系统逐渐诞生，该技术有效解决了在传统系统电子控制行业控制中的不良缺陷，因此在新时期的电气自动化发展进程中得到了广泛的应用。同时，PLC技术能够有效应用于电子自动化控制行业，并且充分发挥其功能及优势，有利于推动电子控制行业的可持续发展。
参考文献：
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[2]吴舸.刍议PLC在电气自动化中的应用与发展趋势[J].中国电子商务，2018（3）．