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PLC技术在电气工程自动化控制中的应用王飞

发表时间：2021/9/6 来源：《中国科技信息》2021年9月下作者：王飞

[导读] PLC技术的应用，不仅全面促进了电气工程及其自动化行业的发展，也进一步推动了行业的改革和创新。PLC技术对比传统技术，在电气工程自动化控制中的应用要具有更加显著的优势，可以有效提高系统的稳定性和可靠性，同时还能够提升电气工程自动化系统的整体运行性能。

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摘要：PLC技术的应用，不仅全面促进了电气工程及其自动化行业的发展，也进一步推动了行业的改革和创新。PLC技术对比传统技术，在电气工程自动化控制中的应用要具有更加显著的优势，可以有效提高系统的稳定性和可靠性，同时还能够提升电气工程自动化系统的整体运行性能。电力企业的相关工作人员应加大对电气工程及其自动化控制的研究力度，并采取有效对策，全面提升电气工程的自动化控制水平，促进行业的快速发展。
关键词：电气工程；自动化控制；PLC技术；应用
        一、PLC技术的主要特点及价值
        1、特点
        1.1应用广泛。自动化控制系统中使用PLC、触摸屏、工控机、伺服控制器等工控设备，已经是每个制造企业普遍采用到的技术。可以说现在的工业生产、产品制造都离不开以PLC系统为基础或核心的控制系统。通过PLC系统实现的人机交互、设备的远程控制、参数设置、报警提示，实时数据的传送在工业现场随处可见。并且通过程序开发实现了对设备的自动化、智能化、网络化技术水平的提升。通过丰富的通讯协议将工业现场分散的控制节点和上位机融合组成一套大型控制系统。可以说PLC控制系统是自动化设备的灵魂，为技术人员提升控制系统的水平提供了方法和手段。
        1.2工业生产网络化。PLC系统利用灵活多样的通讯接口可实现集散控制、远程的数据提取及控制，比如应用广泛的DCS、数据监控平台、设备群控等系统。并且利用Modbus、自由口通讯协议实现了第三方仪表及设备的通讯。另外通过时序控制可实现在单一网络的数据轮询，提高了PLC网络的利用率，拓展了PLC的应用范围。PLC丰富的通讯协议接口便于将现场传感器、智能仪表、智能执行器的等现场设备数字化后整合到DCS控制系统中，是现场设备控制层的关键节点。
        2、价值。PLC技术是一种可塑性非常高的技术，在应用过程中具有极高的灵活性和适用性。在过程控制中，可以基于丰富的逻辑程序完成相应的对象控制。此外PLC系统的数据格式采用与计算机技术相同的数据类型，用户可以运用与计算机编程相同的方式来完成所需的算法。例如利用循环、分支、选择、判断、嵌套等结构完成对工艺的过程控制。另外编程软件中提供了海量的动合、动断触点，足够使用的寄存器、存储器、定时器、计数器及特殊功能继电器。特别是PLC行业的龙头企业西门子公司具有的指令语句表编程语言，可以类似于汇编语言进行结构化的编程。在实际应用中重复使用的程序可以编写成带输入输出接口的子程序，对输入存储器赋值就可以得到需要的结果，也可以通过多次调用子程序完成生产过程中重复进行的动作。西门子公司在其软件开发过程中将过程控制常见的PID控制、变频器控制、读写系统时间、模拟量输入输出的比例和数据类型转换等编写成功能块，提供给程序开发人员使用，减轻了开发人员的编程负担，节约了大量的时间去用于解决现场工艺难题。再比如电动机的电流也可以通过现场仪表的通讯接口远程传送到控制室进行实时监控，这些现场数据的采集对保证生产的连续性、安全性、可靠性、节能降耗等都存在巨大的价值。
        二、PLC技术在电气工程自动化控制中的应用
        1、控制顺序。PLC技术，在应用时可在企业生产和人们生活过程当中，将顺序控制器的作用进行有效发挥，以此来满足社会的发展需求。例如可以在火力发电厂当中应用PLC技术，通过技术所具有的相关优势，从而有效清理火力发电厂的飞灰和炉渣，提升火电厂运行的稳定性。而在顺序器的具体控制过程当中，往往会受到相关因素的影响，因此在系统运行时一旦受到外力阻拦，将会降低生产效率，对系统的整体运行水平产生严重影响。

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针对PLC技术进行分析，在按顺序控制过程当中往往涉及到许多内容，而且范围比较广泛，目前来说具体包括远程控制、现场传感等相关内容。而通过科学合理的系统设计，可以有效优化相关环节，并确保系统运行的规范性，使PLC技术的主要功能和作用得到充分发挥。
        2、逻辑运算。PLC技术的相关操作比较简单，具有良好的控制效果，在具体的逻辑运算过程当中，其使用空间相对较大。信息编程数据十分重要，而编程需要坚持简明扼要的原则，在对其使用功能不产生影响的基础上将多余操作简化，因此逻辑预算具有较高的要求，不仅要确保运算准确，还应具有清晰的逻辑。而从PLC技术角度来看，其最大的优势在于简洁，该技术是一项新型的计算机控制手段，可在信息编程过程当中使网络编程的繁琐性得到有效改善，对最为直接的控制器、控制设备进行有效运用，从而开展相关逻辑运算，不仅精确度有所提高，而且还能够给定出具体的标准化格式。除此，PLC技术还能够反复进行运算，具有良好的自我检测能力，可以有效实现信息的再次采集和分析，并根据数据系统合理进行总结。
        3、闭环控制。在电气工程及其自动化控制过程当中存在着许多非固定量，为了避免在工程运行中出现相关问题，需要有效控制这些非固定量，使二者之间实现无障碍转化，并通过相关编程仪器有效控制和操作模拟量。对PLC技术进行有效应用，可对目前闭环控制应用系统的运行情况进行及时掌握，并能有效监控闭环控制系统。在该过程当中，相关操作人员需要对PLC技术和闭环控制应用系统之间的关系进行明确，并要结合实际情况，使二者能够有效融合，从而使PLC技术和闭环控制应用技术的主要优势得到充分发挥，更好地解决电气控制工程当中所存在的相关问题。例如当恒速工作的具体速度出现变化时，可通过PLC技术利用传感器输出相关的模拟电流信号，并在模块中输入模拟量，根据相关数据将模拟量有效转化为相关的电流信号，并实现闭环控制，从而确保设备的安全稳定运行。
        4、数控系统。在电气系统的具体运行过程当中，可在机械加工等环节当中有效运用数控系统。数控系统具体包括直线控制系统、点位控制系统、连续控制系统等相关组成部分。在新时代背景下，企业为了能够更好的满足时代的发展需求，需要通过对PLC技术的有效应用，从而对数控系统的抗干扰问题进行有效解决，并合理调整机床功能，使企业生产经营过程的灵活性得到有效提升。传统电气系统在具体运行过程当中往往会消耗大量的能量，而且功率相对较高，灵活性相对较差，无法有效满足企业的实际发展要求。而随着我国科学技术的不断发展，电气系统对相关技术手段也有了更高的要求。PLC技术不仅具有较强的抗干扰能力，而且可靠性相对较高，在具体使用时也十分方便，因此将其在电气工程及其自动化控制系统当中进行应用，可以更好地发挥出产品的主要优势，提升产品质量，促进企业的快速发展。除此之外，在电气工程中应用PLC技术还能够使相关费用成本得到有效控制和减少，因此其对比传统电气工程系统而言具有更高的应用价值，应在电气工程当中得到有效推广和应用。
        结束语
        PLC技术被广泛应用于当前的电气工程、自动化控制中，促进了我国电气工程自动化控制技术的发展，PLC技术的应用可以有效地优化和增强控制系统的自动化、智能化、网络化水平，是工业领域发展不可或缺的组成部分。在追赶世界先进制造水平的今天，深入研究和掌握PLC技术并使其国产化是现在面临的紧迫问题，随着科学技术的不断更新与发展，未来将有望看到PLC产品将会达到国际一流水准。
参考文献
[1]马俊.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析［J］．建材发展导向，2019(25):151-152．
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[3]王建洲.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用研究［J］．通信电源技术，2021(13):230-231．
作者简介：王飞、男、汉族、1990年10月、甘肃省张掖市人、大专学历、甘肃机电职业技术学院毕业、国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司助理工程师、主要研究plc、电气系统相关内容。