PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析

PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析

闫国平 610581198505295111

摘要：随着社会经济的迅速发展，在电气工程及其自动化控制领域，自动化技术正在不断更新优化。可编程逻辑控制器（PLC）技术广泛应用于电气自动化行业中，主要原因在于PLC具有布设简单、使用灵活等优势。为了有效发挥该技术的优势，应对该技术的具体应用进行深入分析，以总结出更好的应用方案，提高电气工程的自动化水平。

关键词：PLC技术；电气工程；自动化控制；应用分析

引言

在电气工程自动化控制中，PLC（可编程逻辑控制器）技术已经成为不可或缺的一部分。PLC技术以其高效、安全、简单、便捷等特点，应用范围非常广泛。它可以应用于各种电气控制领域，如工业自动化、航空航天、交通运输、医疗器械等等。PLC技术在这些领域中的应用，可以提高生产效率，降低生产成本，同时还可以提高产品质量和安全性。此外，PLC技术也可以和其他技术结合使用，例如人工智能、物联网等。这些结合可以进一步提高PLC技术的效率和灵活性。它的应用已经广泛渗透到各个领域，对其在电气工程自动化中应用进行研究具有现实意义。

1PLC技术的特点及未来发展趋势

PLC是一种专门用于工业自动化控制的电子设备，它可以根据预先编写的程序来执行各种控制任务，例如监测输入信号、进行逻辑运算、执行输出操作等。PLC技术具有可编程性，高可靠性，良好的扩展性等特点，它可以通过编程来实现各种逻辑控制功能，根据需要进行配置和修改，适应不同的应用需求，与其他设备和系统无缝集成，能够实现高度稳定和可靠的运行。将来，随着科技的进步和工业自动化的发展，PLC技术也将继续发展和演进。未来的PLC系统将更加注重与网络的连接和通信，通过与其他设备和系统的互联，PLC可以实现更高级别的控制和监测，实现智能化的工业自动化控制。同时，能够处理和分析更多的数据，从而实现更精确的控制和优化，通过学习和自适应算法来提高性能，并实现更高效的生产和资源利用。随着工业网络的普及，网络安全问题日益突出，未来的PLC系统将加强网络安全措施，采取更多的加密和认证技术，以确保系统的稳定和安全。另外，将更加注重集成化和模块化设计，以便进行配置和维护，模块化设计将使PLC系统更易于扩展和升级，提高系统的灵活性和可维护性。

2PLC技术的应用优势

PLC是一种专门应用于工业领域的数字运算操作电子系统。在电气工程及其自动化控制的视域下，PLC本质上是一种支持编程的存储器，可以存储顺序控制、运算、记数、定时等操作指令，并将这些指令输入机械设备，以控制机械设备的运作。PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用优势主要体现在以下4个方面：①可靠性。应用PLC技术，电气设备的开关动作是基于微电子技术，由无触点的半导体电路控制的，这种电路结构本身对工业环境中的粉尘、震动，以及温湿度条件具有极强的耐受性能。从硬件上看，这种半导体电路的配套硬件也具有屏蔽、滤波等抗干扰性能。从软件上看，PLC系统自带数据保护、故障诊断等模块，能够有效抵抗干扰。这使得在电气工程运行环境中应用PLC技术更加可靠。②编程简单。PLC支持使用梯形图语言进行编程，即使是计算机知识储备较少的人也能够顺利掌握编程方法。此外，PLC编程的顺序功能图，也是直观、具象的结构块控制流程图，程序逻辑和控制流程更易理解。③布设简单。PLC系统中的元件属于“软元件”，而且直接用程序连接，无须硬接线。同时，PLC的重量轻，体积也比较小，这使得布设更加简单，工程量少、施工周期短。④使用灵活。PLC的种类较多，支持多种机型，可通过灵活的组合应用，有效满足各类控制任务需求，通用性较强。

3PLC技术在电气工程自动化控制当中的应用研究

3.1PLC在控制开关当中的应用

PLC技术在电气工程自动化控制中的应用非常广泛，其中包括在电气工程控制开关中的应用。PLC系统通过数字信号控制电气设备，具有更高的稳定性和可靠性。PLC系统的模块化设计使得维护和管理变得更加容易和方便，还可以在需要时更换单个模块，而无需重新设置整个系统。此外，PLC系统还具有自我诊断和故障检测功能，当系统出现问题时，PLC系统可以自动检测并报告问题，从而让维护人员更快地采取措施。在电气工程控制开关中，PLC可以实现对电气设备的自动化控制和监测，提高生产效率和管理效益。PLC可以根据预设的逻辑和规则执行各种操作，例如打开或关闭开关、调节电气设备的温度和压力等。PLC还可以与各种传感器和执行器进行通信，以获取关键的输入和输出信号。这些信号可以用于监测设备的状态，并在需要时采取相应的措施，以确保设备的安全和可靠性。

3.2工业生产线控制

（１）自动化控制

PLC技术可以对工业生产线上的各个设备和工艺进行自动化控制。通过编写PLC程序，工程师可以设定和优化生产线上的各种运动、动作和工作流程。PLC控制器根据预设的逻辑条件，自动调整各个执行元件（如电机、气缸等），实现自动化生产过程。这种自动化控制大大降低了人工的参与，提高了生产效率。

（２）传感器数据采集与处理

在工业生产过程中，各种传感器（如温度传感器、压力传感器、光电传感器等）用于实时监测生产线上的物理参数。PLC技术通过与这些传感器的连接，实时获取各项数据。这些数据在PLC控制器中进行处理和分析，用于判断生产过程是否正常运行，或者是否需要进行调整和干预。借助PLC的数据处理能力，工程师可以实时监控生产状态，及时发现潜在问题，从而提高生产线的安全性和可靠性。

3.3在电气能源系统自动化控制上的应用

电气能源系统作为电气工程中的重要组成部分，其正常运行是所有电气设备运行的基础，所以，在电气工程中，通常极为重视能源系统管控工作。在能源系统的管控中，人为因素是影响能源系统稳定运行的主要因素之一，并且过多的人工干预管控也需要耗费极高的管理成本，而PLC技术适用于能源系统控制场景，在发电机组控制、水泵控制等能源系统控制领域获得了良好的应用效果。因此，将PLC技术应用到电气能源系统的自动化控制，不仅能节约人工成本，还能提高能源系统运行的稳定性，为电气工程的自动化控制作业提供更好的条件。

3.4智能建筑

PLC技术在智能建筑领域中的应用主要体现在灯光控制、空调控制、安防系统和电梯控制等方面。（1）通过PLC编程，可以实现对楼宇内部和外部灯光的精确控制。PLC可以根据时间、光线强度、人员活动等信息来自动调节灯光的亮度和开启时间。例如，在白天光线充足时，PLC可以自动关闭楼宇内部的照明设备，以节约能源；在夜晚或需要额外照明时，PLC可以根据需要自动调亮灯光。（2）通过PLC系统，可以实现对楼宇内部空调设备的智能化控制。PLC可以根据温度、湿度、人员活动等信息，自动调节空调设备的工作模式、风速和温度，以提供舒适的室内环境，并节约能源。例如，当房间无人时，PLC可以自动将空调设备切换到低功耗模式。

结语

有效运用PLC技术，可以优化电气工程，提高其自动化控制运行水平、作业效率，增强作业效果。在电气工程的变频器自动化控制、能源系统自动化控制、开关自动化控制以及自动化控制通信方面应用PLC技术，能够获得更好的电气工程自动化控制效果，同时，通过针对PLC技术的具体应用点，采取科学合理的措施和方法，可以促进PLC技术在电气工程及其自动化控制中的有效应用，从而更好地发挥该技术的优势，推动电气工程自动化领域的持续优化发展。

参考文献

[1]花冬,王承坤.PLC技术在电气自动化控制中应用相关问题的思考[J].中国金属通报,2022(7):207-209.

[2]林琳,于复胜,邱昕.基于PLC技术的电气工程及其自动化控制理论研究[J].造纸装备及材料,2022,51(10):43-45