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

孙鹏飞

身份证号：130636198701283811

摘要：我国科技水平和我国工业的快速发展，PLC技术在电气工程及其自动化控制中是主要技术。PLC技术在电气化方面属于相当重要的技术措施，当前在电气自动控制系统当中已经有了相对较为成熟且普遍的应用。电气自动传统控制模式当中，因为繁琐的电气线路可能会导致电气控制系统的工作效率下降，此时会导致严重的故障问题，并且系统后期的运行、维护以及保养等方面的成本相对比较高。基于PLC技术的应用能够显著提高整个系统的自动化程度，基于数字化的操作技术提高系统运行效率，在简化系统工作流程的同时还有利于降低系统的运维成本，提高系统安全性与稳定性。对此，研究PLC技术在电气自动控制中的应用及其关键技术具备显著价值。

关键词：电气自动控制；PLC技术；实践应用

引言

PLC应用于电气自动控制系统具有高效率、稳定性强、成本低、系统自动化程度高、手动和自动模式切换灵活、控制器稳定可靠、易于维护、环境适应性强、易于监视和操作等一系列特点和优势。PLC系统还展现出卓越的环境适应性，无论在恶劣的工作环境条件下还是在各种工业领域中，它们都能够可靠地运行，这种环境适应性使PLC成为了许多工业应用的理想选择。

1PLC控制技术基本原理

PLC（可编程逻辑控制器）是一种电子数字计算机，用于工业自动化控制系统中的逻辑控制和序列控制。PLC具有可编程性、可靠性和灵活性等特点，已经成为了工业生产中最常用的控制器之一。PLC控制技术的基本原理是将各种输入信号（如按钮、传感器等）通过输入模块输入到PLC中，经过PLC内部的逻辑运算和控制程序处理后，把控制信号进行输出，在这个过程中，需要利用输出模块实现信号的输出和执行，从而完成自动化控制。PLC控制技术具有编程功能，可以根据不同的生产需要，设定相应的程序，达到自动化控制的目的。另外，该技术具有较强的可靠性，在各种复杂的环境下都能正常应用，并能够进行自诊断和故障排除。PLC控制技术还具有灵活性的特点，PLC可以根据需要灵活地扩展输入输出模块和功能模块，以适应不同的控制需求。PLC控制技术广泛应用于自动化生产线、机器人控制、智能建筑、交通信号控制等领域。应用PLC控制技术，能改变传统的生产模式，在提高产品生产效率的同时，降低企业生产成本，具有非常重要的应用价值。

2PLC在电气自动化控制中的应用路径

2.1实现闭环控制

在闭环控制中合理使用PLC，不但可以在数控系统中及时、精准地传递各类命令，而且可以完成数值向封闭数据模型的转变。在数控机床（CNC）闭环温度控制工作中借助PLC的作用，能够收集各种设备的实时温度状态信息，并且将相关信息转变为电压值呈现在电子屏幕中，为相关人员了解设备温度情况提供方便。其中，由于系统的温度、电压、电流等参数随时可能发生变化，在PLC的支持下可以快速完成电流模拟量与电压模拟量的转变，之后利用相关数据形成数据模块。在系统闭环控制工作中，包含人工操作系统和机器启动系统，在合理运用PLC的情况下，可以更好地增强两个系统的控制效果。通过PLC实现对正在使用的电气设备的访问，精确评估其可实施性，确保其与实际电网的实际情况相符。

2.2PLC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。

2.3电力系统监控与控制

首先，电力系统通常由分布在不同地点的多个电力设备组成，如发电厂、变电站、配电站等。通过ＰＬＣ技术，可以实现对这些设备的远程监控。ＰＬＣ控制器可以通过网络连接到监控中心，将电力设备的运行状态、电力负荷、温度、压力等数据传输给监控中心。运维人员可以通过监控中心实时了解电力系统的运行情况，及时发现潜在问题，采取相应措施，确保电力系统的稳定运行。其次，ＰＬＣ技术可以对电力系统中的各种传感器进行数据采集和处理。传感器可以监测电力设备的各项参数，如电流、电压、功率因数等。ＰＬＣ控制器将这些数据进行处理和分析，形成电力系统的数据模型。这些数据有助于了解电力系统的运行状态和负荷情况，优化电力分配和调整电力输出，提高电力系统的效率和可靠性。此外，在电力系统中，故障的发生可能导致供电中断或电力设备的损坏。ＰＬＣ技术可以实时监测电力设备的运行状态，一旦发现异常情况，如过载、短路等故障，ＰＬＣ控制器会及时发出警报，并采取应急措施，如切断电力设备的供电，以防止事故扩大。同时，ＰＬＣ技术还可以记录故障信息，有助于事后故障分析和问题处理。最后，通过ＰＬＣ技术，电力系统可以实现对电力设备的智能控制。根据电力负荷的实时变化，ＰＬＣ控制器自动调整发电厂的出力和配电站的负荷分配，以实现电力系统的节能优化。

2.4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。在此过程中，PLC设备通过读取、分析能源计量器、变压器等能源设备的状态、运行参数，做出调整决策，实现能源系统自动化控制。能源计量器结构如图2所示。此外，PLC设备也可以读取能源使用情况，并对其进行统计分析，帮助管理者更具体、清晰地了解电气工程作业的能耗情况，为降本增效管理提供依据。

结语

PLC技术在电气自动控制系统当中的应用能够显著简化整个系统，尤其是系统的控制繁琐程度得到有效的控制，伴随着今后PLC技术持续发展以及功能不断完善，必然促使电气自动控制系统获得进一步的提升，显著扩展PLC技术的应用范畴，从而展现PLC技术的功能与价值，进一步提高系统综合应用效能。

参考文献

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[2]余新春．电气自动化中PLC控制技术的应用[J]．造纸装备及材料，2020,49(3):34.

[3]张昕．电气自动化中的PLC控制技术应用[J]．集成电路应用，2020,37(5):130-131.