PLC技术在自动化控制中的应用 - 自动化展

1 PLC与电气自动化控制

1.1 PLC的基本概述

1.1.1 PLC的工作原理

PLC通常以循环扫描的形式工作。PLC通电后，可以扫描用户程序。完成扫描后，将存储用户程序，然后系统将执行该程序以完成指定任务，一次又一次地启动，直到PLC停止运行。扫描周期指完成扫描所需的时间。一个完整的周期过程可以概括为五个阶段：公共处理阶段、用户程序执行阶段、扫描周期计算阶段、I/O端口刷新阶段和外围端口服务阶段。（1） 公共处理阶段。在此阶段，PLC将执行以下操作：重置监控计时器、检查连接的外部设备和检查用户的内存状态。如果在处理过程中出现异常情况，则故障显示电路将接通，当显示灯接通时，将判断并显示异常原因。（2）执行用户程序阶段。在此阶段主要是进行对映像寄存器中存储的数据进行读取、解释以及执行的工作。（3）扫描周期的计算。在此阶段，如果随扫描周期提。

1.1.2 PLC技术的特点

PLC 技术具有较高的灵活性、通用性，在整个电气工程的自动化过程中加入 PLC 技术后能够根据生产任务的不同，展开对各类线路的相应控制。当操作的任务通过计算机进行扫描后，传统类型的电气工程控制手段就会存在一定效率缺点，根本无法实现全面控制新任务的要求。PLC 技术加入电气工程中进行操作，不仅能够对不同类型的任务展开全方位的控制，而且还可以自动地识别任务的相应种类，根据其具体任务改变操作程序，它同时还具备环境适应力较强的特点。不管是在传统的电气工程控制环境中还是较为恶劣的情况下，都可以确保设备运行状态稳定展开。PLC 技术还有抗电磁干扰方面的相关能力，给电气工程自动化控制的整个过程带来更稳定、更可靠、更安全的保障，使操作人员的整个工作也变得更加具有便捷性。在电气工程及自动化控制中应用 PLC 技术势在必行。

1.2 电气自动化控制

电气自动化控制是针对机械设备运行的控制，为满足设备运行要求，常常需要很多辅助电气装置，比如开关、继电器等等，这些装置具有一定控制功能，它们所组成的电路叫做二次回路。其中继电器是电气自动化控制的核心装置，继电器相当于日常常用的开关，实际本质也是具有自动开闭功能的开关。继电器作为早期自动控制领域的关键装置可以用在很多控制系统当中，不过最为常用的控制系统还是离散型控制系统。

2 PLC技术及其在电气自动化控制中的应用价值

就PLC技术来讲，是可编程的控制器，其是由许多设备模块构成，比如：微处理器，还有存储器等等，在运行中可以智能化控制自动化设备。PLC技术运行的基本原理，是对设备输入信号，再利用设备的微处理器，处理逻辑关系，然后输出端口输出控制信号，进而达到智能化控制的目的。PLC技术是技术优势明显的技术类型，第一，在应用该技术中具有很强的灵活性以及适用性。能够在应用中基于各种软件，实现相应的控制目标，而且其技术设备所需的物理空间十分有限，让PLC技术具有极其重要的应用价值。并且此系统的可编程控制是规范格式，用户能够结合要求在控制任务中应用。除此之外，此技术在应用中也具有很强的安全性以及可靠性，确保系统在每种故障下都可以迅速的监测与维护，大幅度提升控制系统的总体运行效率。

3 电气自动化技术中的PLC应用

3.1 在顺序控制上的应用

随着PLC技术的不断更新、升级，其在实践应用中的优势也逐渐显现出来。在当前社会生产中，顺序控制是一种比较常用的自动化控制系统，在电气工程及其自动化控制中，可以将PLC技术看作自动化顺序器。在生产实践中，电气自动化设备需要运行比较长的实践，但是设备长时间运行，难免会出现能耗比较大的情况，还有可能加剧设备故障发生率，从而加大了生产成本。通过PLC技术在顺序控制中的应用，能很好地处理这一问题。顺序控制是一个有主程序和多个功能模块组成的综合性程序，在应用中可以在集控室中，对顺序控制进行远程操作，达到对设备控制管理的目的。顺序控制技术可以在很大程度上减少电气工程自动化设备的能耗，并且能保持设备处于良好运行状态，降低了企业的生产成本。在电气工程及其自动化控制中，通过PLC技术的合理应用，可以进一步发挥出顺序控制本身的作用，强化设备运作效果。同时，在顺序控制中，PLC技术的应用主要体现在远程控制、现场传感、主站层等方面，工作人员需要结合实际情况进行科学设计，从而更好地发挥出PLC技术的优势。

3.2 在开关系统控制中PLC技术的应用

对于电气工程的自动控制，设备在控制过程中选择的开关系统由于各种因素容易发生短路。此时，借助PLC技术可以有效地解决这一问题。在开关控制方面，PLC技术可以有效地实现电气操作与编辑信息的结合，在改善控制条件的同时保证系统的安全性和有效性。PLC技术本身具有速度快的特点，可以缩短控制继电器的响应时间，有效提高资源的利用率。同时，借助PLC技术，可避免系统运行阶段因短路问题而导致设备无法正常使用的短路问题。在电气工程自动化控制过程中，PLC技术的使用还存在一些缺陷，此时需要对其技术特点给予综合分析，并通过对PLC技术的科学、合理应用，来有效提高开关系统控制效果。使用PLC技术控制数控机床也有积极的作用。这种方法将以前的加工方法改进为一个集成系统，提高了加工效率，可以弥补传统机床的缺陷，使机床的控制操作更加高效，获得更好的基础条件。同时，采用PLC技术的机器还能够实现对液压和机械功能的有效控制，进而为机器控制技术的应用奠定良好基础。

3.3 PLC在闭环控制中的应用

闭环控制是指信息流从一个起点开始，循环一周后又回到起点，形成闭环状态。在信息流动的过程中，它会受到各个节点的影响，其信息反馈也会发生一定程度的变化。要想得到最终的预期结果，必须在这个过程中调整影响因素，这也体现了闭环控制系统的灵活性。因此，这种闭环控制在工业上得到了广泛的应用。在这种闭环控制系统中PLC取得了不错的成绩，在两者充分的结合下有效的应用在了电气自动化控制中，在这个系统中一般都存在两种启动的方式，一种是人为手动的打开开关，另一种是自动化的启动开关。但是在PLC中大多都是自动化的，自动化的应用可以促使闭环控制系统在处理信息时更加高效，这样为操作者提供了很大的便利，同时，在生产方面也将得到更高的保障。

3.4 在数控系统中的运用

PLC技术作为我国工程自动化生产的核心，不仅可以提高企业的生产效率，而且可以提高数控系统的运行稳定性和通信稳定性。通过数控管理技术，PLC技术在电气自动化数控系统中的应用，可以节省更多的人力和物力成本。首先，PLC技术在电气自动化数控系统中的应用可以覆盖更广的领域和更多的领域，使不同领域的电气控制布置更加科学合理，真正提高企业的生产效率。采用PLC技术不仅可以解决原有控制系统可能存在的系统缺陷和问题，而且可以优化整个电气自动化控制系统的整体控制水平，促进我国工业系统的改进和进步。另外，PLC技术在数控系统中的应用，可以保证数控电气自动化控制和管理过程中系统命令和数据传输的稳定性。同时，还可以对数控机床进行动态监控，保证数控电气自动化管理系统的稳定性和有效性。最后，在电气自动化控制系统中运用PLC技术还能实现系统信息的双向传输、传递，更加提高了数控机床的安全性，大大提升了数控设备的生产效率。需要关注的是对电气自动化控制系统中的控制顺序和网络控制。将PLC技术应用在电气自动化系统中的控制顺序当中，可以大大提高电气自动化系统的控制水平，提高企业的除灰效率，实现节能降耗。同时，顺序控制还能代替人力工作，降低人力成本，提高电气自动化系统的自动化水平。

3.5 在自动切换中应用

相对于传统的控制模式而言，在电子控制系统运行中发生严重的故障，在对其系统维修中往往要花费大量的时间才能将故障解决。然而在该故障处理中容易出现风险性问题，而且导致控制系统出现更多的问题，造成许多主要元器件损坏。在合理应用PLC技术后，就能迅速找到且评估发生的故障，进而使工作人员精准定位故障，科学制定相应的故障解决方案。因此，通过应用PLC技术能够高效解决故障，确保在较短的时间内系统可以正常运行。并且在应用PLC技术中，可编程功能相当强，进而便于改写处理程序。此外，在电气自动化控制的应用中明显提高控制量，在电气系统的总体运行中稳定性以及效率性都是相当高的。

4 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的注意事项

计算机技术需同 PLC 技术相融合。在电气工程的整个系统中，对 PLC 技术进行应用是需要同计算机技术进行结合的，整个操作流程较为复杂，主要是看工作人员是否具备一定的理论知识和过硬的实操技能，通常在计算机技术的基础上需要构建一个稳定的信息化平台，才能够让其数据更加明显地凸显出来，使整个电气工程及其自动化控制流程变得更加合理。而相关的维修人员也可以通过数据平台，从而实现远程的监控以及分析工作。在这个运行的过程中，需要对异常数据进行处理，一定要对异常数据做好了解和调查，并联系相关工作区工作的负责人，否则，电气工程项目极有可能出现重要事故。需培养优秀人才。在电气工程及其自动化控制中，还缺少非常多的人才。尤其是在 PLC 技术这一个板块，需要培养更多大量的专业化人才展开对电力系统框架的编程，才可以填补社会的空缺。

5 PLC技术的未来发展前景

在PLC技术的实际应用过程中，由于现场环境在不断变化，这样就对于人才的要求较高，不仅要掌握PLC技术的理论知识的，同时还要必具有相应的编程、维护等专业技术技能与能力。基于对现有人才的需求与需要，企业和单位就必须要加强对PLC高精尖技术人才的培养，提高相关技术人员的综合技能素质与能力。在自动化要求较高的电气工程的企业之中，单位和领导就要结合实际需要对相关工作人员定期进行专业技术的培训，通过讲解PLC技术理论知识以及技能实践提高工作人员的专业水平与技能，有效地促进PLC技术在企业和单位流水线中电气自动化控制生产中的有效应用。另一方面就是如果生产企业和单位不注重人员的培育与培养，就会在生产实际中就会出现诸如一些因为一些小的机械故障导致的停产，如果工作人员没有相关的经验，就会在PLC主机上寻找故障，钻牛角尖直到厂家的维护人员过来检查完毕之后，才会发现故障，这样不仅增加了自身维保费用的支出，同时也会受到一些停工、停产的一些影响，所以为了避免企业和单位流水线上发生这些情况，就要重视相关的技术教育培养。

结束语

综上所述，PLC技术有着可靠性高、适用性强、程序编写简单、能耗低等显著优势。将PLC技术应用到电气工程的信息数据采集与控制、开关控制、顺序控制以及闭环控制等过程，可综合提升电气自动化系统的运行性能和智能化控制程度，以促进电气企业的生产效率。因此，电气领域相关技术人员应不断学习电气工程新技术与新知识，拓展PLC技术的应用前景，推动电气工程自动化、智能化和现代化发展进程。