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PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析张树新

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：张树新

[导读] 摘要：PLC技术是模仿人类思维和行为并且独立运作的一种技术，通常运用在计算机技术领域。PLC技术又称可编程逻辑控制器，它克服了传统电气工程系统的接线复杂，可靠性低，功耗高，通用性和灵活性差的缺点，利用了微处理器的优点，从而能够灵活运用于生产实践中。

        （身份证号码：37142519910122xxxx；金能科技股份有限公司 251100）
        摘要：PLC技术是模仿人类思维和行为并且独立运作的一种技术，通常运用在计算机技术领域。PLC技术又称可编程逻辑控制器，它克服了传统电气工程系统的接线复杂，可靠性低，功耗高，通用性和灵活性差的缺点，利用了微处理器的优点，从而能够灵活运用于生产实践中。PLC技术具有体积小，功能强，速度快，可靠性高，具有较大的灵活性和可扩展性的特点，从而能够更好的运用到电气工程领域。PLC技术是在计算机技术的通用工业自动控制设备，PLC技术是环保节能，能够节约资源，减少对环境的污染与破坏。PLC技术能够提高电气工程的自动化水平，改善员工的工作效率，从而提高电气工程自动化控制系统的效率和质量，并且提高人民的安全系数。
        关键词：PLC；电气工程；自动化控制
        1PLC技术的优势
        1.1编程方便，操作简单
        PLC技术编程采用简单的梯形图、逻辑图等基础编程语言，在程序编译和修改中不需要太过复杂的信息技术知识，为操作人员提供了便利。在程序修改调试中可以随时进行程序增减，容易操控，方便应用。
        1.2应用范围广
        PLC编程语言与计算机编程语言相结合，可以对设备语言进行详细的翻译。因此在电气工程及其自动化控制中应用PLC技术，可以不用学习计算机编程语言，这样可以在一定程度上降低PLC技术的学习难度。由于PLC技术操作流程和安装过程简单便捷，因此被广泛应用于电气工程及自动化控制中，这样大大保障了系统的运作效率和生产质量的提升。
        1.3控制功能好
        PLC技术可以实现多载体控制，一台机器控制多台设备同时工作，互不影响，出现问题时也无需整体停工，只需对相应故障设备进行检修即可。PLC技术拥有良好的抗干扰能力，编程完成后便只会按照指令完成相应操作，不会受到其他继电器的影响，传统机器通过继电器对设备进行操控，有较强的干扰性，因此产生故障。PLC技术通过控制编程逻辑控制器，直接对设备进行操作，不受软件性能的影响，拥有高效性和便利性。
        2PLC技术在电气工程及其自动化控制系统中的运用
        2.1顺序控制
        顺序控制取决于电气工程的控制，将PLC技术应用到顺序控制过程中保证了系统运行的稳定性和可靠性，按照电气工程中的指令进行有序操作，将控制系统下的独立控制动作编制成一定的顺序进行运行，通过对整体的控制和调整完成对该技术的优化，实现PLC技术在顺序控制中的运用。例如：在火力发电厂的炉渣清理工作中，合理运用PLC技术进行工作将会大大减少自动化控制程序在使用中出现的问题，提高工作效率。
        2.2开关量控制
        传统电气工程自动化设备内部线路很复杂，需要专业技术人员长时间进行维护，并且维护难度较大，同时还会影响设备运行效率和正常生产工作。PLC技术系统通过开关量控制可以实现对系统内部的实时监测，一定程度上减轻了线路检测维修人员的工作压力，也提升了系统整体运行稳定性。具体来讲，基于PLC技术的开关量控制可以实现通过对设备系统运行状态的检测，然后自动化调节电流大小，让设备保持较为稳定的运行状态，而开关量则处于低档状态。如果设备系统在高功率状态下运行，并且系统发现其已经逼近甚至超过了额定功率，那么开关量控制系统会在保证机电系统安全的前提下控制同跳转至辅助电源选项，来提升系统额定电压值。
        2.3闭环控制
        在电气工程中有许多自动化控制，在一些设备中通常配备电子屏幕，通过电子屏幕对系统进行操作，除此之外，还可以通过远程操作设备的启动。在电气工程及其自动化控制中拥有电子调节、转速测量等单元。在次过程会中应用PLC技术，可以将PLC技术中的顺序控制对设备启动泵进行有效的控制。手动操作设备启动泵流程是非常复杂的，但应用PLC技术可以在闭环控制中进行操作，从而简化操作流程，提高工作效率，并且还可以优化电路。

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        2.4远程通讯控制
        PLC技术除了对机械化水平的全面控制和管理之外，对远程通讯控制设备也能够完善处理，实际运行中，PLC技术为确保互联网信息传输能够正常维持，利用自身高效性和低错误率快速排查互联网络数据故障，快速分析当前网络出现的漏洞和缺失，通过控制器对信息紊乱现象进行快速整合，对逻辑性错误反复纠正，确保远程通讯控制的准确性和时效性。
        3PLC技术在电气工程及其自动化中的发展建议
        3.1优化运营环境
        在电气工程及其自动化控制系统中，人与机器之间的结合是至关重要的。为满足自动化控制的需求，PLC技术必须进行优化。操作人员在工作中需要保证现场操作环境必须达到PLC运行要求，为保证PLC技术的应用效果，PLC运行溫度需要处于0℃-50℃，室内湿度不可以超过85%，在电气工程及其自动化控制系统中还应该装入通风散热的工具，并将此系统与有害腐蚀空气、物质等进行有效隔离。
        3.2提升自动化集成水平
        电力工程控制难度也在不断提高。相关电力企业需要基于PLC技术提升电气自动化集成水平，基于计算机系统建立控制中枢和信息集中分析系统，重点对电力系统中各个部分设备系统的运行进行统筹控制，然后对相关电力数据信息进行针对性收集、处理、储存和分析，通过PLC技术对相关数据进行多元化，使电气工程自动化控制系统拥有可持续应用和发展的能力。
        4PLC技术在电气工程及其自动化控制中的使用
        4.1在机床自动化中的使用
        PLC技术广泛应用在电气工程自动化领域的方方面面，最典型的就是在机床自动化中的使用。传统机床在运行过程中会出现这样那样的问题，比如电气和液压匹配时间不准确。这种情况一旦发生，对机床的运行影响是巨大的，它会造成机床停摆，甚至发生更严重的故障。这不仅影响生产效率，还需要花费人力财力来进行维修。而PLC技术的应用则较好地解决了这个问题，它通过改变传统机床的接触方式，利用精密的电器元件，可以使机床按照更为精确的时间来运行，这就避免了电气和液压匹配不准的问题，降低了机床运行风险，提高了生产效率，降低了故障发生的概率和维修成本，也就等于为企业增加效益。
        4.2系统顺序化控制中的使用
        电气工程所承担的重要职责之一，就是为设备运转提供必要的电能支持。由于电力在传输过程中难免出现损耗，如何高效地传输和使用电力就成了电气工程领域需要考虑的问题。不光如此，设备在运转时，也会产生电能的消耗，减少这一部分的消耗也是企业单位需要考虑的重要问题。PLC技术就可以在控制设备运行这一方面提高效率，以往需要人力来进行的操作，统统可以由PLC代为完成。PLC在电气自动化系统中应用的方式也很多，比如利用它可以更准确地设置设备的运行时间节点，它还可以取代传统人工带来的诸多不便。比如它可以应用在电机自动启动的操作中，并通过将电机启动时的各项数据传输给技术人员，达到更好的监控效果。一旦发现数据异常，技术人员就可以第一时间进行解决，保证电机的正常运转。
        5.PLC在电气工程及其自动化控制中应用的改进措施
        5.1改进技术
        先进的技术是自动化系统发展的保证。尽管PLC技术较为先进，功能也较为丰富，不可否认的是，在特殊情况下，也还是会出现一定的问题。比如，在磁场较强的环境中，电器元件的效能就会不同程度地降低，甚至会产生意想不到的后果。而PLC大量电子元件的应用，更是让这一后果难以预估。
        5.2完善技术和管理机制
        总之：人们需求的增长导致科技的不断进步，科技的不断进步又引领PLC技术的发展。相关领域在对PLC技术进行运用的同时，也要积极研究和开发，不断提高PLC的技术水平，引进国际先进的PLC技术，并在生产过程中总结其使用经验，根据信息和各项数据的反馈情况对PLC技术进行不停的完善。另外，PLC相关技术人员水平的提高也能让各企业单位能够更好利用PLC促进生产。
        参考文献：
        [1]王志军.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].信息记录材料，2018，18（03）：9-1.
        [2]郭志强.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J].工程技术研究，2013，3（22）：5-1.
        [3]孙瑞.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].化工管理，2012（06）：88-100.