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PLC技术在电气工程及其自动化控制唐新

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：唐新

[导读] 摘要：随着现代科技的不断发展和普遍应用，大力推动了我国电气工程自动化的发展，而且时代在不断前进的过程中，对各项技术的研究也在不断深入，使各种技术的发展速度越来越快，结合PLC技术在电气工程自动化控制中的合理应用，有助于促进电气工程的快速发展，以及有助于推动电气工程迈向自动化方向的发展道路，从而有效提升电气设备的运行速度。

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        摘要：随着现代科技的不断发展和普遍应用，大力推动了我国电气工程自动化的发展，而且时代在不断前进的过程中，对各项技术的研究也在不断深入，使各种技术的发展速度越来越快，结合PLC技术在电气工程自动化控制中的合理应用，有助于促进电气工程的快速发展，以及有助于推动电气工程迈向自动化方向的发展道路，从而有效提升电气设备的运行速度。
        关键词：PLC技术；电气工程；自动化控制
        1导言
        电气自动化控制系统在促进工业化发展方面发挥了重要作用。电气自动化系统凭借其较高的可靠性与安全系数，推动工业化发展，取得了明显的成效。在电气自动化控制之中使用PLC技术能够弥补传统技术的不足，推动电气控制朝着智能化的方向不断前进。
        2PLC工作原理概述
        2.1PLC的基本组成
        PLC称之为可编程序控制器，在实际运行过程中，PLC首先需要从系统软件之中接收到发出的指令，然后按照用户的具体要求，完成程序编制。其次，通过PLC扫描输出点，实现对数据的扫描。最后，将PLC所扫描到的数据传输给输出点，利用输出点将这部分数据直接传输给所有的处理器。PLC的结构是非常简单的，仅仅包含了通信模板、CPU模块和电源等。对电气自动化控制系统而言，PLC的操作非常简单，具有较高的灵活性。在设备内部存储器之中存储PLC内部程序的时候，只需对内部存储器的程序做调整，就可以从根本上改变电气自动化控制系统。
        2.2PLC的工作方式
        在PLC的具体应用过程中，其工作可以按照四个阶段进行划分。第一阶段是内部处理，在这一阶段中，主要是对可编程形式的控制器进行检查，主要有内部硬件功能检查、运行情况检查、监控定时器是否能够正常复位检查等。第二阶段是通信服务，在这一阶段，控制器需要和其他形式的智能装置之间相互通信，以此来响应编程器的键入命令，同时也需要进行显示内容的更新。第三是输入和输出处理，在这一阶段，控制器会将一切外部输入电路接通状态和断开状态输入到映射寄存器内。第四阶段是程序执行，在这一阶段中，输入到映射寄存器里的状态通常不会因外部输入信号发生变化而变化，所以在输入信号发生变化的情况下，新状态仅仅会在下个响应周期内的输入处理这一阶段才可以被读入。
        3PLC技术在电气工程及其自动化控制措施
        3.1顺序控制
        应该了解到，顺序控制和开光量控制是当前时期电气辅助系统中两类核心控制方式。在实际运行期间，基于节能增效方针政策背景下，社会各界愈加重视企业生产过程中的自动化能力，所以传统继电控制器就被PLC取而代之，PLC被广泛应用在电气辅助系统之中。具体运作过程中可单独对工艺运行流程加以操控，并且在信息模块和通信总线连接的配合助力下，可有效控制企业生产工作流程。需知，无论是电力自动化人力控制系统，还是现在的电气自动化强电控制系统，都少不了计算机技术的支撑，可以这样说，没有计算机就没有自动化。以输煤系统自动化为例，其自动化运转效果如何，对电气自动化的实现会起到决定性作用。电气自动化系统中使用PLC技术，人机接口同阶段PLC所组成的主站层、对应的远程IO站、现场传感器等一应俱全，以通信总线为操控载体，使系统集控室内的主站层与远程IO站相连，由此就能实现远程IO站和传感器相互连接。PLC技术应用在集控室中，操作员在电子显示屏上就可进行电气化系统全面监控。
        3.2开关量控制
        在传统形式的电气工程系统中，开关量仅仅通过继电器来进行自动控制。但是因为继电器需要在通电较长一段时间之后才可以正常运转，如果存在短路保护，继电器将不能够在系统运行过程中保持正常工作，这样的情况就会降低电气系统的整体运行效率。

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但是借助于PLC控制技术，就可以有效实现电气系统的短路保护，借助于可编程形式的控制器和相应的编程系统来检测整个电气系统的运行状态，及时发现和解决短路问题，保障继电器的良好运行，在实现电气自动控制系统整体运行效率的基础上实现其开关量控制流程的进一步优化[6]。在进行开关量的实际控制中，因为电气工程系统中有很多个开关点，所以PLC体系通常需要与其中的十几个甚至上百个直接进行对接，这些个控制点会借助于云平台以及网络来实现集中处理，以此来分化控制不同机电设备以及不同系统，避免复杂程序和控制指令对其产生不利影响。同时，在通过PLC技术进行电气自动控制系统的逻辑控制过程中，也可以通过时序或者是组合法来进行调节控制。在此过程中，管理人员只需要借助于人机交互界面就可以对多个开关点进行灵活控制，让系统的集中控制以及各个设备各自的控制需求得到同时满足。通过这样的方式，不仅可以实现电气自动控制系统控制效率的显著提升，同时也可以让系统的运行更加稳定，以此来保障系统的运行质量与运行安全。
        3.3闭环控制
        闭环控制主要指的是输出信息进行有效处理后再返回到处理开端环节，这个流程就形成了闭环，通过对闭环控制主要特点的认真分析和研究，反馈机制对闭环控制具有非常强烈的影响。当电气系统开始启动的时候，按照系统程序运行要求将各类数据信息进行有序、高效的输出，经过二次输出后做好各类数据录入工作，然后，为了达到预期的输出效果，需要对各类数据进行有效修正。闭环控制在工业生产中起到至关重要的应用效果，主要是因为闭环系统具备了一定的灵活性与高效性，这也是闭环系统所具备的重要优势，所以使闭环控制在工业生产中得到了广泛的应用，而且专业技术人员能够根据闭环系统所具备的特点等实际情况及时对系统进行合理的调整，能够有效保障系统的稳定运行。
        3.4立体仓库控制
        所谓立体仓库，实际上就是存储空间是几层甚至是几十层货架堆积形成的，这种仓库在输入与输出货物时都需要利用物料运输装备。目前，电气工程中对于立体仓库的使用是非常多的。在具体操作中，针对输入与输出，通过PLC技术可以让结果更加准确。并且，利用立体仓库可以准确检测实际的货物情况，对于仓库的处理与控制效果更加明显。在立体仓库管理之中使用PLC技术，减少管理人员工作量的同时可以在仓库管理中融入自动化管理，这样才能有效利用仓库的储存空间，提升仓库的储存空间效率。
        4PLC技术在电气工程自动化控制中的未来发展趋势
        在信息时代快速发展的背景下，大大推动了电气工程的良好发展，以及促进了自动化生产水平的有效提高，实现自动化生产必然是未来的发展趋势。随着大数据技术的持续发展与快速革新，能够不断提升电气工程自动化生产效率。计算机技术和网络信息技术以及自动化控制技术等的多元发展，未来会有更多的技术成果被应用在PLC之中，这必然会推动PLC技术不断发展和优化。而将PLC技术与其他先进技术进行有机结合，并在PLC设计过程中进行充分发挥和利用，有助于对电气设备进行高效的管控，以及能够大力提升各类数据信息的筛选与处理的效率。
        5结束语
        总之，PLC在当前电气自动化领域中得到大力应用和推广，使得企业生产效率和生产质量持续攀升，应用PLC技术便可进行有效的顺序控制和开光量控制以及闭环控制，提升了系统整体的自动化控制能效，所以未来还要对PLC技术进行不断的创新和改进，由此去满足企业生产目标，让科技助力经济发展。
        参考文献：
        [1]甘成胜.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].科技创新与应用，2019（24）：183-184.
        [2]郭江涛.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，2019，4（22）：50-51.
        [3]刘玉博.电气工程及其自动化控制中PLC技术运用[J].中国科技信息，2020（Z1）：43-44.
        [4]许兵.关于电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用分析[J].电子测试，2020（06）：132-133+135.