郭秀玲 金蓉
河南康信建设工程有限公司
摘要：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）技术是电气工程及其自动化控制领域中的新兴技术，属于一种工业控制技术，在生产环节中应用广泛，为工业制造提供了极大便利方便。PLC技术在电气工程控制软件系统中尤为关键，为提升系统的智能化水平提供了助力，也为相关工业生产创造了巨大的经济价值。要了解PLC应用于电气工程及其自动化控制过程，要了解其工作原理，熟悉其通用、可靠以及便捷的功能特性。基于此，本文详细分析了电气工程及其自动化控制中的PLC技术应用措施。
关键词：电气工程；自动化控制；PLC技术；应用
引言
PLC指的是可编程逻辑控制器，也就是ProgrammableLogicController。PLC技术主要基于计算机技术，能够根据需要进行编程和存储，从而实现相应功能。在应用过程中，一般需要结合特定应用环境和要求进行编程，然后利用程序对设备进行控制，从而达到相应的使用功能。PLC技术的实践应用非常广泛，在具体的生产环节，可以利用PLC实现技术定时，也可以实现对具体生产工序的控制。此外，PLC还具有强大的数据分析能力，因此可以将其科学应用实现对设备的智能控制，实现自动化智能化生产。
1 PLC技术
PLC技术是一种可扩展的编程控制器，这是一种结合了计算机技术的先进控制方式。PLC系统按结构分为众多的控制模块，例如电源模块，中央处理器模块，模拟量输入输出模块，数字量输入输出模块，特殊模块等，实现了智能控制功能。PLC技术的基本运行原理是通过输入模块，将现场信号及设备状态读取到系统内，然后通过中央处理器根据编写的程序处理逻辑关系，最后通过输出模块输出控制信号，以实现智能逻辑控制。随着现阶段计算机技术的进步，在自动化控制技术的研究过程中更多的将PLC系统和计算机系统有效地集成在一起，组成一套大型的DCS系统。另外，随着计算机处理技术的发展，在系统中应用了高速CPU、高速计数，脉冲控制等模块，以提高PLC在实际过程应用中的控制能力。并实现了数据共享，远程控制等功能。
2 PLC技术的功能特性
2.1通用性
PLC技术的通用性在于能够满足不同工业环境的要求，在运用过程中与其相对应的装置设备比较齐全，即针对不同的控制对象需求可有不同的装置配备。在PLC应用过程中，操控设备的人与机器高度配合，相应的通信设备良好应用，才能顺利完成相关控制工作，使操作变得更加简单。PLC技术的通用性使其在电气自动化控制中的拥有较高的工作效率[1]。
2.2工业生产网络化
PLC系统利用灵活多样的通讯接口可实现集散控制、远程的数据提取及控制，比如应用广泛的DCS、数据监控平台、设备群控等系统。并且利用Modbus、自由口通讯协议实现了第三方仪表及设备的通讯。另外通过时序控制可实现在单一网络的数据轮询，提高了PLC网络的利用率，拓展了PLC的应用范围。PLC丰富的通讯协议接口便于将现场传感器、智能仪表、智能执行器的等现场设备数字化后整合到DCS控制系统中，是现场设备控制层的关键节点。
3电气工程自动化控制设计的主要问题
（1）现阶段的电气工程自动化控制系统在使用过程中部分功能还不够完善，比如要想实现通断控制往往需要一个缓冲时间，部分情况下在这个缓冲时间内系统运行会出现相关问题，进而影响到设备的正常运转。不仅如此，缓冲期间系统有可能发生短路，进而导致继电器的损坏，不利于系统的整体控制。（2）分析发现，电气工程自动化控制过程中，尤其是在技术的具体操作过程中，还存在一定的顺序混乱，这也直接影响到自动化控制效果，降低了整个系统的生产效率与质量。
传统的电气工程自动化控制技术往往难以抵御各种干扰，当外部环境中存在大量干扰因素，就会导致系统运行难以保持稳定，进而产生各种错误指令等问题，影响到正常的生产活动。（3）在PLC技术的应用过程中，存在信息不对称的问题，具体来讲，软件设计单位和和使用单位之间的沟通不足，这使得设计单位往往难以按照具体使用需求进行设计，使得设计得到的软件难以真正满足具体的生产需求，影响到生产的有效进行。信息不对称使得软件难以满足实际生产需要，进而影响到具体的自动化生产，这是必须着力解决的一个问题[2]。
4 PLC技术在电气工程中的应用
4.1在闭环控制系统中的应用
将PLC技术应用于电气工程中的伺服控制环节，可以保证机械设备加工精度控制。配合伺服控制器、伺服电机等部件，可以完成如多台电动机的同步运行，运动控制中的位移角度控制等一些过程控制中的难题，在自动化产线、工业机器人制造、数控机床等多领域得以应用。在闭环控制系统中通过数字脉冲编码器获取伺服电动机的位置信息，对位置信息进行比较、判断、修正可以保证机械在可控的范围内运动，达到对加工精度控制的要求，收到满意的效果。由于PLC系统是一套全数字化系统，对伺服控制系统中动态误差、稳态误差和静态误差的修正提供了很好的技术手段，在系统的调试过程中可以通过数据的调整完成对机械设备加工精度误差的修正，大大缩短了闭环控制系统的设计、开发周期。
4.2应用于顺序控制
PLC的顺序控制是其在生产实践中各执行环节按照生产工艺中预先设定好的动作顺序和转换条件进行自动操作的过程。PLC技术的顺序控制应用广泛，目前以现场感应和远程控制形式为主。PLC技术以多种方式优化了控制程序，如在自动控制系统中先后加入传感器、主站层和远程控制，可提高控制效率。PLC技术在自动化控制中的应用广泛，如搬运机械手的运动控制、火力发电厂中对炉渣与灰尘的自动清理以及包装生产线的控制等。PLC也能对工人进行顺序控制，保证生产有序进行，减少故障发生。随着PLC技术在自动化领域中的应用，以及人工智能和云计算等技术的日趋成熟，电气工程技术未来将集成这些核心科技使PLC的顺序控制变得更加灵活[3]。
4.3在机床电气系统中的应用
对于机床的数控系统而言，机床的控制系统已经实现多轴联动。而传统的电气控制系统只能去加工简单的、精度要求不高的零部件。对于复杂的、精度要求高的机械加工场合只能使用具有PLC技术的控制系统。在使用了PLC技术的数控系统中，整个加工过程各个联动轴的动作完全由编写的程序及编码器反馈的参数控制。此外多轴联动数控系统中急需解决的问题是动态性能和加工精度，这对控制系统的硬件提出了更高的要求，例如高位数CPU（64位）在数控装置上的应用，高速纳米级插补运算、高分辨率伺服，开放式PLC。而在软件方面，指令代码的发展成为了提高加工质量的关键要素，将简单的指令组合在一起形成带输入输出参数功能块、对精度的补偿、加工全过程的仿真、标准件加工的自动编程等功能都是对加工质量的保证。开发出一套操作简单、加工精度高，多轴联动的数控机床为包括PLC技术在内的数控系统提供了广阔的发展空间。
结语
综上所述。可以发现PLC技术在具体的应用中具有极高的优越性，但在目前的电气工程自动化控制设计当中还存在着一些问题。对此我们需要通过运用PLC技术来对系统各要素进行有效控制，从而更好地满足市场需求的变化，并为电气工程的自动化控制提供全新的动力。
参考文献
[1]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.
[2]赵建忠.探讨PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].居舍,2019(33):78.
[3]涂俊.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].门窗,2019(21):249.