PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用探討

姚曉

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制領(lǐng)域運用的次數(shù)越來越多，就目前的形勢而言，PLC技術(shù)所涉及的領(lǐng)域不僅包含工業(yè)控制領(lǐng)域，還對人們的日常生活、醫(yī)療器械等方面產(chǎn)生巨大的影響，由此可見，PLC技術(shù)的發(fā)展是至關(guān)重要的。而且在各種各樣的領(lǐng)域，將PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中進(jìn)行運用是必不可少的，也是未來在控制領(lǐng)域不斷運用PLC技術(shù)的必然趨勢。因此，我們必須對PLC技術(shù)的運用進(jìn)行深入的研究和探討，讓其可以充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢，從而發(fā)揮出最大限度的作用。從對PLC技術(shù)和電氣工程及其自動化控制的概述、PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用以及PLC技術(shù)未來的發(fā)展趨勢三個方面進(jìn)行論述。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?PLC技術(shù);電氣工程及其自動化控制;應(yīng)用

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）25-0270-02

在電氣工程及其自動化控制中，其相關(guān)設(shè)備都是在工業(yè)控制領(lǐng)域比較常用的，它們在工業(yè)控制方面發(fā)揮著不同程度的作用。但是電氣工程及其自動化控制的可靠性、穩(wěn)定性、安全性都不能滿足現(xiàn)代社會的需求，同時還存在很多的缺點和不足。此時，就需要PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中發(fā)揮其自身的作用，增強它們的性能。就目前PLC技術(shù)的運用情況而言，會在運用過程中有很多問題出現(xiàn)，比如PLC技術(shù)不可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，無法更加直觀地看各種數(shù)據(jù)。因此，我們要在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上不斷地進(jìn)行研究和探討，才能在很大程度上讓PLC技術(shù)發(fā)揮其功能，讓其發(fā)揮自己的優(yōu)勢，為工業(yè)控制工作帶來很多的便利。

一、對PLC技術(shù)和電氣工程及其自動化控制的概述

（一）PLC技術(shù)

PLC用中文翻譯過來就是可編程邏輯控制器，它主要是由電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊以及通信模塊六個方面構(gòu)成的，采用內(nèi)部可以進(jìn)行編程的存儲器，執(zhí)行各種指令并控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC六個構(gòu)成部分對其功能來說都是十分重要，缺一不可的。比如沒有良好有效的電源，PLC是完全無法正常進(jìn)行工作的，而中央處理單元也能快速地診斷出用戶程序中的語法錯誤，從而進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性和穩(wěn)定性。

PLC從本質(zhì)上來講就是專用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其工作原理主要分為三個部分，也就是輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段以及輸出刷新階段。在輸入采樣的過程中，PLC通過掃描的方式將相關(guān)數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行輸入，并在相應(yīng)的單元范圍內(nèi)進(jìn)行儲存，以保證在后面的階段可以正確地讀取數(shù)據(jù)。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC按照一定的順序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行掃描，進(jìn)一步確定是否執(zhí)行相應(yīng)的指令，并讓PLC發(fā)揮其作用。在輸出刷新階段，完成各項數(shù)據(jù)的真正輸出。

事實上，可編程邏輯控制器的功能優(yōu)勢也是十分明顯的。從操作方面上來說，使用方便，并且編程的過程較簡單，不會太復(fù)雜。從功能性質(zhì)上來說，功能強大、性價比也比較高，是非常劃算的選擇。在用戶體驗方面，PLC也是拔得頭籌，不僅硬件配套齊全，用戶在使用過程中方便，而且適應(yīng)性也很強。除此之外，可編程邏輯控制器還有可靠性高、維修工作量小、抗干擾能力強、穩(wěn)定性高等各種優(yōu)點，是工業(yè)控制方面的不二選擇。

（二）電氣工程及自動化控制

電氣工程是目前現(xiàn)代科技領(lǐng)域中最核心的工程之一，也是當(dāng)前電氣工程高科技技術(shù)領(lǐng)域中最不可缺少的，事實上，電氣工程的發(fā)達(dá)程度也間接體現(xiàn)出國家的科技進(jìn)步水平，因此，電氣工程的發(fā)展是尤為重要的。眾所周知，電力是生產(chǎn)發(fā)展和提高人類生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是推動人民進(jìn)入現(xiàn)代化生活的方式，就目前的形勢而言，電力還會持續(xù)不斷地發(fā)展下去，需求也會逐漸增多，可想而知，電力工程的發(fā)展前景還是十分廣闊的。

而自動化控制是一種現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域電氣一體自動化集成控制技術(shù)和理論，它主要分為半自動化和全自動化兩種，前者主要是讓相應(yīng)的機(jī)器設(shè)備按照一定的生產(chǎn)要求和目的進(jìn)行生產(chǎn)，人類只需要作為操作員去進(jìn)行相應(yīng)的操作;而后者是通過機(jī)器設(shè)備去參加勞動方面的活動。除此之外，自動化控制廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如軍事、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療、科學(xué)研究等，懂得合理運用自動化控制，不僅可以很大程度上減輕人類繁重的體力勞動，還能完成大部分的腦力活動和危險活動。從這個方面來說，自動化控制很好地提高了生產(chǎn)效率，增強了人類對世界的認(rèn)知和改造能力。

二、PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的應(yīng)用

（一）PLC技術(shù)在開關(guān)環(huán)節(jié)控制中的應(yīng)用

在最開始的時候，對開關(guān)環(huán)節(jié)的控制應(yīng)用主要是利用電磁性繼電器來發(fā)揮作用。那個時候還沒有PLC技術(shù)的出現(xiàn)，因此運用這種方法過程十分的復(fù)雜繁瑣，并且不具有穩(wěn)定性和可靠性，就連安全性都或多或少地會受外界因素的影響，導(dǎo)致運行的效果不明顯。但由于當(dāng)時科技的不發(fā)達(dá)以及時代的限制，能使用的也只有這種方法。隨著人類的深入研究和實踐，終于研究出PLC技術(shù)，它良好地結(jié)合了計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，達(dá)到了可以自動化控制的要求。比如在房地產(chǎn)開發(fā)的過程中，要進(jìn)行對開關(guān)環(huán)節(jié)的控制，就必須要通過PLC技術(shù)控制系統(tǒng)的可編程存儲器來實現(xiàn)，并將其變成虛擬繼電器，最終實現(xiàn)對開關(guān)的控制。事實上，有效地將PLC技術(shù)運用在開關(guān)環(huán)節(jié)的控制中，不僅很大程度上可以完善電氣設(shè)備的自動化控制，而且還大大地提高了運行的效率，也能更好地對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行集中控制，避免在運行過程中出現(xiàn)問題和缺陷，從而增強設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

（二）PLC技術(shù)在控制順序方面的應(yīng)用

PLC技術(shù)在控制順序方面也同樣發(fā)揮著不可磨滅的作用。比如以火力發(fā)電廠為例，PLC技術(shù)可以有效地對火力發(fā)電廠的爐渣和灰塵進(jìn)行清除和處理，但是完成這項任務(wù)的前提是不能損害自身的經(jīng)濟(jì)利益，如果這個目標(biāo)被破壞的話，則PLC技術(shù)在此時發(fā)揮的作用就毫無意義。除此之外，生產(chǎn)效率也會因此而大大降低。再比如人們經(jīng)常使用的鍋爐，也可以利用PLC技術(shù)來進(jìn)行控制。事實上，PLC技術(shù)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場傳感、主站層數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鳎虼?，想要PLC技術(shù)在控制順序方面發(fā)揮其應(yīng)有的作用，就必須要合理有效地將其運用到電氣控制中，并且實現(xiàn)自動化控制，在此之前也要設(shè)計合理的方案，再進(jìn)行下一步操作。

（三）PLC技術(shù)在集中控制方面的應(yīng)用

所謂的集中控制，就是將所有的電氣工程及自動化控制設(shè)備包含到一個控制集中范圍內(nèi)一起進(jìn)行控制。事實上，這樣的操作難度是非常大的，必須要不斷地提高電氣工程及其自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性、機(jī)動性等。但是想要做到這一步，所要依靠的就是PLC技術(shù)。此外，PLC技術(shù)還能同時兼顧好幾種不同控制系統(tǒng)的監(jiān)控，出現(xiàn)問題后也能及時找到。比如對高速公路的攝像頭來說，高速公路的攝像頭不僅多而且分布的區(qū)域也十分廣泛，監(jiān)控起來十分復(fù)雜，但是PLC技術(shù)可以解決這個問題，達(dá)到集中監(jiān)控的效果。就目前現(xiàn)有的技術(shù)而言，PLC技術(shù)是最能保持相關(guān)設(shè)備優(yōu)良性能的技術(shù)了，而且隨著科技的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)也會隨之不斷增強，逐漸滿足社會以及科技的需求。

（四）提升PLC技術(shù)運行效率的辦法

想要更好地將PLC技術(shù)運用到電氣工程及自動化控制中，就必須滿足相應(yīng)的控制需求，在相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)上也不能掉以輕心，同時也要制定相應(yīng)的方案以及更為完善的技術(shù)應(yīng)用指導(dǎo)方案。要做到這幾點，首先要帶領(lǐng)技術(shù)人員深入研究和探索電氣工程及其自動化控制需要達(dá)到的目標(biāo)以及控制需求，在此基礎(chǔ)上再更進(jìn)一步地進(jìn)行PLC技術(shù)的研發(fā)，提高PLC技術(shù)的運行效率。其次，相關(guān)企業(yè)的高層人員要立足現(xiàn)在的社會背景以及經(jīng)濟(jì)形勢，定期為企業(yè)內(nèi)部員工開展具有針對性的以PLC技術(shù)為主題的相關(guān)講座和培訓(xùn)，全面提升技術(shù)人員的相關(guān)能力和綜合素質(zhì)。最后，企業(yè)還要制定有效完善的PLC技術(shù)應(yīng)用管理方案，為PLC技術(shù)可以更好地保證電氣工程及其自動化控制的穩(wěn)定性、可靠性、安全性提供有力的保障。

三、關(guān)于PLC技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

（一）增強抗干擾性

就我國目前的PLC技術(shù)而言，雖然已經(jīng)取得了實質(zhì)性進(jìn)步，實際發(fā)展水平也得到了提高，但相對于歐洲國家的控制系統(tǒng)技術(shù)，還是存在很大的差距，而且也不能完全滿足電氣工程及其自動化控制的需求。因此想要更加擴(kuò)大領(lǐng)域的控制，避免電網(wǎng)復(fù)雜繁瑣而造成的感染，增強抗干擾性能成為我國PLC技術(shù)發(fā)展首先要解決的問題，同時也是PLC技術(shù)發(fā)展的主要內(nèi)容，它能有效地保證電氣工程及其自動化控制的穩(wěn)定性和可靠性，對智能控制系統(tǒng)的發(fā)展也具有不可估量的意義。

事實上，對電氣工程及其自動化控制的安全性是十分重要的，電力的安全性主要是由結(jié)構(gòu)安全和物理安全兩個部分組成的，在智能控制系統(tǒng)中，雖然其發(fā)揮作用的大小是不容忽視的，但是安全性卻是最基本的。在我國信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，時刻面臨著各種危險的信息，稍不注意就容易給百姓帶來安全隱患，造成日常生活的不便，因此PLC技術(shù)在面對這些問題的時候可以起到一個防護(hù)的作用，有效避免這些威脅，所以增強PLC技術(shù)的抗干擾性是很有必要的。

（二）加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)化

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和提升，信息技術(shù)已經(jīng)涉及很多領(lǐng)域，在不少行業(yè)中都有所運用。除此之外，百姓的日常生活水平也因此逐漸提高，對電氣工程及其自動化控制的需求也在不斷上升，以往的運用方式顯然已經(jīng)不能再滿足現(xiàn)在的需求。并且在用電量急劇增加的情況下，很多相關(guān)問題也慢慢顯現(xiàn)出來，從而給百姓生活帶來不便。而PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制運用方面就可以較好地解決這些問題，減少由于相關(guān)問題給國家?guī)淼慕?jīng)濟(jì)損失。

但是現(xiàn)在的PLC技術(shù)發(fā)展的并不完善，因此PLC技術(shù)的應(yīng)用人員就要嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，擺正自己的態(tài)度，意識到自己工作任務(wù)的重要性。而相關(guān)部門的技術(shù)人員也要以此為突破口，利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，加強與網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)化的聯(lián)系，不斷提高電網(wǎng)的運行速度，大力保證其穩(wěn)定性和安全性，逐步深入探究新型的調(diào)度控制系統(tǒng)。

總而言之，電氣工程及其自動化控制對我國整個電力發(fā)展都具有十分重要的影響，同時也牽動著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。掌握好PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用，不僅可以提高運行效率，而且還能保證其安全性和穩(wěn)定性，降低成本，讓工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)展得更好。因此，如何更好地實現(xiàn)PLC技術(shù)的運用成為人們應(yīng)該探討和研究的問題。只有充分發(fā)揮它的作用并且在此基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，才會讓這項技術(shù)更好地服務(wù)人類。

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編輯 趙瑞峰