PLC在电气自动化控制中的运用价值及实践探究
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作者:章亮 冯燕萍 刘鸿茂
摘 要：作为一种能够精确模拟人类逻辑思维和行为模式的先进技术，PLC技术能够独立运行，将其运用在企业的电气自动化控制系统中能够充分提升电气设备的智能化水平，由于该技术具备良好的应用价值，并有较强的抗干扰能力，企业应在进一步加大其在电气工业中应用深度的基础上，充分发挥出PLC的技术优势，与我国各类电气工程的实际生产需求相适应，保证电气设备的运行效果，提升我国电气自动化工程的经济效益和社会效益。该文从PLC技术的构成及运用原则、PLC技术在电气自动化控制中的运用价值、PLC技术在电气自动化控制中的具体应用和PLC技术的应用前景4方面详细讨论如何保证PLC技术在电气自动化控制系统中得到有效运用并发挥其技术价值。
关键词：PLC技术;电子自动化控制;运用价值;具体应用;实践探究
中图分类号：TM76 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2022）30-0154-04
Abstract： As an advanced technology that can accurately simulate human logical thinking and behavior patterns， PLC technology can operate independently， and its application in the electrical automation control system of enterprises can fully improve the intelligent level of electrical equipment. Because this technology has good application value and strong anti-interference ability， enterprises should further increase its application depth in the electrical industry. Give full play to the technical advantages of PLC， adapt to the actual production needs of all kinds of electrical projects in our country， ensure the operation effect of electrical equipment， and improve the economic and social benefits of electrical automation projects in our country. From， the composition and application principle of PLC technology， the application value of PLC technology in electrical automation control， the specific application of PLC technology and the application prospect of PLC technology in electrical automation control， this paper discusses in detail how to ensure the effective application of PLC technology in electrical automation control system and give full play to its technical value.
Keywords： PLC technology; electronic automatic control; use and value; specific application; practice explove
PLC技术的本质内容便是有针对性地模仿人类的逻辑思维和行为方式，也会把其称之以为智能化技术和可编辑逻辑控制器，有效地解决了以往电气工程项目中功耗偏高、缺乏灵活性、稳定程度不够及接线过于复杂等问题。在微处理器的辅助作用下实现了PLC技术的广泛运用，在生产实践中运用PLC技术后获得了更好的延展性，并能够完整储存各类生产信息，根据逻辑运算法则和顺序控制方式将用户下达的各项指令全部完成，借助数字模拟的输入和输出严格把控机械的整个生产过程。由于PLC技术具有功能完善、稳定性强、速度快、体积小和有利于资源保护等显著优势，那么将其运用到电气自动化控制工作中便能够进一步提升生产效益，生产实践过程中还能够较好地保护周围环境，提升各类资源的使用效益。因此，作为一种行业中的创新性技术，PLC技术实现了传统继电接触控制技术与微机技术的深度融合，运用到电气自动化行业中能够大幅度提升企业的生产经营效益，整个工业生产过程更具安全性和稳定性，并为生产实践营造了良好的工作环境。
与传统的工业生产过程相比，在电气自动化控制系统中应用PLC技术后展现出了更多优势。该技术有着灵活的接线处理方式，有效地简化了企业工厂的电气自动化生产流程，由于其自身具备^强的计算机学科属性，能够将计算机中的电源系统、存储器、CPU和程度等各个功能模块整合利用，精准控制各类电气设备，提升了通信的稳定性和运行的灵活性，面对不同的工作任务或是在不同的软件之间也能够建立密切联系，真正地与企业的实际生产要求和控制需求相适应。有些工作任务运用传统的工业电气化技术很难实现有效控制，而PLC技术为实现对其的有效控制则能够及时修改自身程序，并且自身还具备完善的功能诊断和保护功能，那么便能够动态地监督系统的运行情况并将其反馈给上级，准确辨别生产系统中存在的安全故障隐患，保证系统运行的稳定性。运用了PLC技术还能够有效提升电气自动化控制系统的适应性，抗电磁干扰和抗冲击的能力更强，即使生产条件较为恶劣，生产系统也能够安全稳定地运行，为企业带来良好的生产效益。在我国未来工业领域的生产实践过程中，PLC技术将有着广阔的应用前景。随着我国科学技术和现代信息技术的不断发展和完善，PLC技术也将得到不断的优化和升级，将其合理运用后能够进一步降低机械制造成本，保证企业实际生产的稳定性，对于实现企业的可持续发展具有重要意义。随着PLC技术在我国电气自动化控制领域的深度应用，工业智能化技术将发展得更为完善，提升电气设备的应用水平，有利于更加合理且高效地使用各类设备。因此，在我国的综合电气设备控制和工业自动化生产领域中，PLC技术将发展成为一项核心技术，并且将向着信息化、系统化、智能化和集成化的方向发展，其广泛运用对实现我国工业产业的健康发展具有重要意义。
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1 PLC技术的构成及运用原则
1.1 PLC技术的构成
在对PLC的结构进行了深入的分析和探究后，笔者认为其主要分为固定式模块和组合式模块2种结构形式，前者主要包括电源、CPU板和I/O板等子模块并且各个子模块共同组成了一个整体，彼此是不可分离的，CPU板同样是由多个部分组成的，如运算器、控制器和寄存器等;后者则主要包括机架、底板、电源、内存、CPU模块和I/O模块等部分，在遵循相应原则的基础上合理组合各类子模块。PLC技术的本质就是一台工业控制计算机，与人们熟知的微型计算机类似，PLC技术的硬件结构主要由电源、存储器、中央处理器和输入输出接口电路等结构组成，电源结构的最主要作用是将电能传输给集成电路，其对系统的运行质量有着决定性影响，而中央处理器即CPU模块则起到了神经中枢的作用，并且每一套PLC都有著各自的CPU，实际的内存容量和CPU运行速度是影响PLC技术应用效果的2大关键参数，并还会影响到输入输出接口电路的数量和PLC技术的运行速度等内容，因此，应严格限制其控制规模。存储器的主要功能是保证各类系统软件和应用软件的稳定运行，即系统程序存储器和用户程序存储器，信息传输过程中，输入输出接口电路能够实现PLC和I/O模块的有效结合，输入暂存器能够将输入信号的状态真实地反映出来，同样输出信号也具有该功能。
1.2 PLC技术的运用原则
将PLC技术应用到电气自动化控制系统中能够大大提升企业的实际生产效率，但在具体应用中应遵循以下几个原则：首先，企业应慎重选择使用的PLC技术，确保其各项技术指标能够与企业的生产需求相适应，并重点关注PLC技术开发商的技术支持和售后服务情况，尽可能选择行业中的主流产品;其次，运用PLC技术后应尽可能地满足被控制系统的整体控制要求;再次，通过使用PLC技术应简化系统的生产作业流程，并将控制其运行成本，方便后期进行维修和保养;再次，应用PLC技术后一定要保证电气自动化控制系统运行的安全性和稳定性;最后，随着我国工业产业的不断更新和发展，工艺技术也将得到持续升级，选择PLC技术应对其容量留有一定余量。
2 PLC技术在电气自动化控制中的运用价值
2.1 大幅度地提升了电气自动化控制系统的抗干扰能力
以往工作实践中为有效控制电气自动化系统，其重要手段便是将系统中各种线路结构的作用充分发挥出来，然而大部分线路完成通电便会产生相应的电磁感应，此时电气控制就会受到干扰，其控制能力还会有不同程度的降低。而如果能将PLC技术有效地应用到电气自动化控制工作中，其所形成的线路结构是一种集成电路，在实际工作中还能够有效融合防干扰技术，电气自动化控制系统的运行过程几乎不会受到环境因素的影响。而操作人员利用PLC技术还能够在充分考虑到实际环境情况的基础上深入探究电气控制工作中的干扰源，并利用编程技术将干扰源的分析结果输入到PLC系统中，大幅度地提升了系统的抗干扰能力。
2.2 降低了电气自动化控制系统的技术维护量
将PLC技术运用到电气自动化控制系统中后能够极大地改善系统的运行环境，避免大量线路参与其中并影响系统的稳定运行。应用PLC技术的系统控制线路功能也随之发生了变化，以往线路连接的功能被削弱，通过自身强大的逻辑性控制系统的运行，大大降低了电气自动化控制系统设计过程中产生的任务量。PLC技术的控制能力较强，并能够保证系统控制过程中的频率处于合理范围内，同时还强化了系统运行过程中的自检功能，降低了系统后期产生的技术维护量，面临着不同的运行环境电气自动化控制系统仍具有较强的适应性，并能够提供多样化的维护技术手段，保证电气控制具备良好的维护能力，提升了系统的实际控制效果。
2.3 提升了电气自动化控制系统的可操作性
PLC技术自身具备了较强的数据存储和程序编辑等功能，在电气自动化控制系统运用该技术后能够进一步简化系统所发出的符号和指令，更加直观，易被操作人员理解，但企业的技术人员应合理使用PLC技术，对其进行科学设置，从而保证电气系统的运行效果。从目前的实际情况来看，将PLC技术运用到电气自动化控制系统中，提升了操作过程的简洁性，保证了人力、物力和财力等各方面资源的高效运用，相关责任人员应全面掌握运用PLC编写程序的技术方法，最大限度地保证电气自动化系统的控制水平。
3 PLC技术在电气自动化控制中的具体应用
3.1 PLC技术在数控系统中的应用
目前作为我国工程自动化生产领域中的一项核心技术，PLC技术能够大幅度提升企业的生产效益，并能够保证数控系统通信和运行过程的安全性和稳定性。将这一技术运用到电气自动化数控系统中并通过采用先进的数控管理技术还能够节约更多的人力和物力成本。首先，将PLC技术运用到电气自动化数控系统中可以覆盖更多领域的电气控制内容，合理安排各类电气设备，提升企业的生产运行效率。以往控制系统内部运行过程中是存在着一些问题故障的，而运用PLC技术则能够有效改善这些问题，进而提升电气自动化控制系统的整体操控水平，加快我国工业体系的发展进程;其次，将PLC技术应用到数控系统中后还能够提升电子自动化数控系统指令操作的准确性和数据传输的稳定性，并能够动态监测数控机床的工作状态，提升了整个系统的运行效率;最后，运用PLC技术后还能够实现信息和数据的双向传递，保证了数控机床运行的安全性，企业的数控设备将能够带来更高的生产效益。应用过程中应重点做好对电气自动化控制系统的网络控制工作，并合理设置其控制顺序，不断提升其控制水平，以取得节能降耗的效果。合理地设置控制顺序便能够有效降低企业生产实践中产生的人力成本，提升数控系统的自动化控制水平。在网络控制系统中使用PLC技术后，系统在很短的时间内便能够实现精准定位，有效控制初速度的变化情况，保证各项电气参数始终处于规定值的范围内，将系统优异的正向计算能力和反向计算能力发挥出来，实时把控电气设备的运行速度。
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3.2 PLC技术在数控系统闭环电气自动化中的应用
企业人员在操作数控系统时往往都会频繁地传输各类指令，并且这些传输指令并不是单一不变的，其不断变化并有着极强的连续性，因此，要想更加稳定、正确地传输这些指令，保证这些指令不对系统的运行过程产生负面影响，那么就要进行相应的闭环工作以实现电气自动化控制系统中的数字量向闭环模型模拟量的顺利转换。可见，要想实现电气自动化系统的稳定运行，采取有效的闭环控制是非常重要且必要的，举例来说，将PLC技术应用到数控系统的温度闭环控制工作中，其就能够严格把控各类设备的温度变化情况，在将其转化成电压信号后直观地呈现给操作人员。电气自动化系统在信号转换过程中的电压、电流和温度都发生一定变化，而PLC技术则能够为其提供技术保障，当电压模拟量和电流模拟量均顺利完成转换后便会输入到相应的数据模块中，而数据处理模块还能够对其模拟量进行深入分析，并对其对应的电流和电压值进行处理和有效转化，以实现数控系统的闭环控制。一般情况下，电气自动化控制系统的闭环控制工作主要包含2个方面的内容，即机器启动系统和现场手动操作系统，合理运用PLC技术后则能够大幅度提升这2个系统的控制效果。举例来说，生产实践中利用PLC技术能够有效访问处于启动状态下的动力机，并能够准确判断待执行指令的可行性，确保动力机在开机状态下能够在充分考虑到电气自动化控制实际情况的基础上执行相应的指令。
3.3 PLC技术在开关量自动化中的应用
以往生产实践过程中主要是借助电磁继电器这类设备来实现对电气自动化系统开关量的有效控制，然而，随着我国现代工业产业的不断发展和进步，其也对企业生产提出了更加精细化的要求，传统的电气机电控制器已无法满足这种需求，并且传统开关控制模式会产生更大的工作量，工作流程十分复杂，设备运行过程中也经常出现问题和故障，大大影响了电气开关的安全性和稳定性。为了有效解决这些问题便可以运用PLC技术，更加精准地控制电气自动化控制系统的开关量，优化开关控制的整体流程，有效改善以往采用电磁继电器控制时易出现的工作量大且控制难度高的问题，并建立了与互联网联网的开关量控制机制，有针对性地提高了电气自动化控制系统的时序性和逻辑性，有效降低了以往开关控制工作中各类安全隐患的发生概率。另外，利用PLC技术能够构建更加完善的电气自动化控制系统，当操作人员在系统中输入开关控制指令后，系统就会自动相应并处理接收到的指令，在执行指令的过程中还能充分考虑到历史逻辑和目前实际开关量输入指令等因素的影响，在短时间内实现相应的操作指令，保证了整个传输过程的稳定性。目前，利用PLC技术进行开关逻辑控制在我国的众多行业中都得到了应用，这种技术的逻辑性、稳定性和安全性更好，并且能够简单、直观地进行程序编辑。目前传统的电磁继电器逻辑控制模式也几乎都被PLC技术取代，在电气自动化生产系统的运行过程中节约了更多时间，提升了相关资源的实际利用率。
4 PLC技术的应用前景
随着各领域的不断发展，PLC技术与电气自动化控制工作必将实现深度融合，促使电气自动化控制系统得到不断的改进和完善，提升系统的整体控制水平，同时也能够为整个电气自动化控制行业带来更多商机。PLC技术在未来的应用中将与更多先进技术实现整合，主要以人机互动这种形式针对性地提升电气自动化控制的操作水平，并保证其能够适应多样化的控制要求。当然随着我国科学技术的不断创新和发展，PLC技术也将得到进一步的创新，将有更多的新兴技术融入到PLC应用技术中，提升其科技含量，保证其更加合理、规范且便捷地应用到电子自动化控制系统中。技术研发人员应始终以创新性的观念对待PLC技术的优化和革新，抓住新时代的发展机遇，与工业逻辑Windows系统和工业逻辑PC控制系统等新兴技术一样保持良好的市场竞争力，实现PLC技术在我国电气自动化控制领域中的可持续发展。
5 结束语
本文对PLC技术的构成及运用原则、PLC技术在电气自动化控制中的运用价值、PLC技术在电气自动化控制中的具体应用及PLC技术的应用前景4个方面内容进行了详细分析和探讨。PLC技术在我国电气自动化控制系统中具有重要的应用价值，在生产实践中应在充分遵循其应用原则的基础上发挥其技术优势，并实现其与行业中各类先进科学技术的深度融合，保证电气自动化控制系统的科学化和智能化水平，实现我国工业企业的可持续发展。
参考文献：
[1] 刘诗鑫，麻蕾.探讨电气工程自动化控制中PLC技术的应用策略[J].中国设备工程，2021（5）：184-185.
[2] 路程博.PLC在电气自动化控制中的意义及具体应用[J].科学技术创新，2019（33）：179-180.
[3] 李涛，颜磊.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析[J].电子制作，2019（12）：71-73.
[4] 刘成山.探析在电气自动化控制中PLC技术应用的相关问题[J].产业创新研究，2022（6）：42-44.
[5] 朱江桥.基于PLC的电气自动化控制技术的实现与应用分析[J].卫星电视与宽带多媒体，2020（8）：3-4.
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