摘要：PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用不僅可促進(jìn)企業(yè)工作效率的提升，在企業(yè)工作質(zhì)量改善中也發(fā)揮了重要作用。本文從PLC技術(shù)的定義和特點(diǎn)出發(fā)，簡(jiǎn)要分析了PLC控制系統(tǒng)的核心技術(shù)，重點(diǎn)分析了PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)運(yùn)用及策略，探討了PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣工程;自動(dòng)化控制

1PLC技術(shù)概述

1.1PLC技術(shù)的定義和特點(diǎn)

PLC全稱(chēng)為ProgrammableLogicController，即可編程邏輯控制器，該技術(shù)可通過(guò)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的模擬和編程達(dá)到提升工業(yè)環(huán)境安全的目的。PLC系統(tǒng)在自身的存儲(chǔ)器內(nèi)部可以執(zhí)行諸如邏輯運(yùn)算、順序等特定的操作，還可通過(guò)對(duì)一些常見(jiàn)的模擬量和數(shù)字量進(jìn)行inlet和outlet來(lái)控制電機(jī)或器械。電氣自動(dòng)化中所使用的傳統(tǒng)控制器系統(tǒng)內(nèi)部接線較復(fù)雜，不僅可靠性較低，能源消耗也較高，同時(shí)也不具備較良好的靈活性。以計(jì)算機(jī)技術(shù)以及接觸器控制技術(shù)為基礎(chǔ)的PLC應(yīng)用輔助繼電器代替了傳統(tǒng)的機(jī)械觸電繼電器，應(yīng)用邏輯關(guān)系代替了原來(lái)的連接導(dǎo)線，而這類(lèi)繼電器的節(jié)點(diǎn)變位時(shí)間可以無(wú)限趨近于零，也無(wú)需像傳統(tǒng)繼電器一樣考慮返回系數(shù)問(wèn)題。PLC控制系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的抗干擾能力，因此在復(fù)雜的工業(yè)操作環(huán)境中也可正常應(yīng)用。PLC控制系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單的指令形式，操作起來(lái)簡(jiǎn)單便利。正是這些優(yōu)勢(shì)，PLC技術(shù)在近些年逐漸取代了傳統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)用于電氣工程及其自動(dòng)化控制中。

1.2PLC控制系統(tǒng)的核心技術(shù)

1.2.1PLC控制技術(shù)中央處理器、存儲(chǔ)介質(zhì)、輸入輸出接口、電源等部件構(gòu)成了PLC控制系統(tǒng)，用戶(hù)也可根據(jù)實(shí)際需求添加輔助控制等外部輔助設(shè)備，各部件功能如下：

(1)中央處理器的主要功能是分析數(shù)據(jù)，接收并處理用戶(hù)輸入的指令或數(shù)據(jù);

(2)存儲(chǔ)介質(zhì)的主要功能是存儲(chǔ)用戶(hù)程序中的相關(guān)信息與數(shù)據(jù);

(3)輸入輸出接口的作用在于接收或傳遞指令信號(hào);

(4)電源的作用則為控制系統(tǒng)電源的接通與關(guān)閉。通常而言，PLC控制系統(tǒng)的工作原理與計(jì)算機(jī)的工作原理類(lèi)似，接通電源后進(jìn)行中央處理器的自動(dòng)診斷，診斷結(jié)束后對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行處理，這些均屬于準(zhǔn)備工作;準(zhǔn)備工作完成后再選擇用戶(hù)程序進(jìn)行掃描，并通過(guò)輸入輸出口進(jìn)行控制。一旦在應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)過(guò)程中出現(xiàn)不合理的情況，我們即可從中央處理器自動(dòng)診斷步驟重新開(kāi)始。

1.2.2PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則在進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們需遵循以下幾個(gè)原則：

(1)PLC控制系統(tǒng)的安全性與可靠性需得到保證，同時(shí)還要滿足控制對(duì)象的基本需求。

(2)在確保PLC控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的情況下，最大限度縮小成本投入，提高生產(chǎn)制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還需進(jìn)行系統(tǒng)的擴(kuò)展開(kāi)發(fā)，以便系統(tǒng)升級(jí)或再次開(kāi)發(fā)操作。

(3)PLC控制系統(tǒng)下生產(chǎn)出的產(chǎn)品不僅需保證質(zhì)量，還需保證安全性。

2PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的運(yùn)用

2.1在順序控制方面的運(yùn)用

PLC技術(shù)作為順序控制器進(jìn)行應(yīng)用是目前其在實(shí)際生產(chǎn)生活中應(yīng)用最為普遍的環(huán)節(jié)，如應(yīng)用PLC技術(shù)清理火力發(fā)電廠的飛灰和爐渣。在順序控制過(guò)程中，一旦自動(dòng)化控制系統(tǒng)在發(fā)揮自身效能時(shí)遇到困難，生產(chǎn)效率將變低。PLC在順序控制方面的應(yīng)用主要涉及遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)傳感、主站層這三個(gè)部分的內(nèi)容，我們?cè)谶M(jìn)行自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與組合時(shí)需確?？茖W(xué)性與合理性，以充分發(fā)揮PLC技術(shù)在順序控制方面的性能。

2.2在開(kāi)關(guān)量控制方面的運(yùn)用

PLC技術(shù)在應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化控制中時(shí)可以可編程存儲(chǔ)器的身份參與進(jìn)虛擬繼電器運(yùn)行過(guò)程中。在對(duì)繼電器進(jìn)行通斷控制時(shí)，PLC控制系統(tǒng)往往需要很長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，這實(shí)際上也就意味著繼電器難以在短路保護(hù)期間得到有效控制。這正是PLC在運(yùn)用過(guò)程中不斷出現(xiàn)的缺點(diǎn)之一，改善這一缺點(diǎn)的措施有自動(dòng)切換系統(tǒng)與PLC技術(shù)的綜合運(yùn)用，這一手段不僅可改變系統(tǒng)反應(yīng)慢的現(xiàn)狀，同時(shí)還可促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)作效率的提升，而這正是PLC技術(shù)在開(kāi)關(guān)量控制方面的應(yīng)用。

3PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的運(yùn)用策略

早在電氣工程自動(dòng)化控制智能化發(fā)展的起步階段，PLC技術(shù)已經(jīng)在該領(lǐng)域有了應(yīng)用，最具代表性的是電氣工程自動(dòng)化控制對(duì)信息技術(shù)的初步利用。近些年，計(jì)算機(jī)技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得PLC技術(shù)理論體系逐漸完善，其在電氣工程自動(dòng)化控制中所發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。為了更好地將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及其自動(dòng)化控制中，筆者認(rèn)為可采用以下策略。

3.1深入展開(kāi)PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制

為了給PLC技術(shù)的運(yùn)用提供思路，我們需從電氣工程自動(dòng)化控制的實(shí)際需求出發(fā)，既要鼓勵(lì)全球權(quán)威的專(zhuān)家學(xué)者通過(guò)大量實(shí)踐案例進(jìn)行PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的理論研究，還要對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)。

3.2積極開(kāi)展專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)工作

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的綜合素養(yǎng)較低是影響其在電氣工程自動(dòng)化控制中運(yùn)用的主要因素，因此我們需更加重視設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，確保其掌握PLC技術(shù)。

3.3加快建立健全PLC技術(shù)的運(yùn)用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

在運(yùn)用PLC技術(shù)時(shí)，其規(guī)范性與統(tǒng)一性非常重要，因此我們需加快建立健全相應(yīng)的運(yùn)用規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還需推動(dòng)其成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以為電氣工程自動(dòng)化控制的信息化發(fā)展奠定較為夯實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4為系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位與使用單位建立有效的溝通機(jī)制

有效的溝通機(jī)制可確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與實(shí)際生產(chǎn)需求相符，系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位與使用單位之間也可及時(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)或使用過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行交流溝通。除以上4種策略外，我們還需對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境加以考慮，如在極易受到電波干擾的惡劣環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員可安排對(duì)應(yīng)的抗干擾設(shè)備，以保證PLC控制系統(tǒng)切實(shí)發(fā)揮自身效能。

4PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的發(fā)展趨勢(shì)

4.1進(jìn)一步提升PLC控制系統(tǒng)的可靠性與抗干擾性

在過(guò)于惡劣或電磁干擾過(guò)于強(qiáng)烈的生產(chǎn)環(huán)境下，PLC控制系統(tǒng)在運(yùn)算或控制過(guò)程中極易出現(xiàn)偏差管理現(xiàn)象，甚至還會(huì)因某些重要環(huán)節(jié)出現(xiàn)的錯(cuò)誤而導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)秩序紊亂。因此，進(jìn)一步提升PLC控制系統(tǒng)的可靠性與抗干擾性是PLC未來(lái)發(fā)展的科學(xué)方向。在這一方向指導(dǎo)下，我們需采取措施提升系統(tǒng)在惡劣環(huán)境以及電磁信號(hào)密集環(huán)境下的抗干擾能力，而并盡量減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及使用過(guò)程中各類(lèi)因素對(duì)系統(tǒng)所產(chǎn)生的負(fù)面影響。

4.2推動(dòng)PLC系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化發(fā)展模式不斷邁進(jìn)

1975年DCS技術(shù)問(wèn)世，到目前，其在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用以及研發(fā)水平日益成熟，但由于提升的空間有限，因此其逐漸出現(xiàn)了后勁不足的現(xiàn)象。PLC技術(shù)與DCS技術(shù)的充分融合則有利于二者優(yōu)劣互補(bǔ)，經(jīng)過(guò)合理通化與創(chuàng)新發(fā)展，一種全新的控制系統(tǒng)產(chǎn)生并且在電氣工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用，即FCS控制系統(tǒng)，這將使得進(jìn)一步綜合與強(qiáng)化的應(yīng)用在系統(tǒng)內(nèi)數(shù)字化、自動(dòng)化及智能化的控制中得以實(shí)現(xiàn)。在不久的將來(lái)，F(xiàn)CS控制系統(tǒng)技術(shù)還將進(jìn)一步拓寬其在火電廠工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，同時(shí)還將獲得持續(xù)的完善與更新。

5結(jié)語(yǔ)

近些年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與接觸器控制技術(shù)的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用得到了進(jìn)一步完善，其技術(shù)理論體系也越來(lái)越成熟。綜上所述，PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中有著傳統(tǒng)機(jī)械觸電繼電器所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)的成熟將使得其控制系統(tǒng)更加安全可靠，其在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用也將得到進(jìn)一步的深入。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉衛(wèi)平,王明泉.PLC的發(fā)展及應(yīng)用前景[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā),2009,05:78-80.

[2]張帥.淺析PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,06:80.

[3]趙玥,任海燕.PLC關(guān)鍵技術(shù)在電氣工程控制系統(tǒng)中的有效運(yùn)用[J].科技與創(chuàng)新,2016,13:156.

[4]譚飛.探究PLC技術(shù)在煤炭工程電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2016,14:24-25.

[5]談文鑒.PLC關(guān)鍵技術(shù)在電氣工程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2013,08:7.

作者：王宇超       單位：上海遠(yuǎn)動(dòng)科技有限公司