陳洪振 樊志鵬 姜子鵬

[摘? ? 要]文章在闡述PLC技術(shù)概念、特點(diǎn)以及具體應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，從閉環(huán)控制、順序控制、開(kāi)關(guān)量控制、數(shù)據(jù)控制、集中性控制等角度，對(duì)PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用展開(kāi)全面分析，并就此提出應(yīng)用PLC技術(shù)的應(yīng)注意的關(guān)鍵問(wèn)題，以不斷提高PLC技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]PLC技術(shù);電氣工程;自動(dòng)化控制;應(yīng)用

[中圖分類(lèi)號(hào)]TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2022）04–00–03

Reflection on the Application of PLC Technology in

Electrical Engineering and its Automation Control

Chen Hong-zhen，F(xiàn)an Zhi-peng，Jiang Zi-peng

[Abstract]On the basis of expounding the concept， characteristics and specific application advantages of PLC technology， this paper discusses the application of PLC technology in electrical engineering and its automation control from the perspectives of closed-loop control， sequence control， switch control， data control， and centralized control. A comprehensive analysis of the specific application is carried out， and the key issues that should be paid attention to in the application of PLC technology are put forward， so as to continuously improve the scientificity of the application of PLC technology and promote the high-quality development of related fields.

[Keywords]PLC technology; electrical engineering; automation control; application

PLC作為一種可編輯邏輯控制器，其在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高、操作簡(jiǎn)便等諸多優(yōu)勢(shì)，有著非常廣闊的應(yīng)用前景。但是在PLC技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，仍存在諸多問(wèn)題需要持續(xù)關(guān)注與探索。對(duì)此，本文通過(guò)對(duì)PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中具體應(yīng)用的全面梳理，立足PLC技術(shù)的發(fā)展前景，提出了應(yīng)用PLC技術(shù)所應(yīng)注意的相關(guān)事項(xiàng)。

1 PLC技術(shù)概述

1.1 定義

PLC又被稱(chēng)為可編輯邏輯控制器，是Programmable Logic Controller的縮寫(xiě)。從PLC的定義來(lái)看，該技術(shù)屬于控制器范疇，但與常規(guī)控制器在使用功能、適用范圍等方面存在較大差異。PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)編程操作，并自動(dòng)存儲(chǔ)相關(guān)信息，從而能夠有邏輯地對(duì)用戶(hù)指令進(jìn)行運(yùn)算。在此過(guò)程中，如需要系統(tǒng)與其他專(zhuān)業(yè)軟件的配合，同樣可通過(guò)PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)。此外，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用，無(wú)須過(guò)多接線，只需對(duì)儲(chǔ)存器的主要程序進(jìn)行調(diào)整即可。

1.2 特點(diǎn)

PLC技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①具有較強(qiáng)的靈活性、實(shí)用性，PLC技術(shù)在其應(yīng)用過(guò)程中，可通過(guò)不同的軟件達(dá)到預(yù)期控制目標(biāo)，而且該技術(shù)所占物理空間也相對(duì)較小，更容易發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值;②PLC控制系統(tǒng)的可編程控制器屬于標(biāo)準(zhǔn)格式，用戶(hù)在使用過(guò)程中，可根據(jù)自身需求，對(duì)其進(jìn)行靈活設(shè)置;③具有較強(qiáng)的可靠性與安全性。在應(yīng)用PLC技術(shù)的過(guò)程中，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，其自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間將故障碼反饋至工作人員，以確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

1.3 PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.3.1 I/O接口模塊較多

工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)往往涉及多個(gè)信號(hào)場(chǎng)域，如交流信號(hào)、直流信號(hào)、電流以及電壓等。這些信號(hào)錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)PLC系統(tǒng)自動(dòng)化控制有著更加嚴(yán)格的要求。因此，在PLC系統(tǒng)中通常會(huì)設(shè)置較多的I/O接口模塊，且這些接口模塊大多操作簡(jiǎn)單，能夠極大地幫助技術(shù)人員減輕工作壓力。

1.3.2 采取模塊化運(yùn)行模式

為了有效滿足不同工業(yè)系統(tǒng)的控制需求，多數(shù)PLC控制系統(tǒng)所采取的都是模塊化運(yùn)行模式，其系統(tǒng)內(nèi)部主要包括I/O接口模塊、CPU電源等不同模塊，然后通過(guò)電纜將各個(gè)模塊穩(wěn)定連接起來(lái)。在應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員可根據(jù)具體的工業(yè)生產(chǎn)需求以及系統(tǒng)運(yùn)行的具體規(guī)模，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行組合、調(diào)整，從而有效提高PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用效率。

1.3.3 通用性強(qiáng)，便于操作

PLC技術(shù)本身有著極強(qiáng)的通用性，操作難度相對(duì)較小，操作人員即便不懂計(jì)算機(jī)編程技術(shù)，同樣可以對(duì)其進(jìn)行操作與管理。另外，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試也比較簡(jiǎn)單，無(wú)須拆除硬件就可以根據(jù)用戶(hù)需求，調(diào)整控制方案。在PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行期間，技術(shù)人員可通過(guò)對(duì)PLC系統(tǒng)中的I/O端與工程中的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行連接，就能夠直接投入生產(chǎn)運(yùn)行。安裝流程簡(jiǎn)便這一特點(diǎn)，為技術(shù)人員查找系統(tǒng)運(yùn)行故障提供了極大便利。由于PLC控制系統(tǒng)采取的是模塊化運(yùn)行模式，在其運(yùn)行過(guò)程中，如果某個(gè)模塊發(fā)生故障，技術(shù)人員可以直接對(duì)其進(jìn)行更換，從而使得系統(tǒng)快速恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。B222CED0-9C57-4D23-A1D8-A9FEB43EA343

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

2.1 在閉環(huán)控制中的應(yīng)用

所謂閉環(huán)控制，是指各項(xiàng)輸出信息在經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理之后，再次數(shù)據(jù)處理開(kāi)端，使得信息處理流程形成閉環(huán)。根據(jù)閉環(huán)控制的特點(diǎn)，我們可以發(fā)現(xiàn)，它在很大程度上回受到反饋機(jī)制的影響。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)有序輸出各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過(guò)二次輸出后，再將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)錄入，并最終經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息的多次修正，達(dá)到預(yù)期的輸出效果。閉環(huán)系統(tǒng)由于自身的靈活性與高效性，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員可根據(jù)控制對(duì)象的具體特點(diǎn)及其反饋機(jī)制，對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行靈活調(diào)整。

電氣設(shè)備啟動(dòng)方式主要包括自動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)啟動(dòng)兩種。在電氣閉環(huán)控制中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠方便技術(shù)人員根據(jù)電氣設(shè)備的具體運(yùn)行時(shí)間，對(duì)生產(chǎn)工具進(jìn)行科學(xué)選擇以及對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，并最終經(jīng)過(guò)對(duì)比，選擇生產(chǎn)效率最高的設(shè)備，從而有效提升自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。此外，PLC技術(shù)的應(yīng)用，還可以將閉環(huán)控制與順序控制有效結(jié)合起來(lái)，從而使得電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能化水平得到進(jìn)一步提升。

總之，PLC技術(shù)在閉環(huán)控制環(huán)節(jié)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)閉環(huán)數(shù)據(jù)的高效管理，并對(duì)閉環(huán)結(jié)構(gòu)順序進(jìn)行有序調(diào)整，從而切實(shí)提升自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。而且PLC系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、便捷，方便技術(shù)人員根據(jù)具體生產(chǎn)變化，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，以更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。

2.2 在順序控制中的應(yīng)用

隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷升級(jí)與發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用也是越來(lái)越廣泛，特別是在自動(dòng)化系統(tǒng)的升級(jí)與改造過(guò)程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加顯著。在越來(lái)越多的領(lǐng)域，PLC作為一項(xiàng)順序控制技術(shù)，在多個(gè)領(lǐng)域都取得了良好的應(yīng)用效果。利用PLC技術(shù)對(duì)系統(tǒng)程序進(jìn)行科學(xué)編排，能夠有效減少數(shù)據(jù)重復(fù)處理次數(shù)，提升程序控制效果，確保電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

順序控制在電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位，順序控制模塊主要包括遠(yuǎn)程控制模塊、現(xiàn)場(chǎng)傳感模塊以及主次戰(zhàn)模塊。在順序控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員可以通過(guò)相關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)程序的遠(yuǎn)程控制，從而切實(shí)提高對(duì)電器設(shè)備的管理、控制效率。此外，為了切實(shí)保障PLC技術(shù)在順序控制系統(tǒng)中的應(yīng)用效果，技術(shù)人員需要根據(jù)電氣工程以及系統(tǒng)化系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，科學(xué)編寫(xiě)、調(diào)適控制程序。

2.3 在開(kāi)關(guān)量控制上的應(yīng)用

實(shí)踐表明，電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)控制將直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行效果。如果開(kāi)關(guān)數(shù)量較多，不僅會(huì)消耗更多電力資源，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)短路問(wèn)題。而PLC技術(shù)的應(yīng)用，則能夠使得這一問(wèn)題得到有效解決。PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化開(kāi)關(guān)量控制環(huán)節(jié)的應(yīng)用，能夠有效保證所編輯信息更好地滿足電氣運(yùn)行需求，提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。與此同時(shí)，PLC技術(shù)的應(yīng)用，還可以有效縮短繼電器在控制程序中的響應(yīng)時(shí)間，從而提高能源利用率，較少能源浪費(fèi)。

PLC技術(shù)的應(yīng)用，雖然能夠在一定程度上使得電氣工程及其自動(dòng)化控制效率得到提升，但是其缺陷也是不容忽視，在具體的應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員需要結(jié)合電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其運(yùn)行缺陷與不足，并借助其他技術(shù)，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以不斷提升生產(chǎn)效率。

2.4 在數(shù)控和反饋中的應(yīng)用

在電氣工程及其自動(dòng)化控制中，數(shù)據(jù)處理是極其關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。將PLC技術(shù)應(yīng)用于電氣工程及自動(dòng)化控制，系統(tǒng)可以通過(guò)初步編程，對(duì)其中的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效篩選，然后通過(guò)掃描設(shè)備，高效獲取各類(lèi)數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合程序的具體運(yùn)行要求，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效處理。PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)的應(yīng)用，能夠有效降低數(shù)據(jù)計(jì)算步驟的復(fù)雜程度，有效提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，保障電氣工程各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的安全性是至關(guān)重要的。這就需要相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)信息的具體內(nèi)容與特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性管理。在電氣工程中，其數(shù)據(jù)控制主要包括控制與被控制兩部分。其中，控制程序主要負(fù)責(zé)采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，然后對(duì)其進(jìn)行決策、輸出與報(bào)警等處理。技術(shù)人員則可以通過(guò)編程，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，完成對(duì)數(shù)據(jù)信息的高效處理。PLC技術(shù)在其中的應(yīng)用，能夠有效簡(jiǎn)化電氣系統(tǒng)的控制流程，確保自動(dòng)化口令的順利實(shí)施、穩(wěn)定運(yùn)行，切實(shí)保證數(shù)據(jù)信息的安全性、準(zhǔn)確性。

2.5 集中性控制系統(tǒng)

在標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通常由功能強(qiáng)大的中央控制系統(tǒng)以及其他多個(gè)設(shè)備組成，整個(gè)設(shè)備具有顯著的中央集成化特點(diǎn)。此外，在此系統(tǒng)中，不同的設(shè)備有著各自的運(yùn)行順序，PLC技術(shù)的應(yīng)用，能夠根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，科學(xué)編制系統(tǒng)程序?？梢?jiàn)，中央集成式的控制系統(tǒng)具有運(yùn)行效率高、應(yīng)用成本低等一系列優(yōu)勢(shì)。但是，這種控制方式同樣存在其固有缺陷，當(dāng)需要對(duì)其中某個(gè)控制對(duì)象的程序進(jìn)行更改時(shí)，就需要停止運(yùn)行整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

2.6 在工程整體運(yùn)行管理中的應(yīng)用

在電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行期間，相關(guān)技術(shù)人員要認(rèn)真履行崗位職責(zé)，發(fā)揮崗位作用，確保系統(tǒng)管理工作的高效開(kāi)展，同時(shí)還要注重工作經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，以不斷提升自身的工作水平，保障PLC技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。在電氣工程及其自動(dòng)化控制工作的具體開(kāi)展過(guò)程中，技術(shù)人員需要充分考慮PLC技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情況，并做好與相關(guān)崗位工作人員的溝通、協(xié)調(diào)工作，以不斷優(yōu)化對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程管理，使得PLC技術(shù)能夠更好地服務(wù)于電氣工程及其自動(dòng)化控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值，提升電子工程運(yùn)行效率。

3 應(yīng)用PLC技術(shù)應(yīng)注意事項(xiàng)

3.1 注重與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合

PLC技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，需要注重與計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的深度融合。具體來(lái)說(shuō)，PLC技術(shù)的應(yīng)用，需要以信息化平臺(tái)為依托，充分發(fā)揮PLC技術(shù)數(shù)據(jù)信息在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用。技術(shù)人員可以通過(guò)信息化平臺(tái)，有效監(jiān)控、合理分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在此過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常問(wèn)題，就需要及時(shí)與對(duì)應(yīng)區(qū)域的管理人員取得聯(lián)系，并共同分析異常數(shù)據(jù)，從而最終使得問(wèn)題得到有效解決。B222CED0-9C57-4D23-A1D8-A9FEB43EA343

3.2 注重優(yōu)秀專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)

當(dāng)前，人才緊缺是限制PLC技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素。PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，需要大量的專(zhuān)業(yè)人才從事電氣系統(tǒng)的框架構(gòu)建工作。因此，為加強(qiáng)PLC技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)人才的培養(yǎng)，需要做好以下工作：①加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)人才引進(jìn)，電氣企業(yè)人力資源管理部門(mén)應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身具體發(fā)展情況，通過(guò)提高人才待遇、完善保障機(jī)制等路徑，吸引更多人才，以不斷提高企業(yè)PLC技術(shù)團(tuán)隊(duì)專(zhuān)業(yè)水平;②加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)人員的培訓(xùn)，確保相關(guān)崗位人員能夠切實(shí)發(fā)揮崗位作用，提高工作效率，保障PLC技術(shù)的有效應(yīng)用;③加強(qiáng)校企合作，為高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供實(shí)習(xí)、實(shí)踐崗位，并通過(guò)現(xiàn)代學(xué)徒制、老帶新等方式，幫助學(xué)生更好地適應(yīng)工作環(huán)境;④完善激勵(lì)機(jī)制，充分調(diào)動(dòng)相關(guān)崗位人員的工作熱情，使其能夠更加積極地投入PLC技術(shù)的應(yīng)用、研發(fā)工作中，從而切實(shí)提升PLC技術(shù)的應(yīng)用效率。

3.3 注重PLC技術(shù)的挖掘與拓展

現(xiàn)階段，PLC技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、建筑工程等領(lǐng)域都得到了非常廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐表明，PLC技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，的確有著提升設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)勢(shì)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，PLC技術(shù)在未來(lái)有著非常廣闊的發(fā)展前景，其在電氣工程及其自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，能夠有效提高電氣工程的智能化、自動(dòng)化水平。此外，PLC技術(shù)在未來(lái)會(huì)以更快的運(yùn)行速度，更小的物理空間，更好地滿足各個(gè)領(lǐng)域的個(gè)性化應(yīng)用需求。為推動(dòng)PLC技術(shù)更加高效的應(yīng)用，相關(guān)研究技術(shù)人員應(yīng)加快對(duì)PLC技術(shù)的進(jìn)一步挖掘與開(kāi)發(fā)，提升PLC技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性，為其的應(yīng)用與發(fā)展提供更多可能性。

4 結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提升系統(tǒng)運(yùn)行效果和電氣工程的生產(chǎn)效率，也可以推動(dòng)電氣工程的自動(dòng)化與智能化發(fā)展。為保障電氣工程的穩(wěn)定發(fā)展，技術(shù)人員要改變傳統(tǒng)的管理觀念，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)提升自己的管理水平，使得PLC技術(shù)可以更好地發(fā)揮其應(yīng)用價(jià)值，并通過(guò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)與PLC技術(shù)的融合、培養(yǎng)優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)人才等方式提升管理工作的有效性，實(shí)現(xiàn)電氣工程的現(xiàn)代化、自動(dòng)化與智能化發(fā)展。

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