电气工程自动化控制中PLC技术的应用

摘要：当前电气工程自动化控制技术持续稳步推进，实现生产效率大幅提升，随着智能制造兴起，如何提高电气工程自动化控制系统智能化已势在必行。基于此，将简要探讨PLC（可编程逻辑控制器）技术在电气工程自动化控制中的应用现状与发展趋势，对PLC技术的工作原理、特点及其在工业生产中的具体应用分析，以推动工业现代化进程，提升企业竞争力。

关键词：电气工程；自动化控制；PLC技术应用

目录

摘要 1

引言 3

1电气工程自动化控制中PLC工作原理 1

2电气工程自动化控制中PLC主要特点 2

3电气工程自动化控制中PLC技术的应用 2

3.1工业生产 2

3.2制造业 2

3.3建筑业 3

参考文献： 5

引言：PLC技术简化电气控制系统的设计维护，提高生产效率及产品质量，通过将传统继电器逻辑控制转变为软件编程控制，实现控制逻辑可修改性，为工业生产多样化需求提供支持，为电气工程自动化控制领域技术创新及应用实践提供支持，推动工业现代化进程，促进技术发展[1]。

1电气工程自动化控制中PLC工作原理

在电气工程自动化控制中，PLC（可编程逻辑控制器）工作时，CPU会按照用户预先编制并存储在用户存储器中的程序，对各指令进行扫描执行，循环主要分为输入采样、用户程序执行和输出刷新三个环节。其中，在输入采样阶段，PLC可快速读取传感器数据、开关状态等外部输入信号，并将相关信息存储在内部I/O映像区中。在用户程序执行阶段，CPU会根据预设的逻辑算法对输入数据进行处理，并作出相应控制决策。在输出刷新阶段，PLC会根据逻辑运算结果对输出状态进行更新，通过输出模块向外部设备发送控制信号，如启动电机、调节阀门等，通过不断循环扫描，对自动化系统持续监控调整。

2电气工程自动化控制中PLC主要特点

硬件方面，PLC采用光电隔离的I/O接口电路，减少信号干扰，各输入端皆配备滤波器，提升信号稳定性。软件方面，PLC内置诊断功能，可在电源或其他硬件出现故障时，及时发出警报并采取有效措施，防止故障扩大。PLC模块化设计使无论是电源、CPU还是I/O模块，皆可根据实际需求进行自由组合扩展，此设计满足不同生产现场的控制需求，便于后期维护修理。PLC编程方式简单直观，易于学习掌握，提高工作效率。PLC还具备较强网络通信能力，可与其他设备进行联网通信，实现数据共享及远程监控，使得PLC在构建大型工业自动化系统时，可实现系统集成及统一管理。

3电气工程自动化控制中PLC技术的应用

3.1工业生产

化工行业中，在化工生产线上，PLC负责控制各反应釜、搅拌器、泵等设备运行，保证化学反应顺利进行。PLC还可实时监测反应釜内温度、压力、液位等参数，并根据预设逻辑进行判断处理。一旦参数超出设定范围，PLC会发出警报并采取停机、紧急排放等措施，保证生产安全[2]。

PLC技术还广泛应用于纺织机械、机械制造、能源管理等工业生产领域，在纺织机械中，PLC控制织布机的转速、纬纱插入、经纱张力等参数，提高织物质量及生产效率。在机械制造中，PLC用于数控机床控制，实现对刀具运动轨迹、切削速度等参数控制。在能源管理中，PLC用于监控和控制能源的分配消耗，实现能源智能化管理。

3.2制造业

以汽车制造业为例，PLC技术从冲压、焊接、涂装到总装，各环节皆需PLC准确控制。在冲压线，PLC凭借准确控制液压机或机械压力机动作，对金属板材高效冲压。PLC还可实时监测冲压机运行状态，保证生产安全。在焊接环节，PLC负责控制焊接机器人动作轨迹、焊接时间及焊接电流等参数，保证焊接质量及生产效率。在涂装线，PLC通过控制喷涂机器人移动速度及喷涂量，对车身均匀涂装，提高涂装效率，降低涂料消耗。

在食品饮料包装中，PLC作为核心控制器，结合扩展子站和传感器，可自动完成灌装、压盖、贴标签、装箱等生产任务。例如，在饮料灌装生产线上，PLC根据液位传感器的信号控制灌装机的阀门开启关闭，实现准确灌装。PLC还可实时监测生产线上如光电传感器、温度传感器等传感器信号，保证生产过程稳定安全。一旦出现异常情况，PLC会立即发出警报并停机，避免生产事故发生。

4中电二公司对PLC技术的应用

中电二公司在PLC（可编程逻辑控制器）领域的实力及其与公司整体业务的匹配度，可从其技术积累、行业应用、人才储备及业务布局等方面综合分析如下：

4.1技术积累与行业应用

中电二公司作为国内领先的高科技厂房EPC总承包企业，尤其在半导体、生物医药、智能制造等领域具备显著优势。其核心技术包括洁净室工程、自动化控制系统集成等，而PLC作为工业自动化控制的核心组件，在这些领域的应用场景广泛。例如：

半导体厂房建设：半导体生产线对洁净度和自动化控制要求极高，PLC系统用于控制温湿度、气流、设备联动等关键环节。中电二公司承建的华虹、中芯国际等项目，均需高度依赖PLC技术实现精准控制。医疗与生物安全实验室：如中国疾控中心二期项目和西湖大学生物安全实验室，涉及复杂的环境监控系统，PLC在保障实验室安全运行中发挥重要作用。

4.2人才与研发能力

中电二公司在自动化控制领域的人才储备充足：每年有定期的招聘需求：要求电气工程、自动化等专业背景，主要负责控制系统设计与实施，侧面印证其PLC相关技术需求。

研发投入：公司设有企业技术中心，每年研发投入占产值的3%，并推动BIM、CFD等先进技术与自动化控制的结合，为PLC系统优化提供技术支持。

4.3业务布局与市场匹配度

EPC总承包模式：中电二公司提供从设计到运维的全流程服务，PLC作为其自动化控制系统的关键组件，能够提升工程效率并降低客户协调成本。例如，其EPC项目中集成的洁净室控制系统需高度依赖PLC实现智能化管理。

行业趋势响应：随着智能制造和工业4.0的推进，PLC在工厂数字化中的作用愈发重要。中电二公司参与的量子科技、智能制造基地等项目，均需匹配先进的PLC解决方案以提升竞争力。

结论：

本人曾参与实施多个中电二公司的数据中心项目以及半导体项目，对于半导体行业头部客户的一级洁净室中有较多接触和了解，对于中电二公司的广泛的市场客户中，工业生产、制造业、建筑业等行业均为相关客户，中电二公司虽非PLC设备制造商，但其在自动化控制系统集成、EPC工程实施及行业深耕方面的实力，与PLC技术的应用需求高度匹配。通过技术整合与研发投入，公司能够有效发挥PLC在高端厂房建设中的价值，同时顺应国产化趋势，进一步巩固其在智能制造领域的领先地位。

在电气工程自动化控制领域，PLC技术可提升工业生产自动化水平及效率，增强系统稳定性。通过准确控制编程，PLC可满足各种复杂生产工艺的需求，实现从简单逻辑控制到复杂过程控制全面覆盖。PLC技术引入，降低生产过程中能耗及故障率，提高产品质量。PLC技术还促进电气工程自动化控制系统与信息技术的深度融合，提高企业运营效率及管理水平。

参考文献：

[1]刘勇.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J].中国设备工程，2025，（01）：227-229.

[2]李书奎.PLC技术在电气工程及自动化控制中的应用[J].电子产品世界，2024，31（11）：58-60+64.