PLC 技术在电气工程及其自动化控制中的运用分析

引言

电气工程自动化控制，是电气工程发展的有效技术手段，其自动化控制需借助于自动化技术，在对电力系统实现有效监控、控制及管理的基础上，提升电气工程运行质量效益。对于 PLC 技术，则为工业自动化控制领域常用的一种数字计算机技术，此项技术在电气工程自动化控制中应用，可以使自动化控制精度提升、效率提升，并使模拟量控制得到有效实现，进而提高电气工程自动化控制系统运行的可靠性及安全性。

1 电气工程及其自动化控制概述

近年来，我国在电气工程与自动控制领域的研究与应用方面取得了显著成果。随着科技的迅猛进步，电气工程自动控制技术作为科技进步的直接体现，为工业企业开辟了新的发展路径，促使生产过程向智能化、高效化方向转型，为实现高质量发展目标提供了强有力的支持。在此过程中，PLC（可编程逻辑控制器）等先进的自动控制技术得到了广泛应用。这些技术凭借其出色的数据处理能力和灵活的编程功能，显著提升了企业的生产效率和经济效益，对电力工程作业模式产生了深远影响。自动化水平的大幅提升，不仅优化了生产流程，降低了人力资源成本，还为工业发展提供了可靠的技术保障，促进了电气工程及自动控制技术的不断创新与升级。

2 PLC 技术在电气工程及其自动化控制系统中的应用

2.1 流程顺序管理

在电气工程技术的广阔领域中，PLC（可编程逻辑控制器）技术的顺序控制功能占据着核心位置，特别是在发电厂、变电所等规模宏大、技术复杂的工程项目中显得尤为重要。这些设施不仅是确保电力稳定供应与安全的核心环节，还是推动国家经济发展的重要力量。在这样的背景下，PLC 技术凭借其出众的顺序控制能力，成为保障重大项目高效、稳定运行的关键要素。作为电气系统的指挥中心，PLC 技术根据预设的操作指南与条件，精准指挥各个电气组件按照既定的顺序协同工作。这一特性极大地推动了电气系统自动化水平的提升，有效避免了人为操作带来的误差和风险。在 PLC 技术的精确调控下，电气组件之间的配合变得更加紧密无间，系统整体运行效率实现了质的飞跃。此外，PLC 技术还具备实时分析现场监控数据的能力。它能够迅速捕捉现场传感器传递的信息，并据此智能生成控制指令，从而确保电力网络始终保持稳定运行。这种智能化的控制方式不仅加速了系统的响应速度，还使电力网络在面对突发状况时能够迅速作出反应，有力地保障了电力供应的连续性和稳定性。在顺序控制策略方面，PLC 提供了选择流程与并行作业两种模式。选择流程模式使系统能够根据外部环境的变化灵活调整工作流程，确保高效运行；并行作业模式则要求所有子任务在特定条件下同步完成，以保障关键操作的同步执行。

2.2 在开关量控制中的应用要点

（1）实现对开关量信号的有效连接，针对相关设备的开关量信号，如开关、按钮、传感器设备等，与 PLC 开关量输入模块保持良好的连接关系。同时，对于开关量输入模块而言，其输入通道较多，各通道均可连接至某个开关，或者传感器。相关模块，可以把开关量信号转化成数字信号，然后向 PLC 控制器传递。（2）辅助于逻辑程序的编辑。在合理利用 PLC 编程软件的基础上，可通过编写的逻辑程序，对开关量信号进行处理，进一步将相对应的控制信号生成出来。对于其中的逻辑程序，可将特定控制逻辑及需求为依据进行编写，其中涉及逻辑运算、条件语句及控制语句等内容。（3）开关量信号监测。利用 PLC 技术，对连接的开关量输入模块进行持续监测，以此了解开关量信号状态变化情况。在某个开关被打开或者闭合的情况下，或传感器触发情况下，开关量输入模块可以将相关状态变化传递至 PLC 的控制器中。（4）逻辑控制执行。以逻辑程序执行情况为依据，PLC 可结合开关量信号状态，使相对应的控制信号有效生成。相关控制信号，既可以作为开关量输出信号，表示设备启动、暂停、调节等相关操作；又可经开关量输出模块，向外部设备或者控制系统连接。（5）设备操作控制。经开关量输出信号，PLC 可对连接的设备操作情况进行控制。

比如，如果开挂了输出信号显示“1”，则需对设备执行启动命令；如果输出信号显示“0”，则需对设备执行暂停运行命令。此外，PLC 能够和各类设备之间维持良好的连接关系，比如，和阀门、传送带以及电机等有效连接，以开关量信号状态为依据，执行相对应的控制操作等，进而保证电气工程自动化控制效果的提升。

2.3 顺序控制

顺序控制在电气工程自动化系统中用于确保设备按照预定顺序依次执行操作。PLC 在顺序控制方面优势明显，可替代传统的继电控制系统。它能通过集控室实现对生产过程的集中管理和控制，不仅可完成单独设备的控制，还能通过信息模块与通信总线连接，实现对整个系统甚至生产车间的整体控制。例如在自动化流水生产线上，PLC 可根据预设程序，精确控制各个工序的设备按照顺序启动、运行和停止，保证生产过程的高效、稳定进行，极大地提高了生产效率和产品质量。

2.4 反馈闭环控制

在工业自动化的广泛应用中，反馈闭环控制机制占据核心地位，发挥着不可或缺的作用。该机制通过预设的电气参数基准以及允许的误差范围，持续且细致地监控工业设备的运行状态，并根据实际情况灵活调整控制策略。传感器作为这一机制的关键组件，能够实时收集现场的各种信号，并与预设的标准值进行精确比对，确保设备始终保持最佳工作状态。当设备运行参数偏离预设的安全范围时，闭环控制系统能够迅速启动应急响应机制。这种快速响应的能力，主要得益于 PLC（可编程逻辑控制器）技术的强大计算能力。PLC 在检测到参数偏差超出预设阈值时，会立即依据预设的控制逻辑作出判断，并采取相应的调整措施，以确保设备的稳定运行，有效防止潜在的经济损失和安全风险。在PLC 的选型过程中，闭环控制的具体需求成为重要的考虑因素。具备模拟数量闭环控制功能的 PLC，凭借其卓越的模拟信号处理精度，在众多 PLC 产品中表现出色，成为工业自动化领域的优选方案。它能够快速且准确地解析传感器反馈的数据，并将这些数据与预设值进行细致比对，进而对设备的运行状态进行精确调控。

结语

综上所述，PLC 技术特点鲜明，编程简单、可靠性高，且抗干扰能力强等。在电气工程自动化控制领域，PLC 技术可发挥显著的作用，比如，提升自动化控制精度及效率，实现模拟量控制目标。因此，需将 PLC 技术合理利用到电气工程自动开关量、顺序、闭环、远程等控制过程，以此提升电气工程自动化控制效果，确保电气工程运行效率、可靠性及安全性的协同提升，进一步为电气工程自动化控制行业发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1] 梁锐 .PLC 技术在电气设备自动化控制中的应用 [J]. 造纸装备及材料 ,2023,52(12):115-117.

[2] 冯军 .PLC 技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析 [J]. 造纸装备及材料 ,2023,52(11):79-81.