论文部分内容阅读
[摘 要]随着现代科技的不断发展，自动化成为生产生活领域发展的主要方向，其中电气工程自动化成为其他工业领域自动化发展的基础。随着各项技术的研究不断深入，PLC技术成为电气工程自动化控制中的重要力量，促进了电气工程自动化控制的进一步发展，提高了控制系统的抗干扰、数据处理等能力。从PLC技术入手，分析PLC技术在电气工程自动化控制领域中应用的可行性和重要性，探讨PLC技术在电气工程自动化控制中的具体应用策略，以推動我国电气工程领域发展。
[关键词]PLC技术;电气工程;自动化控制
[中图分类号]TP18 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–0–02
[Abstract]With the continuous development of modern science and technology， automation has become the main direction of production and life， among which electrical engineering automation has become the basis of automation development in other industrial fields. As the research of various technologies continues to deepen， PLC technology has become an important force in electrical engineering automation control， which promotes the further development of electrical engineering automation control， and improves the anti-interference and data processing ability of the control system. Starting with PLC technology， this paper analyzes the feasibility and importance of PLC technology in the field of electrical engineering automation control， and discusses the specific application strategy of PLC technology in electrical engineering automation control. To promote the development of electrical engineering in China to provide some ideas and support.
[Keywords]PLC technology; electrical engineering; automation control
电气工程是一个国家工业产业的重要组成，其发展水平在一定程度上决定着其他工业产业的发展水平，影响着人们的生产生活水平。因此，电气工程领域是我国现阶段重要的发展任务。电气工程自动化控制是电气工程与自动控制工程的结合产物，关键在于控制技术的应用。控制技术效果越好、数据处理能力越强、抗干扰能力越高，电气工程的自动运行就越稳定和顺畅，PLC技术是目前重要的自动控制技术。PLC技术的应用，使电气工程的运转节约了大量的劳动力成本，提高了工程的生产效率，有助于电气工程领域的资源配置，促使我国工业领域进入新的发展阶段。
1 PLC技术概述
PLC是Programmable Logic Controller的简写，代表一种内部有微处理器可以展开编辑、执行逻辑运算、控制顺序、定时运转、计算数量的控制器。PLC技术应用于电气工程自动化控制，相当于在工业生产中加入了一台结构紧凑的计算机主机，借助计算机的数据处理能力和指令输入输出功能，能够对工业生产的可靠性、稳定性和安全性进行大幅度拓展。PLC包括电源、中央处理单元、存储单元、输入输出单元、外部设备5个部分。决定PLC性能的是中央处理单元，存储单元是PLC的记忆功能基础，输入输出单元是PLC与控制对象的连接桥梁，一个负责信号接收，一个负责信号输出，外部设备则主要根据PLC的应用需求而使用，常见的包括编程器、录音机、监控摄像头、打印机等。电气工程控制系统中采用PLC技术，就相当于在内部通过线路与软件进行信号交互和关联，抗干扰能力和稳定性都有了大幅度提高，相应的失控风险有所降低。
2 PLC技术应用于电气工程自动化控制的优势
2.1 控制效率高
PLC技术与电气工程设备的信号交互主要依靠内部的微处理器发出和接受指令，外部干涉对于PLC和电气工程设备的影响都被降低，从而在实现电气设备自动化控制的同时还能够提高电气工程运行的稳定性。而且，电气工程设备应用了PLC技术后，工作人员能够轻松通过外设的编程器来对PLC进行指令编辑，通过其他外设设备实现对PLC的功能启动和应用。电气工程运行只需要工作人员输入指令即可，人力成本大幅降低，控制工作质量和效率大幅提高。
2.2 具有较强的通用性，便于使用
PLC的输入输出信号过程比较简洁，编程语言的实际操作也比真正的计算机编程更简单，并不需要工作人员全面掌握专业计算机的复杂编程知识，就能够掌握PLC的编程和应用。而且，PLC的开发和调试比较方便，工作人员根据需求编辑指令后可在现场直接进行调试，不懂硬件的前提下就能够进行相应的修改和调整，从实用性和通用性上来讲PLC非常强大。PLC本身具备了部分继电器控制系统的器件功能，因此，电气工程中应用PLC能够减少一些不必要的设备和工作流程，从而降低工作人员的工作负担及压力，提高电气工程设备的生产与控制效率。而且，PLC产品本身体积小、综合性强、操作简单，在多种电气有关的生产工程中都适用。 2.3 具有较高的可靠性
电气工程本身在运行过程中会产生电流、电压的波动和影响，应用在电气工程中的控制器件需要拥有较强的抗干扰能力，否则会出现控制器件反被控制的窘况。PLC主要以集成电路为基础，输入输出单元有各自的独立接口，且拥有独立的内部电源和中央处理单元，电气工程设备运转产生的干扰因素较难直接对PLC造成干扰，这一特点加大了PLC技术应用的可靠性和安全性。在环境比较恶劣的条件下，PLC还可以外设密封处理，提高控制器本身的防振等级与接地效果，以适应生产工作环境，提高電气工程自动化控制的覆盖范围。
3 电气自动化中融入PLC技术的重要性
伴随着电子工程当中自动化水平的要求不断提升，PLC技术也在实践过程当中得到了更高的提升与完善，PLC技术能够针对传统的一些工业对计算机的融合运用进行控制，针对一些比较复杂的电气工程设备，采用这样一种方式能够有效的控制并运行。在这过程当中PLC技术主要可以分为两种不同的类型：以箱体式的形式出现;以模块式的形式出现。这两种不同的类型在后期的结构组织上也会有所不同，在箱体形式当中主要是通过CPU主板、内存、电源以及显示板等不同内容组合而成，同时，在所构成系统当中的CPU则可以依据其所表现的特殊化性能的不同划分为各不相同的型号，由此，在针对整个过程进行选择时，需要依据现实情况的需求来进行挑选;模块化中的PLC在后期的组织结构当中主要包括CPU模块、电源、内存以及专业化的I/O模块等。然而，在整个发展过程当中，不管是通过模块化的PLC形式还是形体形式的PLC组织，在结构当中主要还是属于总线形式的一种开放的结构，除此之外，I/O能力也主要是依据现实工程当中的不同需求来予以拓展的。
4 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用
4.1 在机床电气中的应用
对于电气工程企业来说，机床设备是加工生产的主体，搭载各种生产、装配设备，也是控制器控制的主要对象。机床本身的零部件较多，包括主体结构、功能装置、电力运行装置和液压装置等，其中功能装置根据机床的主要功能和生产需求进行配置，比如刀具、转台、分度头、排屑装置、照明装置、润滑装置、冷却装置等。正因为机床上加载的零部件较多，且大多执行对原材料的加工工作，因此在控制系统出现问题和故障时，不仅生产线的生产进度会因为机床停转受到影响，还会浪费大量的生产原材料、半成品，造成不必要的成本损失。在机床中应用PLC技术，能够有效避免这种情况，严格控制机床设备的开启、运转和停止时间，严格监督刀具等零部件的运转参数和使用时长，为技术人员传递机床运转的关键数据，帮助技术人员了解机床所需的维护和保养。PLC技术的应用能够有效提高机床自动化控制的稳定性和安全性，避免机床出现严重问题，进而影响到企业的正常生产。
4.2 数据控制中的应用
PLC技术应用的关键在于数据控制，电气工程自动化的关键也在于数据控制，能够提高数据收集、分析、处理、应用、输出的质量和效率，就能够提高电气工程自动化控制的质量和效率。在此过程中，数据的安全不容忽视，若数据出现丢失、损坏，必然会影响到PLC的运转，进而影响到电气工程设备的稳定运行，造成不必要的经济损失。PLC内部编程规则中对数据安全有相应的保护制度，整个数据的输入输出使用过程安全可见、可控，且并非将输入的指令原封不动进行输出，而是在输入后进行关键信息筛选和处理后再输出相关指令，这一过程提高，电气工程自动化控制的安全程度。
4.3 集中控制的应用
PLC技术拥有比继电器控制技术更高的工作效率和数据处理能力，不必将电气工程系统划分为几个部分进行分段控制，能够实现对电气工程系统的集中控制，保证工程的运转速度，提高工程的运行质量和稳定性。PLC具备自动监视的功能，这种功能能够实现对电气工程系统的集中控制，协调系统之间各个设备的运行，以便更好地管控单个设备，获得最佳的自动化控制效果。应用PLC技术，不仅可以实现对电气工程系统各部分的集中控制，还能够对各部分的运行状态进行监测，确保单个设备都处于合理的工作顺序、恰当的工作状态中，实现工作效率的最大化。这样的监视和监测能够及时发现电气工程系统的非正常运行参数，一旦发现参数异常、故障问题，就可以对电气工程系统进行停机维护，避免造成更大的经济损失。
4.4 PLC技术的远程控制应用
此外，在电气工程自动化控制中，PLC技术所拥有的远程控制功能具有广阔的发展前景，是电气工程智能化、无人化发展的主要方向和核心技术。在PLC技术的支持下，技术人员能够在远方利用中央控制系统控制PLC技术，再利用PLC技术控制电气工程系统，最大程度上减少人力与物力的消耗，大幅节约劳动力成本，让PLC代替技术人员对庞大的电气工程生产系统进行监督和控制。在隔离开关、断路器等重要且危险的设备控制中，PLC技术的应用能够有效提高控制安全程度，不必由技术人员去手动操作电气工程系统中的高位部分，降低电气工程控制的危险性，创造更大的经济效益。
4.5 PLC技术在开关量控制中的具体应用
开关量控制是电气工程自动化控制系统中必不可缺的一部分。这是因为电气工程系统的开关控制所需能耗较高，并且在长期连接、断开的运行控制下开关部分容易出现短路等故障，直接影响系统的稳定运行和技术人员的工作安全性。PLC技术的应用不仅能够完善和处理电气工程故障问题，还能够通过数据的收集和处理来确认电气工程系统设备的运行状态，提高电气系统的稳定性。PLC技术收集的关于开关部分的工作参数后，能够借助中央处理单元对这些参数进行分析，判断开关量是否处于额定状态，若发现异常需及时进行处理和调整。
5 结束语
在电气工程中，PLC技术具备广阔的应用空间和发展前景，能够对电气工程自动化运行起到优化的效果。应用PLC技术后，电气工程自动化运行效率和稳定性明显提高，运行成本得到有效控制，经济效益得到有效提升。技术人员应当重视在集中控制、开关控制、闭环控制等部分中应用PLC技术，节约劳动力成本，提高设备运行效率和安全性，为电气工程智能化发展奠定基础，推动我国工业实现进一步的资源优化配置。
参考文献
[1] 赵鑫璐. PLC技术在电气工程自动化控制中的应用探究[J].信息记录材料，2019，20（6）：131-132.
[2] 周锦阳. PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技经济导刊，2019，27（15）：50-51.
[3] 赵阳.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].通讯世界，2019，26（5）：160-161.
[4] 王钰涵.基于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].化工管理，2019（15）：16-17.
[5] 张波.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].四川水泥，2019（5）：176.
[关键词]PLC技术;电气工程;自动化控制
[中图分类号]TP18 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–0–02
[Abstract]With the continuous development of modern science and technology， automation has become the main direction of production and life， among which electrical engineering automation has become the basis of automation development in other industrial fields. As the research of various technologies continues to deepen， PLC technology has become an important force in electrical engineering automation control， which promotes the further development of electrical engineering automation control， and improves the anti-interference and data processing ability of the control system. Starting with PLC technology， this paper analyzes the feasibility and importance of PLC technology in the field of electrical engineering automation control， and discusses the specific application strategy of PLC technology in electrical engineering automation control. To promote the development of electrical engineering in China to provide some ideas and support.
[Keywords]PLC technology; electrical engineering; automation control
电气工程是一个国家工业产业的重要组成，其发展水平在一定程度上决定着其他工业产业的发展水平，影响着人们的生产生活水平。因此，电气工程领域是我国现阶段重要的发展任务。电气工程自动化控制是电气工程与自动控制工程的结合产物，关键在于控制技术的应用。控制技术效果越好、数据处理能力越强、抗干扰能力越高，电气工程的自动运行就越稳定和顺畅，PLC技术是目前重要的自动控制技术。PLC技术的应用，使电气工程的运转节约了大量的劳动力成本，提高了工程的生产效率，有助于电气工程领域的资源配置，促使我国工业领域进入新的发展阶段。
1 PLC技术概述
PLC是Programmable Logic Controller的简写，代表一种内部有微处理器可以展开编辑、执行逻辑运算、控制顺序、定时运转、计算数量的控制器。PLC技术应用于电气工程自动化控制，相当于在工业生产中加入了一台结构紧凑的计算机主机，借助计算机的数据处理能力和指令输入输出功能，能够对工业生产的可靠性、稳定性和安全性进行大幅度拓展。PLC包括电源、中央处理单元、存储单元、输入输出单元、外部设备5个部分。决定PLC性能的是中央处理单元，存储单元是PLC的记忆功能基础，输入输出单元是PLC与控制对象的连接桥梁，一个负责信号接收，一个负责信号输出，外部设备则主要根据PLC的应用需求而使用，常见的包括编程器、录音机、监控摄像头、打印机等。电气工程控制系统中采用PLC技术，就相当于在内部通过线路与软件进行信号交互和关联，抗干扰能力和稳定性都有了大幅度提高，相应的失控风险有所降低。
2 PLC技术应用于电气工程自动化控制的优势
2.1 控制效率高
PLC技术与电气工程设备的信号交互主要依靠内部的微处理器发出和接受指令，外部干涉对于PLC和电气工程设备的影响都被降低，从而在实现电气设备自动化控制的同时还能够提高电气工程运行的稳定性。而且，电气工程设备应用了PLC技术后，工作人员能够轻松通过外设的编程器来对PLC进行指令编辑，通过其他外设设备实现对PLC的功能启动和应用。电气工程运行只需要工作人员输入指令即可，人力成本大幅降低，控制工作质量和效率大幅提高。
2.2 具有较强的通用性，便于使用
PLC的输入输出信号过程比较简洁，编程语言的实际操作也比真正的计算机编程更简单，并不需要工作人员全面掌握专业计算机的复杂编程知识，就能够掌握PLC的编程和应用。而且，PLC的开发和调试比较方便，工作人员根据需求编辑指令后可在现场直接进行调试，不懂硬件的前提下就能够进行相应的修改和调整，从实用性和通用性上来讲PLC非常强大。PLC本身具备了部分继电器控制系统的器件功能，因此，电气工程中应用PLC能够减少一些不必要的设备和工作流程，从而降低工作人员的工作负担及压力，提高电气工程设备的生产与控制效率。而且，PLC产品本身体积小、综合性强、操作简单，在多种电气有关的生产工程中都适用。 2.3 具有较高的可靠性
电气工程本身在运行过程中会产生电流、电压的波动和影响，应用在电气工程中的控制器件需要拥有较强的抗干扰能力，否则会出现控制器件反被控制的窘况。PLC主要以集成电路为基础，输入输出单元有各自的独立接口，且拥有独立的内部电源和中央处理单元，电气工程设备运转产生的干扰因素较难直接对PLC造成干扰，这一特点加大了PLC技术应用的可靠性和安全性。在环境比较恶劣的条件下，PLC还可以外设密封处理，提高控制器本身的防振等级与接地效果，以适应生产工作环境，提高電气工程自动化控制的覆盖范围。
3 电气自动化中融入PLC技术的重要性
伴随着电子工程当中自动化水平的要求不断提升，PLC技术也在实践过程当中得到了更高的提升与完善，PLC技术能够针对传统的一些工业对计算机的融合运用进行控制，针对一些比较复杂的电气工程设备，采用这样一种方式能够有效的控制并运行。在这过程当中PLC技术主要可以分为两种不同的类型：以箱体式的形式出现;以模块式的形式出现。这两种不同的类型在后期的结构组织上也会有所不同，在箱体形式当中主要是通过CPU主板、内存、电源以及显示板等不同内容组合而成，同时，在所构成系统当中的CPU则可以依据其所表现的特殊化性能的不同划分为各不相同的型号，由此，在针对整个过程进行选择时，需要依据现实情况的需求来进行挑选;模块化中的PLC在后期的组织结构当中主要包括CPU模块、电源、内存以及专业化的I/O模块等。然而，在整个发展过程当中，不管是通过模块化的PLC形式还是形体形式的PLC组织，在结构当中主要还是属于总线形式的一种开放的结构，除此之外，I/O能力也主要是依据现实工程当中的不同需求来予以拓展的。
4 PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用
4.1 在机床电气中的应用
对于电气工程企业来说，机床设备是加工生产的主体，搭载各种生产、装配设备，也是控制器控制的主要对象。机床本身的零部件较多，包括主体结构、功能装置、电力运行装置和液压装置等，其中功能装置根据机床的主要功能和生产需求进行配置，比如刀具、转台、分度头、排屑装置、照明装置、润滑装置、冷却装置等。正因为机床上加载的零部件较多，且大多执行对原材料的加工工作，因此在控制系统出现问题和故障时，不仅生产线的生产进度会因为机床停转受到影响，还会浪费大量的生产原材料、半成品，造成不必要的成本损失。在机床中应用PLC技术，能够有效避免这种情况，严格控制机床设备的开启、运转和停止时间，严格监督刀具等零部件的运转参数和使用时长，为技术人员传递机床运转的关键数据，帮助技术人员了解机床所需的维护和保养。PLC技术的应用能够有效提高机床自动化控制的稳定性和安全性，避免机床出现严重问题，进而影响到企业的正常生产。
4.2 数据控制中的应用
PLC技术应用的关键在于数据控制，电气工程自动化的关键也在于数据控制，能够提高数据收集、分析、处理、应用、输出的质量和效率，就能够提高电气工程自动化控制的质量和效率。在此过程中，数据的安全不容忽视，若数据出现丢失、损坏，必然会影响到PLC的运转，进而影响到电气工程设备的稳定运行，造成不必要的经济损失。PLC内部编程规则中对数据安全有相应的保护制度，整个数据的输入输出使用过程安全可见、可控，且并非将输入的指令原封不动进行输出，而是在输入后进行关键信息筛选和处理后再输出相关指令，这一过程提高，电气工程自动化控制的安全程度。
4.3 集中控制的应用
PLC技术拥有比继电器控制技术更高的工作效率和数据处理能力，不必将电气工程系统划分为几个部分进行分段控制，能够实现对电气工程系统的集中控制，保证工程的运转速度，提高工程的运行质量和稳定性。PLC具备自动监视的功能，这种功能能够实现对电气工程系统的集中控制，协调系统之间各个设备的运行，以便更好地管控单个设备，获得最佳的自动化控制效果。应用PLC技术，不仅可以实现对电气工程系统各部分的集中控制，还能够对各部分的运行状态进行监测，确保单个设备都处于合理的工作顺序、恰当的工作状态中，实现工作效率的最大化。这样的监视和监测能够及时发现电气工程系统的非正常运行参数，一旦发现参数异常、故障问题，就可以对电气工程系统进行停机维护，避免造成更大的经济损失。
4.4 PLC技术的远程控制应用
此外，在电气工程自动化控制中，PLC技术所拥有的远程控制功能具有广阔的发展前景，是电气工程智能化、无人化发展的主要方向和核心技术。在PLC技术的支持下，技术人员能够在远方利用中央控制系统控制PLC技术，再利用PLC技术控制电气工程系统，最大程度上减少人力与物力的消耗，大幅节约劳动力成本，让PLC代替技术人员对庞大的电气工程生产系统进行监督和控制。在隔离开关、断路器等重要且危险的设备控制中，PLC技术的应用能够有效提高控制安全程度，不必由技术人员去手动操作电气工程系统中的高位部分，降低电气工程控制的危险性，创造更大的经济效益。
4.5 PLC技术在开关量控制中的具体应用
开关量控制是电气工程自动化控制系统中必不可缺的一部分。这是因为电气工程系统的开关控制所需能耗较高，并且在长期连接、断开的运行控制下开关部分容易出现短路等故障，直接影响系统的稳定运行和技术人员的工作安全性。PLC技术的应用不仅能够完善和处理电气工程故障问题，还能够通过数据的收集和处理来确认电气工程系统设备的运行状态，提高电气系统的稳定性。PLC技术收集的关于开关部分的工作参数后，能够借助中央处理单元对这些参数进行分析，判断开关量是否处于额定状态，若发现异常需及时进行处理和调整。
5 结束语
在电气工程中，PLC技术具备广阔的应用空间和发展前景，能够对电气工程自动化运行起到优化的效果。应用PLC技术后，电气工程自动化运行效率和稳定性明显提高，运行成本得到有效控制，经济效益得到有效提升。技术人员应当重视在集中控制、开关控制、闭环控制等部分中应用PLC技术，节约劳动力成本，提高设备运行效率和安全性，为电气工程智能化发展奠定基础，推动我国工业实现进一步的资源优化配置。
参考文献
[1] 赵鑫璐. PLC技术在电气工程自动化控制中的应用探究[J].信息记录材料，2019，20（6）：131-132.
[2] 周锦阳. PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技经济导刊，2019，27（15）：50-51.
[3] 赵阳.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].通讯世界，2019，26（5）：160-161.
[4] 王钰涵.基于PLC技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].化工管理，2019（15）：16-17.
[5] 张波.电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].四川水泥，2019（5）：176.