基于PLC技术的电气自动化控制应用研究

　　秦泗亮

　　【摘 要】电气自动化是当前工业生产中的主要组成部分。随着科学技术的不断发展，传统的电气自动化控制已经无法满足实际生产的需要。而PLC技术作为一种新型的工业控制技术，其在电气自动化控制中具有极高的应用价值，不仅有效提升电气自动化控制的工作效率和质量，而且能够进一步降低生产成本。本文对PLC技术在电气自动化控制中的应用优势进行了分析，并提出了具体的应用方法，希望能为相关从业人员提供一些帮助和参考。

　　【关键词】PLC技术；电气自动化；控制应用

　　引言

　　随着科技的不断进步，电气自动化控制在工业生产和日常生活中发挥着越来越重要的作用。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）技术作为电气自动化控制领域的关键技术之一，具有可靠性高、灵活性强、编程简单等优点，被广泛应用于各个行业。PLC采用了先进的电子技术和制造工艺，具有很强的抗干扰能力。它能够在恶劣的工业环境下稳定运行，适应高温、低温、潮湿、粉尘等复杂的工作条件。PLC还具有自我诊断和故障报警功能，能够及时发现和处理系统中的故障，提高系统的可靠性和稳定性。PLC的编程方式简单灵活，可以根据不同的控制要求编写不同的程序。用户可以通过编程软件对PLC进行编程，实现各种复杂的控制逻辑。而且，PLC的硬件结构也具有很强的扩展性，可以根据需要添加各种输入输出模块，满足不同的控制需求。PLC采用了直观的梯形图编程语言，这种编程语言类似于继电器控制电路图，易于理解和掌握。即使没有专业的编程知识，也能够通过简单的学习和培训快速上手。PLC还支持多种编程语言，如指令表语言、功能块图语言等，能满足不同用户的编程需求。

　　一、PLC技术的应用优势

　　在工业生产中，PLC技术可以实现对电气自动化控制系统的自动化控制，这不仅有效降低对工作人员的依赖性，而且能够有效提高工业生产的工作效率和质量[1]。PLC技术具有极强的兼容性，通过将其与计算机网络进行结合，就能够实现对电气自动化控制系统的远程控制[2]。PLC技术通过对指令的编写来完成相应的控制和管理功能，因此能够在电气自动化控制系统中发挥出良好的应用优势，同时能够实现对电气自动化控制系统运行状态的实时监测和记录，从而更好地提升工作人员对电气自动化控制系统运行状态和故障情况的判断能力，最终使工作人员能够更好地了解和掌握电气自动化控制系统的运行状态和故障情况[3]。

　　二、PLC在电气自动化控制中的具体应用

　　（一）电力变压器控制

　　PLC技术的应用，不仅能够有效提升电力变压器的工作效率，而且能够进一步降低企业的生产成本。通常情况下，PLC技术主要应用在变压器控制系统中[4]。在变压器控制系统中，工作人员可以通过PLC技术来对变压器进行实时监测和控制，并在出现异常情况时及时做出处理，确保电气自动化控制工作的顺利开展。在实际操作中，工作人员需要利用PLC技术来实现对变压器运行情况的实时监测，并在出现异常情况时及时作出处理[5]。例如，当变压器出现过载情况时，工作人员可以通过PLC技术来进行实时监测，并及时调整控制系统中的继电器闭合状态或断开状态[6]。

　　（二）电动机控制

　　电动机控制是电气自动化控制中的重要内容。在整个工业生产过程中，电动机的作用是十分重要的。电气自动化控制系统通常需要对电动机进行一定程度上的控制，从而确保电动机能够按照一定的指令运行，实现工业生产。实际操作过程需要通过PLC对电动机进行相应的控制。电动机的启动和停止都具有较高的复杂性，因此在进行PLC控制时，要结合具体情况对其进行具体分析。工作人员首先需要确保PLC与电动机之间存在一定的连接关系，保证二者能够按照一定的指令完成相应的工作；其次在PLC系统中对相关指令进行设定，将其作为程序运行的基础；最后在实际运行过程中，需要确保程序运行流畅，并且保证电动机能够正常运行。

　　（三）变频器控制

　　变频器控制主要是指在电气自动化控制中通过变频器来调整电动机的运行速度，进而提升电动机运行的稳定性。在实际应用中，变频器需要满足三个条件。第一，变频器可以自动调节电动机的运行速度，而PLC技术也能够自动调节电动机的运行速度。第二，变频器能够对电动机进行变频调速控制。第三，变频器可以实现对电动机的启停控制。

　　因此，在实际工作中，工作人员可以根据实际情况选择使用PLC技术或变频器控制。PLC技术在电气自动化控制中的应用效果与其硬件设备也有很大关系。通常情况下，采用PLC技术进行电气自动化控制时，需要选择性能较好、功能较多的变频器。

　　（四）智能电网建设

　　智能电网建设是智能电网发展的主要方向，当前我国智能电网建设已经取得了一定的成果，但是在实践中还存在很多问题。为了解决这些问题，促进智能电网的发展，相关人员可以从两方面入手。一方面是要不断完善信息网络建设。信息网络是智能电网运行的基础，因此要想提升智能电网的运行效率和质量，就必须不断完善信息网络建设。另一方面是要加强对电力生产技术的研究。电力生产技术是影响智能电网运行效率和质量的关键因素之一，因此要想提升智能电网的运行效率和质量，就必须加强对电力生产技术的研究。当前新能源发电技术已经得到了较大的发展和普及，但其发展还不够成熟。因此，研究人员需要加强对新能源发电技术的研究，并且结合实际情况制订出合理的发展计划，从而为智能电网建设提供可靠保障。

　　三、PLC在电气自动化控制中的应用措施

　　PLC技术在电气自动化控制中的应用，能够促进电气自动化控制的快速发展。应用PLC技术，能够有效提升电气自动化控制的质量和水平。因此，相关人员要对PLC技术有充分了解，并根据实际情况选择合适的应用方法，保证PLC技术在电气自动化控制中发挥最大价值。在PLC技术应用过程中，相关人员还要充分结合电气自动化控制系统的特点、工作要求等内容，做好具体应用工作，确保PLC技术的优势能够发挥出来。

　　（一）控制系统设计

　　在PLC技术应用过程中，相关人员要对控制系统设计有充分了解，并结合电气自动化控制实际需求，做好系统设计工作。比如，在PLC控制系统中，相关人员需要将开关、继电器等设备连接起来。如果PLC技术应用设计工作不涉及连接设备，那么相关人员就需要对电气自动化控制系统进行全面分析。

　　（二）PLC的程序设计

　　在PLC程序设计过程中，相关人员要对电气自动化控制系统的功能和要求进行分析，根据实际情况设计出具有针对性的PLC程序，确保程序设计的科学性和合理性。例如，利用PLC技术来实现电动机过载保护功能，根据具体情况选择合适的输入和输出继电器元件。在进行触点工作方式选择过程中，相关人员要根据具体情况来选择合适的触点工作方式。

　　（三）实现自动化控制

　　PLC技术可以对电气设备进行有效控制，使其在规定的时间内完成相应的工作内容。为了使电气设备能够更加顺利地运行，应用PLC技术时要加强对自动化控制程序的优化。相关人员要根据具体情况选择合适的电气设备，保证自动化控制系统能够正常运行。例如，在变频器自动控制系统中，相关人员可以在系统中安装变频器，当变频器出现故障时，能够及时关闭相关电路。另外，电气设备运行过程中会产生各种干扰信号。比如，电气设备在运行过程中会出现机械振动等现象，如果机械振动幅度过大，那么就会影响电气设备的正常运行。为此，相关人员要采用PLC技术对其进行屏蔽，使机械振动幅度减小。这样的方式能够使电气设备的运行更加稳定。

　　（四）应用于过程控制中

　　过程控制是电气自动化控制中非常重要的内容。过程控制的质量直接影响电气自动化控制系统的整体质量和水平，因此相关人员要重视过程控制。PLC技术在过程控制中具有重要作用，其能够实现对电气自动化控制系统中相关数据信息的收集和处理，通过对数据信息的处理，可以提高电气自动化控制系统运行的质量和效率。同时，在生产过程中，相关人员可以利用PLC技术对生产流程进行全面监控和管理，及时发现并解决生产过程中出现的问题，确保电气自动化控制系统能够正常运行。例如，在对玻璃清洗工艺进行技术改造时，相关人员可以利用PLC技术来完成对玻璃清洗工艺的监控：具体操作时，先对清洗设备进行全面检查和维护，然后利用PLC技术来监测设备的运行情况。PLC技术可以将采集到的数据信息传送到控制室中，工作人员根据这些信息来掌握玻璃清洗工艺的运行情况，并及时调整设备的运行参数，确保玻璃清洗工艺能够顺利进行。

　　此外，在电气自动化控制过程中，相关人员可以利用PLC技术来监控生产线的工作情况。电气自动化生产是一个连续过程，需要多个环节才能完成整个生产过程。这个过程中会出现很多问题和故障，如果不能及时发现并解决问题和故障，那么就会影响整个生产过程。在这个过程中，PLC技术可以发挥重要作用。在对生产线进行监控时，PLC技术能够对生产线的工作情况进行全面监测和管理。

　　（五）实现现场信号采集

　　现场信号采集是PLC技术应用中非常重要的一项内容，直接影响到电气自动化控制效果。现场信号采集主要是将各种现场运行参数和设备运行情况，通过PLC技术进行采集和处理，然后将这些数据和信息传输到终端，从而确保整个电气自动化控制系统能够稳定运行。

　　以变压器为例，其高压侧通常配备有电流互感器，这是为了确保系统中的电流信号能够准确地传递到控制室，从而实现对故障点的快速定位和隔离。然而，由于电流互感器的体积和质量较大，电流互感器在实际操作过程中往往需要工作人员进行手动操作。这种传统的方法不仅效率低下，而且存在一定的安全风险。

　　PLC技术可以将电流互感器的运行参数以及运行状态数字化，并实时传输到控制室进行监控和处理；还可以用于对变压器低压侧的保护措施进行升级。当检测到变压器低压侧出现异常时，PLC会自动触发相关保护动作，如切断电源或发出警报，而无须人工介入。这种智能化的处理方式，不仅减少了人力成本，而且提高了电网的稳定性和可靠性。

　　结语

　　随着社会经济的快速发展，我国电气自动化控制行业得到了前所未有的发展。因此，相关企业应充分发挥PLC技术的优势，进一步提升电气自动化控制技术水平，为电气自动化控制行业的可持续发展奠定坚实基础。

　　参考文献：

　　[1] 刘晓亮,王彪,侯得财.基于PLC技术的电气自动化控制应用研究[J].电气技术与经济,2023(06):126-128.

　　[2] 仲军.基于PLC技术的电气设备自动化控制应用分析[J].中国设备工程,2023(20):233-235.

　　[3] 张传雪.基于PLC技术的医院电气设备自动化控制研究[J].中国设备工程,2023(03):117-119.

　　[4] 赵帆.基于PLC的电气自动化控制系统在石化行业油库区中的应用[J].自动化应用,2023,64(21):30-32.

　　[5] 焦迎雪,聂秀珍.基于PLC控制系统的电气自动化设备设计研究[J].造纸装备及材料,2022,51(01):28-30.

　　[6] 史成刚.PLC在矿山电气自动化控制中的应用研究[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2022(04):319-322.