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摘要：本文首先介紹了plc技術的應用原理。其次，分析了目前電氣工程自動化控制中存在的問題。最后，針對這些問題，分析基于PLC技術的應用，優化電氣工程自動化控制的方式，以推進我國電氣工程事業的發展。

關鍵詞：PLC技術；電氣工程；自動化控制；智能化

1PLC技術的應用原理

PLC的全稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）[1]。從技術本質上來看，PLC是一種可編程的存儲器，這種存儲器通過預設的存儲程序，按照一定的運算邏輯，對數據的順序進行調整與控制。執行定時、計數、計算、發出指令等操作，并通過數據分析方式，對各種類型的生產機械進行控制[2]。如圖1所述。從設備類型上看，PLC是一套電子系統裝置，其裝置核心是數字化的計算系統，通過微機系統與機電接觸控制系統的配合，有效對工業現場的機械進行自動化的控制。從目前PLC技術的發展成果來看，PLC技術的核心就是控制技術，它的控制效果由中央處理器、存儲介質、電源、輸入輸出口這四個關鍵部分組成[3]。與傳統控制技術相比，PLC技術的突出特點有：（1）接線簡單。PLC作為一個整體系統，只用電源與數據傳輸線與外界相連，避免了由于接線復雜給人員操作帶來的困難。（2）可靠性高。PLC系統運行的安全性能較高，整體運行表現比較穩定。（3）功耗低。PLC系統的組成元件較為簡單，運行中需要的能源供應量較少。（4）通用性強。PLC技術可以廣泛應用各種電氣工程自動控制過程中，具有較高的適配性。（5）靈活性強。PLC編程人員不需要學習專門的計算機語言知識，就能對PLC系統進行維修，操作簡單。（6）自動識別性能強。PLC帶有掃描功能，能夠自動識別最終輸出的數據結構的完整性，將數據結構完整的傳輸到執行機構之中，及時檢索有缺陷的數據。

2電氣工程自動化控制中存在的問題

電氣工程的自動化控制系統，經過近十年的發展，已經成為了專業化程度較高、操作技術較為規范的現代化生產技術。但是，信息化技術的發展變化速度非常快，目前的電氣工程自動化控制并沒有完全適應這種發展，因而出現了一些問題。第一，目前電氣工程自動化控制的順序仍然比較混亂，自動化控制系統在運行過程中，受到的外力阻攔與系統限制比較多，這對電氣工程生產效率的提高產生了很大影響。第二，目前的電氣工程自動控制系統，在進行通斷控制的過程中，需要的緩沖時間較長，這段時間系統可能會發生短路的現象，造成繼電器發生損傷，影響電氣工程的控制效果。第三，目前的電氣工程控制系統，抗干擾的性能較差，尤其是在電波干擾的環境中，運行狀況很不穩定，經常會出現指令執行錯誤、系統反應速度減慢等現象。第四，目前的PLC技術設計單位與使用單位之間，還存在一定的信息不對等，很多設計單位沒有及時了解到使用單位的需求，了解信息技術市場的發展變化，導致設計出的PLC系統適用性不強。

3優化電氣工程自動化控制應用的方式

3.1進行差異化的PLC設計。隨著智慧城市的建設，電氣工程自動化控制已經成為了多種工業生產線的基礎工程。不同產業的產品結構、技術要求、能源消耗、人員配合情況不通，因而，在電氣工程自動化控制的優化過程中，要利用PLC技術，發展差異化的自動化控制，以增強PLC技術的市場適應能力，助推智慧工業系統的發展。下面，以幾個實際的生產過程為例，探討PLC技術在電氣工程自動化中的應用：3.1.1火力發電廠電氣工程。火電廠的能源消耗較大，生產環境溫度較高，不適應人工手動操作，對電氣工程自動化技術的要求高。從實際應用情況來看，PLC技術已經廣泛應用在了目前的火力發電廠建設中。（1）火力發電廠的爐渣清理。PLC技術的微處理器，能夠自動執行程序編寫人員的爐渣清理程序，按照爐渣位置確定——運輸器械選擇——運輸路線選擇——目標運輸地點確定的方式，執行編程人員的爐渣清理邏輯，對清理的順序進行嚴格的控制。PLC技術可以根據內置的排列組合分析算法，自動選擇最優的工作方式，實現做好的自動化控制效果。（2）火力發電廠的飛灰清理。飛灰問題也是火力發電廠生產面臨的主要問題之一。PLC技術通過現場傳感——遠程控制——主戰層劃分三個階段，對電氣工程設備進行自動化控制，保障清理過程的規范性。3.1.2倉儲物流電氣工程。PLC技術在立體倉庫的建設中，發揮著明顯的作用。目前，電子商務是我國工業與商業發展的一個重要方向。2018年，天貓雙十一的交易額超過了2000億元，派送包裹超過十億個，大部分雙十一期間的包裹在一個星期之內，就完成了打包——收件——出倉——派送的過程，運送到了消費者手中。這樣的成就離不開PLC技術在倉儲物流電氣工程自動化控制中的應用。例如，湖南省菜鳥驛站的物流倉庫，已經利用PLC技術，對倉庫貨物的堆垛、選擇、分發、中轉實現了自動化控制，物流倉庫基本實現了閉環式的立體分揀。菜鳥驛站的技術人員，在十月初，就對倉庫的PLC系統進行了設置，通過對數據運算邏輯的編寫與合理化的參數設置，保障堆垛機等設備能夠準確接受旋轉編碼器發出的指令，并在規定的時間內對指令做出響應。這種優化方式不僅提升了倉庫輸入輸出的效率，也提高了運輸分揀的自動化與智能化程度，縮減了派件時間的同時，也提高了派件的準確性。3.1.3機床加工電氣工程。機床加工是我國機械制造業的基礎技術，PLC技術在機床加工電氣工程自動控制中的應用，明顯的提高了機床自動化加工的精密程度。（1）機床加工電力工程中的PLC技術自動控制：機床生產車間利用PLC技術，替代了傳統的接觸器設備，對機床設備進行自動化的電力控制。在使用過程中，自動控制機床的電壓、電流和電力損耗，并在使用后，及時對機床實行斷電保護，提高了機床的使用壽命，減少了機床設備發生故障的概率。（2）機床加工機械工程中的PLC技術自動控制：機床生產車間利用PLC技術，對機床設備的運行狀況進行實時監督。配合現場傳感設備、遠程控制設備等，收集機床設備運行中的異常數據，對異常設備進行及時的維修與處理。（3）機床加工液壓工程中的PLC技術自動控制：這種應用一定程度上，提高了機床設備對外界干擾的抵抗性，減少了機床車間的電力損耗。3.2優化PLC技術在開關量上的應用。PLC技術在進行自動化控制時，是以可編程存儲器的形式，參與到電氣工程虛擬繼電器的運行當中的。因而，PLC技術對電氣工程開關量的要求較高。優化PLC技術在開關量上的應用，一方面，要加強短路保護的范圍與強度。在電氣工程繼電器中加裝智能電流感應裝置、智能電壓控制裝置、斷電保護裝置等，提高斷路保護期間，繼電器運行的穩定性，增強PLC技術應用的穩定性。另一方面，優化PLC技術的硬件設備，利用當前智能電網的發展成果，將PLC技術與電氣工程的自動切換系統相結合，滿足自動化控制系統的轉換需求，提升當前PLC系統的運行反應速度，實現PLC技術在電氣工程開關量上的優化運用。3.3優化PLC技術在控制順序上的應用PLC技術的主要功能之一，就是優化電氣工程自動化控制的控制順序，保障電氣工程設備在科學合理、運行有序的狀態下運行。目前工業生產涉及到的電氣設備種類不斷增多，設備的智能性與集成性不斷增強，工業生產的流程也越來越復雜。為了適應這種時展要求，電氣工程自動化控制中的PLC技術應用，要注意：（1）加強智能傳感在PLC技術順序控制中的作用。充分利用工業互聯網與智能制造的發展成果，在原有的PLC系統組件中加裝智能傳感設備，加強PLC系統對現場生產狀況的了解，方便存儲程序編寫人員與系統維護人員，根據現場的情況對PLC技術進行調整。（2）加強遠程控制在PLC技術順序控制中的作用。利用物聯網技術、無線通信技術、云計算技術，對電氣工程自動化控制系統中的各個控制部分進行優化，重新制定組合的邏輯，使之適應生產中的實際狀況。3.4提高PLC技術的抗干擾新性能。抗干擾性能始終是限制PLC技術發展的一個重要問題，改善這一點，加強PLC技術在電氣工程自動控制中的應用，需要進行以下嘗試：首先，立足實踐，重視工業市場的發展需求，組織技術專家對現有的PLC技術干擾問題進行討論，加強政府研究機構、高校研究課題組、企業研究部門、社會研究組織之間的聯系，探討現有的PLC技術實踐案例，加強對有科研實力的研究團隊的經費與技術支持。其次，加強對現有PLC技術人員的培訓與指導，引導技術人員在實踐中，對優化PLC技術抗干擾性能進行探索。最后，PLC系統設計人員，要加強與PLC技術使用單位之間的聯系，在實踐案例中發現造成干擾的系統弊端與漏洞，進行有針對性的技術升級。

參考文獻

[1]王憲華.基于PLC技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].科技創新與應用,2019(05):151-152.

[2]任少偉,楊傳民,孟祥飛.基于PLC的全自動給袋式包裝機稱量控制系統研究[J].包裝工程,2019,40(03):162-168.

[3]駱亮.基于電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展分析[J].科技風,2019(04):85.

作者:鮑日洋 單位:東北林業大學