馮玉龍

（衡水學院，河北 衡水 053000）

電氣工程及其自動化作為工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，通過智能操控模式，保證系統(tǒng)在驅(qū)動過程中按照特定指令程序完成對內(nèi)部組件的精確化調(diào)控。從工業(yè)市場發(fā)展及其創(chuàng)新形式來講，電氣工程行業(yè)也需要進行逐步的調(diào)整，以應對復雜化生產(chǎn)機理，此過程也對自動化控制及智能控制提出了更高的要求。為了保證系統(tǒng)智能驅(qū)動的有效性，需要加強對PLC技術(shù)的應用及拓展，以期能夠通過集成控制功能，對基礎(chǔ)及常規(guī)控制模式進行有效的轉(zhuǎn)變。只有這樣，才可以低能耗、模塊化、高效能的方式，對電氣工程行業(yè)的發(fā)展起到推動作用。接下來，本文便對PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用進行探討，僅供參考。

1 PLC技術(shù)的應用特點

PLC技術(shù)是可拓展編程控制器技術(shù)，其具備的集成功能能夠?qū)⒂嬎銠C技術(shù)、控制技術(shù)、模塊技術(shù)進行整合，且PLC系統(tǒng)在運行過程中可以按照不同的模塊功能完成相對應的指令操控。從硬件組成來講，PLC技術(shù)包含電源結(jié)構(gòu)、處理器結(jié)構(gòu)、模擬量輸入輸出結(jié)構(gòu)等。此類技術(shù)在應用過程中是通過輸入結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)信息及信號進行采集，由處理器結(jié)構(gòu)對輸入模塊傳輸?shù)男畔⑦M行邏輯處理，在輸出結(jié)構(gòu)的作用下進行指令驅(qū)動。對于電氣工程及其自動化操控系統(tǒng)而言，PLC與計算機技術(shù)的融合是保證電氣自動化、智能化控制的必要途徑。例如，計算機技術(shù)提供的高速CPU以及精準計數(shù)模塊，可保證PLC技術(shù)在應用期間能夠以高精度、遠程操控的方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效鏈接及共享，讓PLC技術(shù)在系統(tǒng)化的設(shè)計及其驅(qū)動過程中，按照不同呈現(xiàn)方式進行邏輯處理[1]。

1.1 應用廣泛

電氣工程機械自動化系統(tǒng)在應用過程中，需要通過自動、可調(diào)、智能的操控機制，完成對頂層系統(tǒng)的指令接入以及對下位系統(tǒng)的指令傳輸。當下，大部分自動化控制系統(tǒng)都是采用PLC作為集成控制中心、觸摸屏作為外顯設(shè)備、伺服控制器作為內(nèi)部結(jié)構(gòu)的處理載體，其中PLC技術(shù)具有不可替代的作用。PLC技術(shù)具備的集成功能、驅(qū)動功能，能夠最大限度地實現(xiàn)人機交互處理、邏輯處理，且自動化系統(tǒng)在運行期間，如果存在內(nèi)部數(shù)據(jù)或驅(qū)動機制異常問題，可通過PLC技術(shù)進行報警，并對當前異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生時間及空間進行定位，讓工業(yè)生產(chǎn)更具安全性。除此之外，PLC技術(shù)具有豐富的通信協(xié)議，能夠?qū)Υ笈康墓I(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)分散控制，且在實際任務(wù)驅(qū)動期間，可按照控制節(jié)點將上位機進行鏈接，形成一套大型、可操控系統(tǒng)，保證終端部件能夠按照其設(shè)定的指令與主系統(tǒng)的操控程序完美契合。這也使得PLC技術(shù)在任何控制系統(tǒng)以及電氣工程領(lǐng)域之中均具有應用廣泛性的特點[2]。

1.2 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化

PLC技術(shù)在實際應用過程中需要通過多個通信接口，對不同驅(qū)動部件進行集散控制或遠程控制，這些接口在上位系統(tǒng)與下位操縱設(shè)備之中起到連接的作用。例如，DCS監(jiān)控平臺、設(shè)備集群系統(tǒng)等，均可以通過PLC技術(shù)完成第三方轉(zhuǎn)變，且每一類程序在應用過程中是按照PLC內(nèi)部設(shè)定的標準完成順位排列，可以進行一定邏輯順序的操作，令運行過程更具流暢性。PLC技術(shù)具備的承載性能夠讓不同系統(tǒng)在運行期間完成數(shù)字化整合，此類技術(shù)及相關(guān)設(shè)備也是現(xiàn)場設(shè)備控制層的核心。

2 PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化控制中的運用

2.1 在順序控制中的運用

順序控制作為PLC技術(shù)的主要應用屬性，其在單一的環(huán)境之中，能夠通過電氣工程項目的執(zhí)行方式，完成對內(nèi)部組件的順序化控制，且內(nèi)部聯(lián)動操控功能也可幫助設(shè)備或相關(guān)操作人員實現(xiàn)自動檢測。比如，在發(fā)電廠項目之中進行順序控制時，火力發(fā)電將產(chǎn)生爐渣和粉煤灰，借助PLC技術(shù)將可兩種廢料進行高效率分離處理。從PLC技術(shù)的應用形式來講，技術(shù)化的驅(qū)動機制能夠以低能耗、高效率的方式為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，因此，在后期的發(fā)展過程中，電氣行業(yè)應加強引入PLC技術(shù)，并對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)做好更新。除此之外，PLC技術(shù)還可以應用于遠程控制、核心層以及現(xiàn)場推廣這順序控制領(lǐng)域，通過順序化的操控機制，讓整個運行載體更具連續(xù)性，從而保證電氣工程項目的穩(wěn)定推進[3]。

2.2 在遠程控制中的運用

PLC技術(shù)在遠程控制中的運用，體現(xiàn)出技術(shù)應用的智能性與自動性。對于電氣工程行業(yè)來講，遠程控制能夠有效降低人員的參與量，且全自動化的操控模式能夠降低設(shè)備運行中的冗余問題。PLC技術(shù)可以將不同種類的設(shè)備通過中央控制系統(tǒng)完成定向的遠程操控處理，從而極大地節(jié)約生產(chǎn)資源。除此之外，遠程控制功能還可讓設(shè)備本身具備自監(jiān)控能力。比如，在高風險的運營環(huán)境中，可通過遠程操控機制實現(xiàn)對運營環(huán)境、設(shè)備運營狀態(tài)的有效監(jiān)管。當出現(xiàn)問題時，可及時通過設(shè)備反饋信息，在PLC系統(tǒng)內(nèi)部進行高效率轉(zhuǎn)變處理，保證數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)臅r效性。一旦發(fā)現(xiàn)問題，PLC系統(tǒng)會立即進行響應，并能讓工作人員及時了解故障隱患發(fā)生的時間點及空間點，保證電氣工程的運營穩(wěn)定性[4]。

2.3 在機床電氣設(shè)備中的運用

機床電氣設(shè)備是電氣工程的重要組成部分，通過機床設(shè)備能夠制造出更精密的部件，以滿足工業(yè)生產(chǎn)及發(fā)展需求。從機床設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成來講，其包含電氣操控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等。在實際生產(chǎn)過程中，可能由于外部環(huán)境或內(nèi)部設(shè)備運行損耗問題的影響，令設(shè)備產(chǎn)生運行失效等問題，增加電氣工程運營的風險。PLC技術(shù)的運用可為機床生產(chǎn)加工模式起到有效調(diào)整作用。傳統(tǒng)的設(shè)備操控機制多以接觸器為主，而PLC技術(shù)提供數(shù)字控制的形式，能夠通過數(shù)字量以及模擬量之間的轉(zhuǎn)換，對機床電氣設(shè)備進行實時監(jiān)控，并將動態(tài)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)終端進行比對處理。此時工作人員便可以在日常檢修過程中，由計算機設(shè)備調(diào)取機床設(shè)施運營的各項數(shù)據(jù)信息，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常問題，可立即找到位置進行更換處理。此類操作過程還可減輕工作人員現(xiàn)場的工作任務(wù)量，但需注意的是，在實際檢修過程中應當以現(xiàn)場操作為主，數(shù)據(jù)記錄的形式只能用于輔助監(jiān)管，這樣才能讓先進技術(shù)的使用更具高效性[5]。

2.4 在閉環(huán)控制中的運用

閉環(huán)控制作為電氣工程及其自動化運行中的一種常見模式，其主要是通過輸出數(shù)據(jù)在操作模式中進行的邏輯處理，經(jīng)由轉(zhuǎn)換、傳輸，并將信息反饋到初始階段，形成閉環(huán)的控制機制。此類運行機制能夠最大程度地實現(xiàn)對設(shè)備運營狀態(tài)以及相關(guān)參數(shù)的反饋處理。PLC技術(shù)的應用，能夠讓閉環(huán)控制更具時效性。因為PLC技術(shù)能夠精確地呈現(xiàn)及轉(zhuǎn)換各類信息，在電氣系統(tǒng)操作過程中所生成的一系列數(shù)據(jù)可在集成模塊之中完成轉(zhuǎn)換，且不會受到外界環(huán)境的影響，便能夠做出精準的判斷及分析。在閉環(huán)系統(tǒng)運營期間，整個處理模式更具高效性，且反饋機制的實際應用范疇也將逐漸擴大。

2.5 在工業(yè)機器人中的運用

工業(yè)機器人的研發(fā)，能夠讓企業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化、批量化、精細化生產(chǎn)。在工業(yè)化生產(chǎn)中，采用工業(yè)機器人取代人工進行操作。工業(yè)機器人按照內(nèi)部程序，執(zhí)行相關(guān)操作質(zhì)量，降低生產(chǎn)中的誤差問題。通過應用PLC技術(shù)，能夠為工業(yè)機器人提供更為全面、精細的數(shù)據(jù)，在電氣工程生產(chǎn)制造及運營過程中，可在操控系統(tǒng)中進行錄入及傳輸，其不再局限于特定的設(shè)備，而是通過PLC技術(shù)在中央控制系統(tǒng)中的集成功能，對各個終端載體部件進行有效監(jiān)控。工業(yè)機器人在運行期間可以進行自檢測，分析內(nèi)部運行狀態(tài)，如果存在異常問題，則立即進行定位與報警處理。此外，PLC技術(shù)也可與專家系統(tǒng)進行連接，經(jīng)由專家系統(tǒng)檢測到工業(yè)機器人內(nèi)部運行中的問題，然后采用PLC技術(shù)下達指令，進而完成自檢、自修復處理，全面提高工業(yè)機器人運行的穩(wěn)定性。

2.6 在邏輯開關(guān)控制中的運用

在電氣工程系統(tǒng)及其自動化控制過程中需要復雜的操作流程對不同終端載體進行驅(qū)動處理，但是由于內(nèi)部復雜的運行關(guān)系，可能會讓系統(tǒng)運行中受到邏輯操作的影響，增加設(shè)施的故障率。在邏輯開關(guān)中運用PLC技術(shù)，能夠提高綜合控制性能，按照PLC內(nèi)部的邏輯程序保障設(shè)備在不同的操控機制之下，實現(xiàn)有效鏈接，降低設(shè)備運行的潛在風險。設(shè)備在運行過程中往往需要特定的邏輯程序完成對內(nèi)部組件的檢測處理，而應用PLC技術(shù)能夠通過邏輯開關(guān)控制，實現(xiàn)對內(nèi)部組件的精細化調(diào)控。其可以最大程度地降低外界環(huán)境的干擾，保證電氣控制系統(tǒng)運行質(zhì)量[6]。

3 電氣工程及其自動化控制中應用PLC技術(shù)的優(yōu)化方案

在電氣工程及其自動化系統(tǒng)中應用PLC技術(shù)是必然發(fā)展路徑，其無論是從內(nèi)部驅(qū)動原理，還是在企業(yè)成本管控之中均具有一致性特點。為了能夠更好地將電氣工程及其自動化系統(tǒng)與PLC技術(shù)進行有效整合，需要綜合分析并找出技術(shù)應用以及整個電氣工程在市場中的發(fā)展路徑，在微觀層面達到有效調(diào)整，在宏觀方面達到助力推動的效果，保證技術(shù)融合與應用的可行性。

3.1 加強人才培養(yǎng)

人才是任何一項技術(shù)的主要驅(qū)動力，因為技術(shù)本身是由科研人員所研發(fā)出來的，如果科研部門缺乏人才的支撐，則必然會導致技術(shù)研發(fā)與應用出現(xiàn)斷層。電氣工程行業(yè)需要一批高素質(zhì)的技術(shù)人才，加強對電氣系統(tǒng)的設(shè)計及研發(fā)，為PLC技術(shù)的融合與應用提供更為豐富的平臺。對于企業(yè)來講，應當積極引入先進的技術(shù)人員，并對員工進行培訓，為PLC技術(shù)的應用提供良好的操作環(huán)境。人員在使用PLC技術(shù)時，也應掌握好PLC技術(shù)的應用屬性以及各類基礎(chǔ)理論。當出現(xiàn)操作方面的問題時，應立即上報，讓企業(yè)的技術(shù)部門進行調(diào)整，從而保證技術(shù)的應用質(zhì)量。與此同時，還需將PLC技術(shù)的應用屬性及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)納入到電子平臺之中，將不同數(shù)據(jù)通過通信的模式，在計算機系統(tǒng)中進行共享與比對，方便數(shù)據(jù)管理人員可以在不同的數(shù)據(jù)庫記錄之中對異常數(shù)據(jù)進行檢索。因為在應用PLC技術(shù)期間，可能會因為外界環(huán)境或設(shè)備更新產(chǎn)生應用誤差的現(xiàn)象，計算機數(shù)據(jù)共享平臺能夠在數(shù)據(jù)填充過程中完成比對及分析，如果存在差異，管理人員可以第一時間發(fā)現(xiàn)并進行處理，以保證設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

3.2 電氣工程及其自動化控制管理應具有規(guī)則性

電氣工程系統(tǒng)具有復雜性的特點，在使用及管理過程中，需要按照特定的規(guī)則去制約各項操控手段，保證設(shè)備在運行期間能夠保持持續(xù)、穩(wěn)定的狀態(tài)。其間，應當加強對設(shè)備的有效管控，并針對PLC技術(shù)的實際使用特點制訂管理說明書。例如，設(shè)備在機床電氣控制中的應用，由于機床操控模式可能對PLC設(shè)備產(chǎn)生一定的影響，因而需要在后期的整體調(diào)控過程之中，按照不同的生產(chǎn)運營環(huán)節(jié)制訂使用說明書，結(jié)合企業(yè)運營模式以及電氣設(shè)備的使用工況等完善說明書，下發(fā)給各管理人員及操作人員。最后，在管理過程中應當加設(shè)獎懲機制，對違規(guī)人員應進行處罰，對表現(xiàn)優(yōu)異的員工進行適當獎勵，將工作與員工績效進行掛鉤，最大程度地提升管理效能，助力電氣工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，PLC技術(shù)在電氣工程及其自動化中的運用以技術(shù)的可集成性、可操控性為載體，實現(xiàn)對不同數(shù)據(jù)及信號信息的有效調(diào)控處理。同時，PLC設(shè)備內(nèi)部的邏輯控制功能能夠精確將終端操控部件進行指令化分析，讓內(nèi)部控制更具智能性。在后續(xù)發(fā)展中，電氣工程領(lǐng)域應當積極引入新技術(shù)、新理念，夯實運營基礎(chǔ)，提升我國電氣工程的整體實力?！?/p>