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摘要：PLC是随着现场总线技术的兴起、发展和以现代计算机和控制技术合成为主导的控制系统研究的深入而产生的。它通过自身的顺序控制、开关质量控制及闭环控制的应用来实现电气自动化控制的优化和改善，有效提高其自动化水平，促进其更加适应各种工业生产过程的控制需要，为提高工业生产质量和效率提供可靠的基础保障。随着科学技术和工业生产变革的进一步进步和深化，PLC关键系统将连续的改进和进化，并在电气自动化发展的控制方面发挥更加重要的作用。
关键词：PLC；理论；技术；电气工程
导言
可编程逻辑控制器（PLC）以其较高的可靠性和较强的抗干扰能力著称，同时还具有较为丰富的应用功能，并在自动化控制领域得到广泛的应用。随着社会的进步和科技的发展，人们越来越多的使用具有高技术含量的产品，因而PLC也就得到了广阔的发展空间。就目前来说，基于PLC技术的控制系统的开放程度越来越扩大化，并能够嵌入一系列较为先进和广泛应用的算法，用于提高PLC控制器的应用水平和应用范围。同时在面对日趋激烈的PLC发展挑战方面，其发展趋势正逐步向模块化和组件化进行。为了降低PLC的经济成本和人力成本，同时增加其控制的可靠性和稳定性，对其进行必要的策略制定，并以此为依据在其中嵌入先进的算法模式和组件具有重要意义。
电气工程专业同样关乎到国民经济和安宁稳定的重要因素之一，其发展直接影响到国家的长治久安，自建国以来，尤其是改革开放以来，一直受到各级政府、民间组织和个人的重视。而电气工程的自动化水平也能够大大提高其市场竞争力，为了满足其自动化控制程度，将PLC技术引入到电气工程中，与传统电气系统相结合，并投入广泛使用，大大加速了其生产效率，并提高了工作质量。基于此，本文主要介绍PLC技术在电子工程重点应用情况，以达到一定的参考意义。
1 PLC概述
1.1 发展历程
PLC控制技术与继电器控制、计算机控制及单片机控制有着本质的区别。其中，继电器控制设备主要采用硬接线逻辑，并通过继电器出头的动作表现。计算机控制技术则用于环境要求较高的实验室，同时具有丰富的计算机语言。单片机控制主要涉及到数据采集和工业控制，在配置上较为简单。而PLC控制技术与上述三者相比，利用代理内部存储器，并以程序方式将控制逻辑存储在内存中，通过半导体电路实现控制逻辑。不但如此，PLC能够在复杂的工业环境下进行工作，尽管控制语言较计算机相比较为单薄，但能够发挥较为良好的性能。同时，它更加适合工业现场的过程控制，也具有较高的可靠性和稳定性。
PLC技术最早由美国通用汽车公司在20世纪60年代，基于继电器控制系统体积大、耗电多等缺陷背景下，进行公开招标并研制成功，最后投入生产。随后的几十年发展过程中，诸如德国、日本等发达国家也相继引入PLC控制技术。包括西门子、松下等国际知名企业。在早期的PLC控制系统中，指令系统较为简单，通常只能完成顺序控制，并且只能够进行逻辑计算、计数和定时等功能。到了20世纪80年代，微机化PLC得到了发展，在理念、设计和价格上都发生了巨大的改变，同时又增加了函数运算、高速计数、浮点运算和中断计数等功能，使其应用领域和应用范围不断扩大和完善。
1.2 发展及应用现状
PLC控制技术自开发以来，经过了几十年的不断摸索，不但在传统的制造领域发挥着不可替代的作用，在其它诸如化工、能源、信息和机器人等领域都发挥着良好的优势和作用。其在电气工程专业中的应用主要有反应快、可靠性强、接线简单、功能强、灵活通用、体积小、重量轻、易于实现机电一体化等特点。
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其在电气工程专业主要完成顺序控制、开关量控制以及闭环控制等功能。其中顺序控制是其核心的功能，也是发展最为成熟的功能；开关量控制属于电气工程专业另外一种辅助系统工艺流程控制，包括断路器控制和自动切换两种形式；闭环控制则包括泵类电机闭环系统和调速器控制系统。就目前来说，无论是PLC功能的发挥，还是不同类型，都在各自的领域发挥着重要作用。
2 PLC控制系统的关键技术分析
2.1结构分析
以电气工程某一领域内PLC控制系统为例，该系统基本结构包含中央处理器、输入及输出接口、存储器、电源等，按照需求，可以增加辅助设备。中央处理器的功能是对数据进行分析，接收、存储和处理用户数据及程序；存储器功能在于对用户程序及系统程序进行修改和存储；输入及输出接口功能在于和外界设备进行连接，对信号或数据进行发送和接收；电源复杂对系统进行供电控制。
2.2控制技术分析
与计算机的工作原理类似，PLC控制技术在电气工程中也主要是通过上电初始化，然后借助CPU进行自我诊断，然后对网络信息进行处理，等到准备工作完成以后，对用户程序进行扫描，开始对信息处理的过程进行输入或者输出，如果发现存在不合理或者不安全数据时，通过CPU自我诊断重新开始。采用梯形图或者顺序功能图进行标称语言的解说。顺序功能图的设计主要目的是为了满足逻辑控制，而梯形图的设计主要是为了更加的灵活和便捷。控制系统的组成还有软件和硬件两个部分，软件主要负责系统功能，对其不同操作进行控制；硬件部分作为PLC系统的技术载体，发挥不同的功能。
2.3系统设计的原则及步骤
在系统的设计阶段，首先要从对象的工艺要求满足方面进行保证，保证其能够可靠的进行工作，与此同时，在给定条件的基础上，保证系统发挥最大的优势，保证实现合理、经济及高性价比等原则，此外，也要满足其良好的扩展性能，在进行系统二次开发或者升级的时候便于操作。最后，保证成品的实用和简单，在日常维护及修理中也要保证可靠与安全。在系统设计时，需要遵循以下步骤：分析控制需求、确定输入及输出设备、PLC选取、合理分配I/O、绘制连接图、设计程序、绘制流程图、编写程序、模拟调试、现场安装、配线装备、联机调试、技术文档整理。
2.4硬件选择
在硬件要求上，要针对电气工程的特点，既要满足控制需求，还要满足合理、经济的要求，防止出现浪费。要进行选择的硬件设备主要包括选择机型、选择I/O模块及点数、选择存储容量、选择特殊功能模块等。机型的选择主要是根据电气工程现场需求决定；I/O模块和点数选择要满足可以进行合理现场作业的同时还要满足在以后的升级操作需求；存储容量选择根据电气工程现场需求数据容量来决定，可以适当的扩大；特殊功能模块选择时，涵盖D/A转换、A/D转换及计算等，按照不同部门的需求进行选择与论证。
3 结束语
综上所述，鉴于PLC技术的稳定性和可靠性方面所具有的优势，其在电气工程方面得到了广泛的应用和发展，同时，在应用和发展的过程中，系统的设计流程也得到了诸多的进步，包括冲床、注塑机以及发电厂方面，通过引入先进的思想与技术，都得到了应用和发展。然而PLC技术仍是一项不断进步和有待发展的技术，伴随着社会的进步。其在可靠性、稳定性以及数字化程度方面都需要发展和进步，本文就此也做了一定的阐述，对于此类问题具有一定的借鉴意义。
参考文献
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[2]叶晓晖.PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景概述[J].中国新技术新产品，2009（15）.
[3]刘建.基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现[D].广西师范大学，2008.
论文作者:赵瑞鹏
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/17
标签：技术论文; 电气工程论文; 系统论文; 功能论文; 控制系统论文; 可靠性论文; 闭环论文; 《电力设备管理》2017年第8期论文;