摘要：自动化控制的实现，对电气工程行业发展具有显著的推动作用。要想提升电气工程自动化控制效果，需采取合理科学的现代技术方法。本文以PLC 技术的基本工作原理为切入点，分析PLC 技术在提高生产效率、自动化控制水平及系统稳定性等方面的显著优势，详细探讨PLC 技术在顺序控制、开关量控制、闭环控制及运动控制等具体应用。研究表明，PLC 技术通过优化控制流程、增强系统可靠性和提升控制精度，为电气工程自动化控制的智能化、高效化发展提供了有力支撑，对推动电气行业技术革新具有重要的理论价值与现实意义。

关键词：可编程逻辑控制器(PLC)；电气工程；自动化控制；系统设计；工业应用

1、引言

PLC 技术依托其灵活可编程、高可靠性、强抗干扰性等特性，逐渐成为电气工程自动化控制领域的关键技术。回顾国内外研究现状，PLC 技术自诞生以来，在理论研究和实际应用方面均取得了丰硕成果，但随着工业生产需求的不断升级，如何进一步挖掘PLC 技术潜力、拓展其应用边界，仍需深入探究。因此，开展PLC 技术在电气工程自动化控制中的应用研究，不仅有助于加深对 PLC 技术的理解与应用，也为电气工程自动化控制的创新发展提供理论依据和实践指导。近些年，煤矿生产向着智能化、高效化方向发展。在PLC 技术的应用下，煤矿生产技术有了更进一步发展的空间。将 PLC 技术应用到煤矿生产中，利用PLC 技术进行自动化的控制，节约了大量的人力资源、物力资源，使生产质量和生产效率均有所提高。煤矿生产活动中，各种电气设备的抗干扰能力逐渐增强，在电气工程设备的运行方面形成了保障效果，提高了煤矿生产的效益。

2、基于PLC 的电气工程及其自动化控制系统设计与实现

2.1PLC 在电气工程自动化控制中的应用分析

近年来，工业4.0 和智能制造发展起来且电气工程自动化控制系统需求随之不断增长，统计显示2022 年全球工业自动化市场规模达 2500 亿美元，PLC 是核心控制设备且在其间占重要地位，因其可靠性高、抗干扰能力强、编程灵活等特性被广泛用于电气工程自动化领域，在生产线控制、设备监测和能源管理等方面尤其如此，不过目前电气工程自动化控制系统仍存在不少挑战，比如复杂环境下实时性不够、系统集成度低、维护成本高等，而PLC 技术有模块化设计且数据处理能力强大，能有效解决这些问题，它可快速处理传感器信号从而实现数据采集时的实时监控，还能靠逻辑运算和闭环控制算法保证过程控制里生产流程的精确与稳定，此外故障诊断时其内置自检功能和报警机制可大大缩短停机时长，而且 PLC 结合现代通信协议如 EtherCAT 和 Modbus 后能让多设备高效协同工作进而进一步提高系统整体性能，所以PLC 凭借这些优势成为电气工程自动化控制领域不可缺少的核心技术之一[1]。

2.2 基于PLC 的电气工程自动化控制系统设计方案

设计基于PLC 的电气工程自动化控制系统时，得综合考量硬件选型、软件编程和通信接口这三方面，其中硬件选型这一块，依据项目需求挑出合适的PLC 型号相当关键，因为一般要评估I/O 点数、处理速度、扩展能力这些关键参数，就像某个工厂搞生产线改造项目时，就选了可靠性高且扩展模块多的 PLC 产品来满足复杂工艺流程的需求。软件编程是系统设计的核心，用结构化文本（ST）或者梯形图（LD）语言编写控制逻辑，不但提高程序的可读性和可维护性，也方便后续功能扩展，并且引进状态机模型后，还能实现多任务并行处理，让系统响应速度提升不少[2]。通信接口设计这块，采用

EtherCAT 协议使PLC 和伺服驱动器之间能高速传输数据，而 ModbusTCP/IP 协议被用来连接上位机和人机界面（HMI），进而构建出一个高效的数据交互网络。另外，为增强系统的灵活性和可操作性，设计了友好的人机界面，支持实时数据显示、参数调整、报警管理等功能，而且远程监控系统的加入让系统的智能化水平进一步提升，使得操作人员能随时随地了解设备运行状况并进行远程干预，经过上述设计，这个系统在功能性和实用性之间达成良好平衡，给后续实际应用打下坚实基础[3]。

2.3 系统实现及性能测试

要验证基于PLC 的电气工程自动化控制系统的实际性能，就选某工厂生产线做测试场景进行全面功能测试与性能评估。测试结果显示，在数据采集速度、控制精度、故障恢复时间等方面它都达到预期，因为系统能毫秒级时间内完成多路传感器数据同步采集，用优化的控制算法把生产设备运行误差控制在±0.1%以内，并且依靠 PLC 内置诊断功能实现 95% 以上故障自动识别和定位，大大减少人工排查工作量[4]。经济效益上，工厂实施自动化改造后生产效率提高 20% 、能耗降低 15% 、年度维护成本约减少30 万人民币，这数据充分证明基于PLC 控制系统的实用性和经济性，也为它在更广泛工业领域推广应用提供强大支持。以后的研究会进一步探索人工智能和 PLC 技术的融合以应对更复杂工业场景需求。

3、结论

其在现代工业领域有着显著优势且广泛的应用潜力得以展现，经由硬件选型、软件编程以及通信接口优化等环节的研究，构建起高效稳定的控制系统且该系统在数据采集、过程控制还有故障诊断等方面都表现出众，再结合人机界面优化和远程监控技术后，系统的可操作性和可维护性进一步提高，从而给工业生产智能化提供重要支撑，拿某个工厂生产线改造项目来说，这系统不但让生产效率大大提高且经济效益也相当可观，研究显示，随着工业自动化需求持续增长，PLC 技术在未来还会发挥关键作用，尤其在智能制造和工业 4.0 的大背景下，它的应用前景特别广阔，不过如何进一步提高系统的兼容性和安全性仍是个值得深入探究的方向。

参考文献

[1]郭睿涵;张军元;.基于PLC 技术的电气自动化控制水处理系统设计[J].自动化应用,2025(01):49-5

[2]刘勇;.PLC 技术在电气工程及其自动化控制中的应用[J].中国设备工程,2025(01):235-237.

[3]肖振华;.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].中国信息界,2024(02):258-260.

[4]张雅婕;杨洁;.PLC 技术在煤矿电气工程自动化控制中的应用[J].现代工业经济和信息化,2024(09):159-161.