电气工程师在PLC编程方面需要掌握以下关键技能和知识：
编程语言
熟练掌握至少一种PLC编程语言，如梯形图（Ladder Diagram, LD）、功能块图（Function Block Diagram, FBD）和结构化文本（Structured Text, ST）。
控制系统设计
能够根据客户需求设计PLC控制方案，包括顺序控制、分散控制、集中控制和混合控制方式。
设计和优化电气系统，包括电力输配电、照明、通信和控制系统等。
模拟量处理
理解模拟量的概念及其在工业自动化中的应用，如电压、电流、压力、速度和流量等。
能够使用模拟量输入单元（A/D）和输出单元（D/A）进行标准电信号与数字量之间的转换。
编程框架
掌握模块化设计，将程序分解成独立的模块，每个模块负责特定的功能。
编写清晰的注释和文档，便于代码的维护和他人理解。
设计错误检测和处理机制，确保系统的稳定运行。
调试与维护
能够进行PLC程序的调试，处理程序运行中的错误和异常情况。
对PLC系统进行定期维护和升级，确保其长期稳定运行。
行业应用
了解PLC在钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业中的应用。
工具与软件
熟练使用PLC编程软件，如西门子SMART和1200，以及昆仑通泰触摸屏组态软件。
掌握工业通信技术，包括PROFIBUS、以太网网络等。
项目经验
通过实际项目案例，分析PLC程序编写的实际应用，如自动化生产线控制项目。
参与工业自动化项目，与电气工程师紧密合作，共同完成项目。
持续学习
随着工业4.0技术的发展，持续学习PLC编程和自动化控制技术的最新发展，如机器人技术和视觉系统。
通过掌握上述技能和知识，电气工程师能够更好地应用PLC技术，提高工业自动化系统的效率和可靠性。