自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的方法分析

劉光元

廊坊市坤昊建筑工程有限公司

自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的方法分析

劉光元

廊坊市坤昊建筑工程有限公司

近些年來，自動(dòng)化技術(shù)逐步融入了日常生活及各行業(yè)生產(chǎn)，電力行業(yè)與自動(dòng)化控制的關(guān)系也變得更密切。弱電控制強(qiáng)電的技術(shù)方式具有顯著的優(yōu)勢(shì)，這種方式運(yùn)用了自動(dòng)化控制的新型技術(shù)原理，因而體現(xiàn)了全面優(yōu)勢(shì)。如果能充分運(yùn)用弱電控制強(qiáng)電的手段和方式，那么就可以在根源上保障供電安全，與此同時(shí)也符合了自動(dòng)化控制的根本目標(biāo)。

自動(dòng)化控制；弱電控制強(qiáng)電；具體方法

一、基本技術(shù)原理

在電力網(wǎng)絡(luò)中，弱電通常包含了較弱的直流電，這種電壓不會(huì)超出36V。其可以用于控制通訊終端或者計(jì)算機(jī)，對(duì)于電子電路也能進(jìn)行有效控制。與之相比，強(qiáng)電通常表現(xiàn)為大電流以及大功率的基本特征，強(qiáng)電的效率較高并且能降低電能損耗。由此可見，強(qiáng)電與弱電二者是相互對(duì)應(yīng)的，二者也具有緊密的內(nèi)在聯(lián)系。

具體在劃分強(qiáng)弱電時(shí)，并不能單純考慮電壓等級(jí)。這是由于，弱電通常不會(huì)傷害到人體，這種類型的電能具體表現(xiàn)為電信號(hào)，可以借助特定的介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞。與之相比，強(qiáng)電的基本作用就在于轉(zhuǎn)換能量，在完成轉(zhuǎn)換的前提下提供熱能或者光能。從現(xiàn)階段來看，對(duì)電力系統(tǒng)在具體實(shí)施控制時(shí)，不應(yīng)當(dāng)局限于單一的強(qiáng)電控制，而是可以綜合運(yùn)用弱電來實(shí)現(xiàn)控制。實(shí)質(zhì)上，弱電系統(tǒng)具有簡易和安全的優(yōu)勢(shì)，在電力控制的過程中也表現(xiàn)為更強(qiáng)的可靠性。從強(qiáng)弱電系統(tǒng)的角度來講，弱電控制強(qiáng)電有利于推動(dòng)電力控制的長期發(fā)展，同時(shí)也符合了新時(shí)期的自動(dòng)化控制。

二、電氣控制中的自動(dòng)化控制

近些年來，自動(dòng)化控制的模式可以適用于多個(gè)領(lǐng)域。在自動(dòng)化的電氣控制前提下，弱電對(duì)于強(qiáng)電的控制通常依賴于開放式平臺(tái)，例如OPC平臺(tái)等。在具體操作時(shí)，技術(shù)人員先要設(shè)置自動(dòng)性的開放式控制平臺(tái)，密切結(jié)合新型的電氣控制手段和方式。從現(xiàn)階段來看，PLC的自動(dòng)化控制表現(xiàn)為多樣性特征，與之相應(yīng)的產(chǎn)品類型也包含了多種。然而具體進(jìn)行編程時(shí)，不同類型的PLC產(chǎn)品都會(huì)體現(xiàn)顯著差異。為了改進(jìn)現(xiàn)狀，近些年來標(biāo)準(zhǔn)化的電氣接口誕生了。

自動(dòng)化控制應(yīng)當(dāng)依照現(xiàn)行的規(guī)程來實(shí)施控制，這種現(xiàn)狀在客觀上需要設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化的操作規(guī)范，對(duì)于自動(dòng)化平臺(tái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的改進(jìn)。例如現(xiàn)階段典型的PC技術(shù)就屬于平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化，這種技術(shù)尤其適用于商業(yè)領(lǐng)域。從現(xiàn)場(chǎng)控制的角度來講，現(xiàn)場(chǎng)總線通常設(shè)計(jì)為雙向傳輸?shù)哪Ｊ?，?duì)此可以采用串聯(lián)方式來進(jìn)行傳輸。對(duì)于總線系統(tǒng)來講，遠(yuǎn)程控制與現(xiàn)場(chǎng)電纜二者是串聯(lián)在一起的。在二者密切結(jié)合的前提下，顯示器就能顯示明確的數(shù)值與信息。

三、弱電控制強(qiáng)電的具體實(shí)現(xiàn)

3.1 基本的控制原理

一般來講，單片機(jī)應(yīng)當(dāng)構(gòu)成弱電控制強(qiáng)電的主要系統(tǒng)，這種系統(tǒng)構(gòu)成了主導(dǎo)。經(jīng)過技術(shù)組合后，弱電就可以控制強(qiáng)電。在系統(tǒng)的內(nèi)部，單片機(jī)的基本性能在于判斷傳感器測(cè)溫，單片機(jī)裝置內(nèi)部通常包含了復(fù)位電路與時(shí)鐘電路。具體在測(cè)溫時(shí)，可以通過專業(yè)手段來實(shí)施測(cè)量，單片機(jī)可以反饋實(shí)時(shí)性的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有PTC電路，對(duì)此可以控制與調(diào)節(jié)溫度。二者密切結(jié)合，單片機(jī)可以負(fù)責(zé)控制實(shí)時(shí)性的測(cè)溫信息，確保符合一致性的測(cè)溫結(jié)論。

3.2 單片機(jī)的應(yīng)用

在弱電控制強(qiáng)電中，比較常見的是單片機(jī)主導(dǎo)的控制系統(tǒng)。單片機(jī)具有體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，綜合性價(jià)比高。其主要工作原理如下：通過傳感器對(duì)溫度、濕度、電壓、電流、轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，然后將信號(hào)傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行判斷處理，主要是將測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，得出結(jié)果，并讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制相關(guān)設(shè)備達(dá)到控制目的。在實(shí)際應(yīng)用中要注意液體、溫度等參數(shù)具有較大的慣性，應(yīng)該采取合適的控制方法。

3.3 系統(tǒng)測(cè)溫與加熱電路

具體在測(cè)溫時(shí)，單片機(jī)可以連接定值電阻與溫度傳感器，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建測(cè)溫的分壓電路。對(duì)于動(dòng)態(tài)變化過程中的傳感器而言，可以通過測(cè)量得到阻值與水溫改變的規(guī)律。同時(shí)，單片機(jī)可以檢測(cè)系統(tǒng)分壓值，對(duì)于加熱過程進(jìn)行相應(yīng)的判斷。三極管與單片機(jī)可以相互連接，對(duì)于加熱電路進(jìn)行控制。依照設(shè)置的程序來實(shí)現(xiàn)控制，確保PTC處于正常運(yùn)行的狀態(tài)下。在此前提下，可控硅與光電耦合器二者可以構(gòu)成完整系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最基本的加熱目標(biāo)。對(duì)于可控硅進(jìn)行控制時(shí)，可以選擇耦合器來控制導(dǎo)通狀態(tài)。三極管與弱電電源可以進(jìn)行連接，在此基礎(chǔ)上密切連接發(fā)光二極管。完成了最基本的電路連接，三極管在導(dǎo)通的狀態(tài)下就能用來調(diào)控腳低電平；與此同時(shí)，二極管也可以發(fā)出光線。光電耦合器在進(jìn)行工作的狀態(tài)下，就能輸出實(shí)時(shí)性信號(hào)，可控硅因此也能迅速投入運(yùn)行。對(duì)于元件在進(jìn)行加熱時(shí)，可以綜合運(yùn)用陰極與陽極來實(shí)現(xiàn)加熱。系統(tǒng)達(dá)到特定溫度的基礎(chǔ)上，單片機(jī)可以接收測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，在這其中的溫度傳感器起到重要作用。如果輸出的電平較低，系統(tǒng)將會(huì)停止加熱工作。

四、簡要敘述我國電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向

4.1 自動(dòng)化控制要具有通用的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

為了保障自動(dòng)化控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制及相關(guān)企業(yè)的管理之間的暢通通訊，我們需要建立一個(gè)通用的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通用的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是非常重要的。通過控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，相關(guān)的企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督。在規(guī)劃和設(shè)計(jì)控制通信網(wǎng)絡(luò)過程中，要保障全程的控制網(wǎng)絡(luò)的通暢，現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)不論是現(xiàn)場(chǎng)總線還是以太網(wǎng)，我們都他要保障控制通信網(wǎng)絡(luò)的通暢。

4.2 自動(dòng)化控制要具有標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口

自動(dòng)化控制的成功因素有很多，其中的標(biāo)準(zhǔn)化程序接口是非常重要的一環(huán)。標(biāo)準(zhǔn)化的接口程序不僅僅是減少了工程的使用時(shí)間，同時(shí)還能夠最大限度上節(jié)省工程花費(fèi)，最主要的是能夠便于控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息交換和信息共享。

五、結(jié)束語

電力系統(tǒng)本身具備復(fù)雜性，與之相應(yīng)的自動(dòng)化控制也包含了很多流程與環(huán)節(jié)。相比于其他控制方式，弱電對(duì)于強(qiáng)電進(jìn)行控制的方式具有簡便與安全的優(yōu)勢(shì)，因此適合運(yùn)用于各領(lǐng)域的自動(dòng)化控制。有效運(yùn)用弱電控制強(qiáng)電，可以在根源上杜絕電力控制操作中的風(fēng)險(xiǎn)。因此從電氣自動(dòng)化角度來講，弱電控制強(qiáng)電的新型技術(shù)具有良好的推廣前景，有助于自動(dòng)化控制綜合水準(zhǔn)的提高。

[1]陳庭宇，桂姝，龔宗輝.談弱電控制強(qiáng)電的應(yīng)用[J].現(xiàn)代婦女(下旬)，2014，03：192.

[2]周長林.弱電控制強(qiáng)電策略[J].黑龍江科技信息，2013，29：115.