工業(yè)自動(dòng)化中控制強(qiáng)電的原理與操作措施

李玲

山東北方路橋工程有限公司 山東德州 253000

在自動(dòng)化控制程序中，弱電的作用十分重要，其不僅能夠合理調(diào)整整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能夠?qū)?qiáng)電進(jìn)行有效控制。并且在操作過(guò)程中不僅方式便捷，而且操作安全系數(shù)較高。鑒于弱電控制的廣泛性，本文將其與自動(dòng)化控制程序相結(jié)合，從而對(duì)其工作思路進(jìn)行詳細(xì)闡述，并且針對(duì)相關(guān)的優(yōu)化策略，對(duì)擴(kuò)大弱電控制強(qiáng)電的相關(guān)研究成果有著一定的理論意義，同時(shí)對(duì)促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化控制的發(fā)展有著一定的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 自動(dòng)化控制領(lǐng)域中弱電控制強(qiáng)電原理及措施

對(duì)于弱電控制強(qiáng)電而言，我國(guó)在單片機(jī)的研發(fā)上還是占有一定優(yōu)勢(shì)的，在技術(shù)應(yīng)用上也比較成熟。這里所提到的單片機(jī)，主要是實(shí)現(xiàn)弱電對(duì)強(qiáng)電進(jìn)行控制的一種方法。

1.1 弱電控制強(qiáng)電的工作原理

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在弱電對(duì)強(qiáng)電的控制中，HT46R47型單片機(jī)有著非常廣泛的應(yīng)用，具體應(yīng)用成效也非常明顯。這種類型的單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器溫度的精準(zhǔn)把握，并結(jié)合實(shí)際情況發(fā)布相關(guān)指令。從具體應(yīng)用上看，這種單片機(jī)主要應(yīng)用到時(shí)鐘電路及復(fù)位中。

1.2 弱電控制強(qiáng)電的電路動(dòng)作

為實(shí)現(xiàn)對(duì)電路中各種類型元件自身動(dòng)作以及控制成效的把握，可以從比較常見的加熱電路上切入。三極管對(duì)于電路具有放大作用，在控制電力中有較大的應(yīng)用，在與5V電源連接之后，需要把二極管與三極管的電極連接起來(lái)，基極和單片機(jī)需要按照要求連接起來(lái)。在通路形成后，就可以向可控硅膠發(fā)出相關(guān)信號(hào)，而PTC熱元件就會(huì)很好地被觸發(fā)，熱水的加熱工作就開始了。這種情況下，熱傳感器會(huì)持續(xù)收到來(lái)自單片機(jī)的相關(guān)控制信號(hào)，在水溫達(dá)到一定程度后，三極管會(huì)及時(shí)自動(dòng)斷開，這樣電路的連接會(huì)被切斷，熱水加熱工作就會(huì)停止，這是自動(dòng)控制水溫的一個(gè)過(guò)程縮影[2]。

2 自動(dòng)化控制在電氣控制中的具體應(yīng)用

在近幾年發(fā)展的過(guò)程中，社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都開始引入自動(dòng)化控制，自動(dòng)化控制的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，弱電控制強(qiáng)電的過(guò)程主要是以各種開放式平臺(tái)為基礎(chǔ)，像是OPC平臺(tái)。相關(guān)技術(shù)管理人員在實(shí)際操作運(yùn)行的過(guò)程中，應(yīng)該率先構(gòu)建自動(dòng)化開放性平臺(tái)，作為自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)載體，充分掌握各種新型的電氣控制措施和方法。從當(dāng)下實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r分析，自動(dòng)化可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的控制擁有多樣的特征，同時(shí)也包含各種與之相對(duì)的類型，在實(shí)際編程工作中，種類不同的PLC產(chǎn)品存在較大差異，為了進(jìn)一步改善當(dāng)下發(fā)展現(xiàn)狀，逐漸誕生了標(biāo)準(zhǔn)化電氣接口。

自動(dòng)化控制在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格參考具體流程進(jìn)行合理控制，從客觀角度分析，需要設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)參考規(guī)范，促進(jìn)自動(dòng)化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高控制平臺(tái)的操控質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化操作，促進(jìn)自動(dòng)控制平臺(tái)的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)轉(zhuǎn)。而PC控制技術(shù)便是標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)的主要代表之一。相關(guān)技術(shù)十分適合商業(yè)領(lǐng)域。立足于現(xiàn)場(chǎng)控制層面進(jìn)行分析，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線，在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以選擇雙向傳輸形式，并設(shè)計(jì)為串聯(lián)模式，促進(jìn)傳輸操作穩(wěn)定運(yùn)行，立足于總線層面分析，遠(yuǎn)程控制以及電纜均屬于串聯(lián)形式，在兩者全面結(jié)合條件下，相關(guān)信息和具體數(shù)值能夠通過(guò)顯示器明確呈現(xiàn)出來(lái)。

3 弱電控制強(qiáng)電的實(shí)現(xiàn)

3.1 固態(tài)繼電器控制法

這是一種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中常見的弱電控制強(qiáng)電的方式，通過(guò)利用固態(tài)繼電器控制法，能夠?qū)崿F(xiàn)工作環(huán)節(jié)的控制能力得到提升。首先需要注意的是，使用固態(tài)繼電器控制法必須要符合自動(dòng)化控制系統(tǒng)的需求，如此才能提升整個(gè)系統(tǒng)控制能力。此外，分析電子器件，掌握自動(dòng)化設(shè)備的電子器件的控制原理，通過(guò)使用微小控制信號(hào)進(jìn)行信息傳輸，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中弱電控制強(qiáng)電的信號(hào)控制能力提升。

3.2 系統(tǒng)電路

從系統(tǒng)內(nèi)部電路電源方面分析，對(duì)于自動(dòng)化控制的相關(guān)弱電控制強(qiáng)電來(lái)說(shuō)，電源部分主要涵蓋穩(wěn)壓管、電容、整流橋、變壓器等部分，當(dāng)處于一種正常的運(yùn)行狀態(tài)之下，電源能夠提供較為穩(wěn)定的電壓，促進(jìn)交流電和直流電兩者進(jìn)行順利轉(zhuǎn)化。此外單片機(jī)也能夠獲得良好的穩(wěn)定電壓。比如針對(duì)電壓轉(zhuǎn)換來(lái)說(shuō)，可以在12-220 V電壓區(qū)間范圍內(nèi)進(jìn)行順暢轉(zhuǎn)換。在電壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中，應(yīng)該通過(guò)整流橋方法進(jìn)行各項(xiàng)操作。在電容濾波和穩(wěn)壓管綜合作用下，可以進(jìn)一步削減直流電壓，保障設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中的電壓穩(wěn)定性[3]。

從單片機(jī)角度分析，溫控元件是單片機(jī)內(nèi)部運(yùn)行中的重要元件，可以對(duì)單片機(jī)內(nèi)部傳感測(cè)溫?cái)?shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控采集。對(duì)溫度數(shù)值實(shí)施采集工作后，單片機(jī)能夠接收各種實(shí)時(shí)性反饋，正常工作時(shí)，單片機(jī)還能繼續(xù)加熱內(nèi)部元件。

除此之外，還包含各種內(nèi)部元件，比如RISC元件便是一種高性能和高效益的單片機(jī)軟件，該類元件能夠?qū)ο嚓P(guān)模擬信號(hào)進(jìn)行直接處理。系統(tǒng)內(nèi)部單片機(jī)設(shè)置了模數(shù)轉(zhuǎn)換多通道設(shè)備，在進(jìn)行調(diào)制后，能夠輸出不同脈沖寬度，除此之外，單片機(jī)還兼具喚醒功能和暫停功能，針對(duì)低功耗、高性能的A/D系統(tǒng)能夠進(jìn)行集成處理在工藝控制過(guò)程中，單片機(jī)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

3.3 單片機(jī)控制法

單片機(jī)控制法是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的主要控制方法，根據(jù)控制要點(diǎn)來(lái)分析，不難發(fā)現(xiàn)整個(gè)控制環(huán)節(jié)采納的原理是電流傳感耦合控制，該控制技術(shù)能夠強(qiáng)化弱電控制強(qiáng)電的性能。其中電流傳感耦合控制器發(fā)揮的作用還包括信號(hào)傳輸，通過(guò)耦合控制將信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)控制體系中，并通過(guò)發(fā)揮控制體系中的信號(hào)傳感器進(jìn)行整個(gè)控制體系構(gòu)建，讓各個(gè)零部件能夠與信號(hào)相互整合。單片機(jī)控制環(huán)節(jié)，包括對(duì)自動(dòng)化控制設(shè)備中的溫度、電流、濕度、電壓的靈活性控制，在該控制基礎(chǔ)上，對(duì)弱電控制強(qiáng)電的控制環(huán)節(jié)進(jìn)行控制定位，這有利于對(duì)控制流程進(jìn)行正確判斷。然而，就單片機(jī)控制法來(lái)看，具有一定的特殊性，如單片機(jī)不能控制高溫液體，高溫對(duì)單片機(jī)控制技術(shù)不利，容易導(dǎo)致參數(shù)準(zhǔn)確性下降，進(jìn)而造成控制參數(shù)出現(xiàn)變化，因此，自動(dòng)化控制系統(tǒng)中進(jìn)行弱電控制強(qiáng)電，應(yīng)該合理的采用有效防護(hù)措施，保證電流控制的安全性[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析可以看出，以往的強(qiáng)電控制在很多方面存在不足，例如實(shí)際操作存在很大難度、多方面存在危險(xiǎn)性等，這些都為弱電的應(yīng)用創(chuàng)造了條件，也預(yù)示著弱電控制強(qiáng)電技術(shù)將會(huì)實(shí)現(xiàn)更為廣泛的應(yīng)用。