關(guān)于自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的研究

孫健

摘 ? ?要：近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步我國(guó)也逐漸步入信息化和智能化，致使自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。為了保證自動(dòng)化控制處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，必須加強(qiáng)對(duì)弱電控制的改善。從而通過(guò)先進(jìn)的弱電控制技術(shù)促進(jìn)重工業(yè)的進(jìn)步，進(jìn)而節(jié)約項(xiàng)目資金投入以及降低能源的損耗，以此來(lái)增強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的研究提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制;弱電控制強(qiáng)電;研究

1 ? 引言

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)弱電對(duì)強(qiáng)電的有效控制，便要提升弱電的應(yīng)用效率。但是在實(shí)際環(huán)節(jié)往往存在較多的復(fù)雜流程，對(duì)線路整體運(yùn)行效率造成影響。

2 ? 弱電和強(qiáng)電的基本概述

根據(jù)電壓偵測(cè)的形式來(lái)區(qū)分弱電和強(qiáng)電的方法是不科學(xué)的，目前常用的方法是根據(jù)其具體用途進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)在特定條件下強(qiáng)電可轉(zhuǎn)化為弱電，弱電也可轉(zhuǎn)化為強(qiáng)電，由此可見(jiàn)自動(dòng)化控制具有十分重要的作用。例如，電能在轉(zhuǎn)化為光能期間，以弱電為媒介來(lái)傳輸能量，同時(shí)采用傳播信號(hào)對(duì)強(qiáng)電采取有效管理，通常情況下建筑業(yè)中采用此項(xiàng)技術(shù)的頻率較高。一般條件下，強(qiáng)電的電流、電壓及功率消耗較高但其頻率相對(duì)較低，所以在實(shí)際的使用期間必須加強(qiáng)對(duì)能量消耗的管理，同時(shí)根據(jù)電能的消耗情況采取有效的偵測(cè)措施。弱電在廣播、電子、通訊和醫(yī)療方面使用頻率較高，其特征為弱電流、低電壓、低功率消耗及高頻率，所以能夠在很大程度上提高信息傳遞效率。但是通過(guò)采用自動(dòng)化控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)電和弱電之間的有效轉(zhuǎn)換，使其能夠適應(yīng)更多的應(yīng)用環(huán)境，以此來(lái)擴(kuò)大自動(dòng)化控制技術(shù)的使用范圍，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展。

3 ?自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的關(guān)鍵問(wèn)題

3.1 ?自動(dòng)化控制的開(kāi)放式發(fā)展平臺(tái)

在開(kāi)展弱電管控強(qiáng)電工作時(shí)需要借助OPC與Windows兩大平臺(tái)。同時(shí)OPC平臺(tái)的應(yīng)用前提是具有良好的電氣控制理論知識(shí)。信息借助各種平臺(tái)之間互相轉(zhuǎn)化，進(jìn)而在無(wú)能量損耗的條件下完成平臺(tái)對(duì)接工作，在一定程度上提升了自動(dòng)化控制的功效。

3.2 ?電氣自動(dòng)化控制的IEC61131接口標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

據(jù)有效數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)今全球所有能夠生產(chǎn)PLC的單位生產(chǎn)的PLC系統(tǒng)產(chǎn)品品種不低于四百種，同時(shí)各個(gè)PLC系統(tǒng)產(chǎn)品在編程過(guò)程中相似處較少，所以其在融合與兼容過(guò)程中難度系數(shù)相對(duì)較高，針對(duì)此類現(xiàn)象專門制定了IEC61131接口標(biāo)準(zhǔn)，如今大多數(shù)PLC生產(chǎn)單位已經(jīng)按照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，并將其作為PLC系統(tǒng)生產(chǎn)的主要參考文件，進(jìn)而促使其成為國(guó)際化PLC系統(tǒng)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。以其功能應(yīng)用方面來(lái)看，通過(guò)IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)不僅在一定程度上降低了PLC生產(chǎn)難度，還將其使用功能成果進(jìn)行了有效完善。

3.3 ?自動(dòng)化控制平臺(tái)的Windows平臺(tái)系統(tǒng)

微軟平臺(tái)在自動(dòng)化控制平臺(tái)發(fā)展過(guò)程中給予了大量支持與考量參數(shù)。如今隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，Windows系統(tǒng)操作也逐漸簡(jiǎn)便，并且在辦公軟件方面取得的成就更加顯著，致使其使用范圍滲透到各行各業(yè)，同時(shí)Windows系統(tǒng)的快速發(fā)展也促進(jìn)了自動(dòng)化控制平臺(tái)中弱電對(duì)強(qiáng)電管控的發(fā)展。

3.4 ?電氣自動(dòng)化控制的現(xiàn)場(chǎng)總線與控制系統(tǒng)建設(shè)

在現(xiàn)場(chǎng)總線和控制系統(tǒng)建設(shè)中通常會(huì)采用到電器自動(dòng)化控制技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)總線在運(yùn)行期間借助自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間信號(hào)的互相傳遞，促使總線構(gòu)造和串行總線有效相連，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)串行電纜和PLC系統(tǒng)、CPU核心系統(tǒng)和相關(guān)I/O站點(diǎn)建立連接，確保其內(nèi)部裝置能夠正常運(yùn)行，例如，低壓斷路器和智能儀表等。加大信息收集力度，確保信息能夠及時(shí)有效的傳遞到控制設(shè)備中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備操控系統(tǒng)的工作。

4 ?自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的研究

4.1 ?單片機(jī)應(yīng)用

通過(guò)型號(hào)為HT46R47的單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)弱電操控強(qiáng)電，其工作原理為借助傳感器數(shù)值變動(dòng)，并對(duì)數(shù)值進(jìn)行整理后輸出命令信號(hào)。單片機(jī)具有小體積、低重量以及較高抗干擾能力的特點(diǎn)，所以在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中被選用頻率較高。將經(jīng)過(guò)傳感器處理過(guò)的信號(hào)值傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，單片機(jī)對(duì)接收到的數(shù)值與測(cè)定值和設(shè)定值進(jìn)行比對(duì)，得出最終判斷后操控其他裝置完成指令操作。在具體使用過(guò)程中，需要考慮到液體物質(zhì)及溫度的變化情況，必須實(shí)施有效措施，以保證數(shù)值的準(zhǔn)確性。

4.2 ? 固態(tài)繼電器中的弱電控制強(qiáng)電方法應(yīng)用

固態(tài)繼電器在工作中也應(yīng)用到了弱電能夠控制強(qiáng)電的原理，此應(yīng)用促進(jìn)了固態(tài)繼電器的發(fā)展。固態(tài)繼電器有微電子電路、電力電子功率器件以及分立電子器件等幾部分組成，其采用非觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，同時(shí)其隔離方式為利用隔離器件與控制端口和負(fù)載端口之間的有效配合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)較強(qiáng)電流負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)作用力。為保證SSR運(yùn)行狀態(tài)下繼電器的工作過(guò)程更加簡(jiǎn)便，必須打破眾多約束條件，例如，SSR程序自身包含非觸電半導(dǎo)體配件，因此造成其運(yùn)行期間輸入的控制電壓較小，可以實(shí)現(xiàn)與單片之間信號(hào)的傳輸工作。在完成此程序期間，通過(guò)合理的應(yīng)用光電隔離技術(shù)，加強(qiáng)了SSR程序?qū)Τ^(guò)兩千伏電壓的隔絕能力，在一定程度上對(duì)高壓電路的工作環(huán)境起到了保護(hù)性作用。

4.3 ?加熱電路和系統(tǒng)測(cè)溫

開(kāi)展溫度測(cè)量工作期間，需要將溫度傳感器、固定值電阻分別于單片機(jī)建立有效連接，進(jìn)而完成分壓測(cè)溫電路的組裝。對(duì)于參數(shù)能夠發(fā)生變化的傳感器，能夠獲取水溫?cái)?shù)值、阻值變化等參數(shù)，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部分壓值的測(cè)量工作，進(jìn)而操控其加熱工作狀態(tài)，通過(guò)與三級(jí)管及單片機(jī)建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱電路的管控，按照規(guī)章制度進(jìn)行操作，保證PTC處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。以此為基礎(chǔ)，利用光電耦合設(shè)備和可控硅建立完整的設(shè)備，進(jìn)而確保完成加熱要求。在對(duì)可控硅實(shí)施管理期間，通過(guò)耦合器來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可通性。將三極管接通到弱電電源上，后與發(fā)光類二極管建立聯(lián)系，建立一個(gè)簡(jiǎn)單的通路電路，并對(duì)其供電，使其自動(dòng)調(diào)整電壓，促使電壓處于穩(wěn)定值，使二極管呈現(xiàn)發(fā)光狀態(tài)。光電耦合設(shè)備具有隨時(shí)傳遞多種信號(hào)的特點(diǎn)，可控硅開(kāi)啟工作狀態(tài)時(shí)間相對(duì)較短，通過(guò)與正負(fù)極之間的連接能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)元件的加熱工作。若是達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)值后，通過(guò)單片機(jī)獲取到溫度測(cè)量結(jié)果，若是電壓較弱時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)暫停工作。

5 ?未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)發(fā)生以下變化：（1）會(huì)將通用網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)融入到自動(dòng)化控制技術(shù)中。在開(kāi)展自動(dòng)化控制生產(chǎn)期間若是建立網(wǎng)絡(luò)通用控制結(jié)構(gòu)，能夠有效的保證自動(dòng)化控制設(shè)備與其他裝置的連接狀態(tài)，進(jìn)而提高自動(dòng)化系統(tǒng)的管控能力。（2）增設(shè)標(biāo)準(zhǔn)程序端口。自動(dòng)化控制系統(tǒng)能有取得良好的成果與眾多影響條件密不可分，其中標(biāo)準(zhǔn)化程序占比最高。增設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化程序端口既能縮短施工時(shí)間，還在一定程度上節(jié)約了施工成本，除此之外，還能促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)資源共享。鑒于標(biāo)準(zhǔn)化程序諸多優(yōu)勢(shì)，所以在創(chuàng)建細(xì)工花控制系統(tǒng)期間必須增設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化程序端口。

6 ?結(jié)束語(yǔ)

總而言之，基于自動(dòng)化控制設(shè)備及其系統(tǒng)的運(yùn)用環(huán)境下，能夠?qū)崿F(xiàn)弱電控制強(qiáng)電方式，本次研究提出了作者主要觀點(diǎn)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，進(jìn)行弱電控制強(qiáng)電模式，有利于實(shí)現(xiàn)安全的電路模式，有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備及系統(tǒng)的掌控度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 田通.自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的方法分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（25）：29～30.

[2] 陳歡歡.自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的方法分析[J].農(nóng)家參謀，2018（16）：211.

[3] 李廣巖.自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電分析方法[J].科技風(fēng)，2018（10）：147.

[4] 吳丹，宋佳明.自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的方法分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018（10）：59.

[5] 姜?jiǎng)P文，潘興民.自動(dòng)化控制中弱電控制強(qiáng)電的方法分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017（33）：4～5.