自动化控制中弱电控制强电的方法分析

发表时间:2021/3/2   来源:《当代电力文化》2020年第26期   作者:杨峰
[导读] 近年来,我国的各行各业建设的发展迅速
        杨峰
        河南固兴市政工程有限公司 河南省新乡市 453000


        摘要:近年来,我国的各行各业建设的发展迅速,弱电控制有两个优点,即容易控制和安全性高,因此在强电系统中得到了广泛的应用,不仅对强电系统运行时的安全有了保障,还大大方便了实际操作,一举两得。自动化控制中的弱电对强电的控制已经出现了多种方法,并且在具体的实践中也有了不错的成效,但是并不能满足于此,因为仍有许多不足之处需要完善。
        关键词:自动化控制;弱电控制强电;方法分析
        引言
        在自动化控制系统运行中,科学利用弱电的控制性十分重要,其不仅能够利用零散的技术方式实现强电控制,还有助于提高系统的自动化水平,提高弱电控制强电的运行效率,最大程度上减少弱电控制强电的危险性。自动化控制系统主要是应用电气控制,而弱电控制主要是应用OPC的开放性平台,关注日常技术操作优化,结合电气控制技术进行多样化操作。如PLC技术可以实现多样化操作,可以根据生产标准进行编程,从生产出多类产品。在编程当中,利用PLC系统中各类技术差异,为自动化系统弱电控制强电创造了优越条件,提出了新的标准电气接口。再者,标准化电气接口也促进了标准化操作规范,可以进一步对自动化平台优化,采用计算机技术,利用双向传输方案完成总线布置,总线系统方面构建电缆、远程控制串联机制,这样就可以显示弱电控制强电的信息。
        1电气自动化控制概述
        电气自动化实现控制主要通过以下四个方面:第一,电气自动化发展平台。计算机信息技术是实现自动化控制最基本的支撑,在电气控制中,弱电控制强电也是通过Windows技术来实现自动化控制的,除此之外,OPC平台也发挥了重要作用。第二,可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)。这种产品在电气设备中有很大的适用性,但是必须保证两者的兼容性,接口必须是统一的。在弱电控制强电系统中,标准接口的应用可以使PLC的应用范围更加广泛,随之提高电气自动化程度。第三,在弱电控制强电系统中,Windows平台可以提供相应的技术。在利用平台的过程中,会结合很多微软技术,比如,PC技术以及其他信息技术。第四,实现弱电控制强电必须通过相应的系统和线路,因此对现场的系统及总线需要进行合理的安排和管理,保证信息能够双向传输。相关的工作人员需要检查两者之间的连接形式,确保不会出现并联的情况。现场的总线系统是由总线以及控制系统组成的。此外,工作人员可以借助电缆等方式将电气自动控制的范围及距离进一步扩大,非现场的工作人员可以借助信息显示器对电气设备进行远程自动控制。
        2弱电控制系统
        弱电控制系统采用自动化技术,其中的核心是单片机,负责控制整个弱电控制系统的运行。在整个弱电控制系统当中,主要包括衔接单片机、可控硅、光电耦合器等元器件,从而实现弱电控制强电功能。如在控制水温中可以采用较为灵敏的弱电单片机形式对高压电进水温度进行控制,并且实践应用中控制效果也非常理想。自动化控制当中,弱电控制强电当中通过单片机达到传感互动目标。单片机本身就带有高度敏感特征,因此可以对一些实时动态情况进行有效监控,一旦出现情况可以立即做出反应,如可以明确判断弱电控制元器件的温度、电流强度,或是利用时钟和复位电路提升单片机的运转效率。在实际应用中,要可以正确的选择电路形式,这样可以有效提升弱电控制强电的效率。在电路种类选择方面,弱电控制强电对电路种类要求非常高。如在加热电路建设当中,需要单片机基极和三极管发射极串联5V电源,这样才能够确保光电耦合器、采集信息同步传递到同一个脚接地部位,确保温感器温度达到一定程度时更好的将信号传递到单片机当中,这样单片机在输出较低电瓶中停止加热。


        3自动化控制中弱电控制强电具体策略
        3.1单片机在弱电控制强电上的应用
        自动化控制过程中,想要实现弱电控制强电,可合理应用单片机技术,并且将其作为主导控制系统,这样便能够对电路的运行过程进行有效控制。但是,在应用单片机技术时需要注意单片机的质量、体积以及性价比等问题。同时还要综合考虑单片机的信号干扰能力与集成效果,这样都会强化弱电控制强电的效果,因此,单片机控制系统的主要工作内容为电路复位、保证时钟电路的稳定性、强化温度感测能力,并且还要将单片机与传感器相结合,根据对控制系统的判定制定最合理的解决措施。单片机的电路复位功能主要用于保证单片机的稳定运行,并且也是保证时钟电路正常运行的关键环节,通过对电路温度进行探测,从而了解电路中弱电与强电的构成情况,进而根据实际电路需求对自动化控制器进行调整,使弱电成功控制强电进行作业,这样不仅能够提升操作的安全性,还能够有效提升控制质量与效率,同时还能够合理降低维修成本。此外,还要在电路中添加相应温度感测原件与自动监控原件,这样能够实时掌握电路的运行情况,通过电路温度与线路中强弱电的运行情况,对自动化控制器进行调整,一旦发现温度处于合理范围外,要马上利用单片机对固态继电器进行调整,同时还要对控制器进行降温,保证运行线路的温度。
        3.2固态继电器用弱电控制强电的应用
        除了单片机,还要合理应用固态继电器,这样能够合理强化弱电控制强电的效果,这也是继电器在自动化控制中得到广泛应用的原因。固态继电器也就是SSR,主要包括电力功率元件、微电子电路、开关触点以及分立电子器件等。能够针对线路中的危险问题进行隔离,从而保证线路运行过程中的稳定性与安全性。此外,固态继电器还能够直接驱动最大电流负载的功能效果,将线路整体的运行电压控制在合理范围内,以最大的限度保证线路与自动化控制器的状态安全。将固态继电器应用到弱电控制强电环节,主要具有以下几点优势:其一,SSR具有良好的使用寿命,并且能够长期处于运行状态下,对线路的稳定性提供了保障;其二,SSR运行时的噪音较低;其三,能够对开关速度做出保证,并且可以实现弱电与强电之间的转换,保证自动化控制器稳定性;其四,SSR采用输出隔离技术与输入隔离技术,能够合理隔绝电路中的各种安全问题,从而对线路的稳定性提供保障;其五,SSR具有低功率的特点,能够有效控制应用成本,提升应用效率;其六,SSR具有良好的灵敏度与较强的干扰能力。接下来介绍典型的电路案例,某成套设备的占空比为40%,其动力设备部分的控制电路与成套设备控制系统之间存在较强的联系,并且每1s都会发出SSR控制信号,保证线路运行中弱电与强电的协调性,如果TCMS侦测系统发现信号中断,将会切断动力设备区域的弱电控制,从而使动力设备的线路强电丧失工作能力,这样便能够有效延长SSR的使用寿命,并且提升感应能力,从而为线路中强弱电之间的转换提供一定的安全保障。
        结语
        近年来,自动化技术的发展越来越快,对人们的生活方式有巨大的改变,同时大大提高了工业生产的效率。在自动化控制中,由于弱电控制更安全、操作便捷等优点,弱电控制强电的方式已经成为主流,而且在未来发展中,控制网络结构的建立以及标准化程序接口的统一会进一步推动弱电控制的发展。未来,要将弱电控制和强电控制的优点结合起来,共同促进电气自动化的发展。
        参考文献
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