王哲
摘要:隨著科學技術的迅速發展和科技創新能力的不斷突破,自動化的應用在未來社會生產以及生活中將會發揮其更大的作用。隨著我國經濟的不斷向前邁進,各行各業對于電的需求越來越大,電力系統在推動國民經濟的發展中起著不可忽視的重要力量。電力系統與自動化系統是密不可分的,弱電控制強電的技術方式具有顯著的優勢,這種方式運用了自動化控制的新型技術原理,因而體現了全面優勢。如果能充分運用弱電控制強電的手段和方式,那么就可以在根源上保障供電安全,與此同時也符合了自動化控制的根本目標。文章結合自動化電力行業的運行現狀,探究弱電控制強電的具體完善思路。
關鍵詞:自動化控制;弱電;強電;控制方法
縱觀我國電力發展的歷史,不管是強電還是弱電都極大程度上促進了人類文明的進步,尤其在近代社會中,人們開始利用弱電對強電進行自動化控制,充分的發揮了弱電控制中的各種優點,極大程度上改善了強電系統運行的安全性。現如今弱電控制強電的自動化系統已經深入到人們的生活中了,因此要對弱電控制強電的方法有著更加深刻的認識,以便讓其更好的服務社會。
一、弱電控制強電現狀分析
(一)弱電的含義
弱電即為相對強電來講一個特殊含義,在廣泛漫長應用過程中,弱電的覆蓋范圍變得十分廣泛。弱電一般是指直流電路或音頻、視頻線路、網絡線路、電話線路,直流電壓一般在36V以內。比如計算機、廣播電視與電子信號技術,還有其它家用電器等均屬于弱電應用范疇之列。事實證明,弱電憑借它極強安全性和應用性,在技術領域可以實現現如今家庭使用基本需求。
(二)強電的含義
強電和弱電是互相相對一個含義,工作電壓超過 220V 是強電,包含有插座、變壓器與同類強電范疇中動力傳動裝置。憑借電力傳輸相關設備可以應用于各類家用電器當中。現實中,在強電范疇領域,利用弱電控制系統可以讓強電系統變得更為方便、快捷、安全、可靠。所以,利用弱電對強電加以控制也作為重點課題出現在人們眼前。
(三)現狀分析
要達到利用弱電對強電控制的目的,便需要借助以單片機作為主導控制系統的應用,以達到弱電對強電控制效果。在現如今的應用范圍內,弱電控制強電讓生活變得更為便利,如恒溫水溫控制系統,憑借判定傳感器的反饋的溫度信息,單片機可以做出是否繼續加熱的判斷,然后控制強電部分是否工作,既可以將水溫加熱到一定溫度,同時又可以確保液體溫度處于一個可控范圍內。同時,我們還應當重視對弱電控制強電實際應用時各環節的改善。
二、關鍵的技術問題
自動化控制技術作為近幾年來信息社會的熱門技術,對未來社會的發展具有極大的意義。由于近幾年來信息技術的不斷發展,自動化控制中弱電控制強電技術在原有的基礎上增加了智能型,將以前繁重的信息收集工作變得簡單而智能化。由于我國對自動化控制技術在弱電控制強電的應用上起步較晚,技術仍存在許多不成熟的地方,與發達國家仍有一定的差距,最突出的問題就是對弱電控制強電還有一定的依賴性,這對于未來相關部門工作的展開非常不利。針對上述問題,文章將介紹自動化過程的幾個關鍵技術問題:
(一)平臺的選擇
對于自動化控制平臺的選擇,現行情況下所通用的平臺是OPC 平臺,利用該平臺可以實現弱電對強電的良好控制,與此同時,為提高控制的效果,需要結合一定的技術,如此才能夠真正實現其真正的作用和價值。
(二)接口的標準化
在 IEC61131頒布之前,PLC的接口標準眾多,產品和代碼的差異也非常大,給產品之間的相互結合帶來了很多困難。IEC61131 頒布之后,對于編程的規范化做了相關的規定和解釋,極大的促進了接口標準化的進程。現在的形式是,許多的廠商承認IEC61131的有效性,并且以其為標準接口進行開發和我生產,這為PLC 的標準化帶來了極大的便利。這樣做,能夠有效提升生產的效率并對 PLC 的性能也帶來了極大的改善。
(三)電器自動化的Windows平臺系統
微軟微電器自動化控制領域提供了相應的技術支持和標準。隨著信息化社會發展的不斷深入,各行各業的發展都離不開計算機的信息處理,而 windows 系統由于其操作界面所具有的簡便性因而受到人們的熱烈追捧,同時由于 Windows 系統在辦公當中應用的集成性較高,也為自動化控制當中的弱電控制強電提供了一種便捷的平臺。
(四)現場總線和控制系統的設計
在對現場總線進行設計時,一定要注意對電氣設備以及自動化系統進行串行設計,從而使得其能夠實現 PLC、CPU 以及其他的智能儀表之間的遠程連接,然后能夠順利的將終端設備的信息傳遞到控制器當中,最后實現對系統的整體控制。
三、自動化控制中的弱電控制強電的方法
弱電對強電控制階段,比較常見的便是單片機控制系統,因而本文也以此作為出發點。在 5V 弱電對 220V 強電控制過程中僅需要三部件便能達到控制目的。一是核心單片機系統,二是光電耦合器和繼電器等開關設備,三是可控硅和晶閘管的器件。借助以上三個部件配合應用我們便可以實現各種電器弱電控制強電效果,為人們生活提供便利。下面本文將從弱電控制強電工作原理和弱電控制強電電路分析等兩個方面進行相關問題的闡述。
(一)弱電控制強電的工作原理
弱電控制強電的自動化工作原理主要是利用 HT46R47型單片機來實現傳感互動,由于其本身具有高速性,可在滿足條件時做出迅速反應,當傳感器探測到要對強電進行控制的條件時,它會及時發給單片機一個電子信號,單片機做出判斷然后控制開關設備的通斷實現對強電的及時控制。在實際工作中,要根據不同情況選取不同的電路形式,這樣才能更好的利用弱電控制強電。
(二)單片機的應用
單片機由于其速度快、功耗低、體積較小、重量輕等特點,其被廣泛應用到弱電控制強電的領域當中,除此之外,其綜合性以及性價比等都比較高。在應用過程中的主要工作原理: 先通過傳感器采集溫度、濕度、轉速等數據參數,然后通過傳感器將信號傳導到單片機,由單片機對數據進行簡要的處理,將傳感器采集的信息與單片機的閾值進行比較,最后得出相應的結果,達到控制的目的。但是在進行信息采集和實際應用時,應該關注到液體、溫度等相關參數有非常強的慣性,要對其進行合理的控制和取舍。
(三)固態繼電器
繼電器在弱電控制強電的應用中性能非常好,這也是其被廣泛應用的主要原因之一。固態繼電器,是一種無觸點的開關,通過隔離器實現了負載和控制器之間的分離。當輸入一個小的信號后,就能控制一個大的電流,應用較為便捷,固態繼電器的應用有諸多的優點,例如開關速度快,噪聲低,壽命高,能夠保證在2500伏特以內的絕緣性,能耗低,抗干擾能力強的特點,限制也較少,保證電路的安全性能,因此應用及其廣泛。
弱電控制強電的研究領域,近幾年來成果斐然,仍舊有非常大的進步空間,希望相關部門高度重視技術的革新與發展,為促進我國自動化技術的向前發展做出自身的努力,將生活推向更加美好的未來。選擇適合運用于各領域的自動化控制。有效運用弱電控制強電,可以在根源上杜絕電力控制操作中的風險。因此從電氣自動化角度來講,弱電控制強電的新型技術具有良好的推廣前景,有助于自動化控制綜合水準的提高。
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