摘要：在当代自动化控制系统生产应用中，合理利用弱点控制系统是非常重要的，它能够利用相对零散的技术方式控制强电，进一步提升自动化系统控制水平，不断提升弱电控制强电的整体运转效率，也能最大限度提高弱电控制强电系统运行的安全可靠性。
关键词：弱电控制；自动化控制；方法
一、自动化控制中弱电控制强电概述
在电力行业内，电被分成两种类型，一种是弱电，另一种是强电。弱电是指36V甚至更低电压的直流电，一般会出现在视频线路、网络线路、有线电话线路以及部分家用线路中，通常被用来控制通信设备；强电是指功率和电流都非常大，但频率却很低的电流，它的优势是低损耗、高效。在自动化控制中，有效实现弱电控制强电，能够很好地规避直接使用强电给人们造成的危害，降低伤害的风险，同时还能更好地进行远距离操作，大大提升自动化程度。在实际运用过程中，强电与弱电并没有非常明确的区分标准。二者之间通常运用电压等级进行区分，1000kV、380V、220V这些被设定为强电。这种区分最明显的特点，主要表现为有动力传输特性。弱电是低于36V电压的电流，其特点是更加安全、具有控制性和信号性，并且被广泛应用在现实生活中，如通信、广播、电子、计算机、医疗机械等领域。当前，我国自动化技术水平显著提升，在弱电应用方面也取得了长足进步，弱电已经能很好地应用在自动化控制中，促进我国自动化水平的提升，为我国社会进步提供了有力支撑。
二、自动化控制中的关键问题分析
当前我国的自动化控制技术发展体系已经日趋成熟，但其中对于弱电控制强电部分的依赖性较强，它决定了我国自动化控制生产的主要发展格局。在实际操作过程运行过程中需要考虑到使用者的安全问题，所以采用弱电控制强电是再好不过的安全控制方式，它能够同时保证电路及环境接触者、操作者的安全操作。为此，在自动化控制背景下建立弱电控制强电的专业化技术应用体系，并展示、分析其中所存在的关键问题。下文主要介绍了自动化控制中的4点关键问题。
1、电气自动化控制的开放式平台建设。在电气自动化控制进程中要建立开放式发展体系，构建开放式发展平台。例如要通过OPC平台与Windows系统构建弱电控制强电专门化平台，并结合电气控制技术达到预期效果，即优先设置电气自动化控制中弱电控制强电的开放环境。
2、电气自动化控制的IEC61131接口标准化建设。根据全球行业统计，目前世界范围内的PLC生产企业所生产的PLC系统产品种类超过400余种，其中不同的PLC系统产品在编程方面存在较大差异，且相互之间在结合兼容方面也存在一定困难，而在IEC61131接口标准化机制出现后，该问题被得以解决，目前许多PLC生产厂商都十分认可这一接口标准化建设方案，且已经形成了IEC61131国际化标准，甚至它也成为了PLC系统声场的标准依据。从功能应用角度来讲，这一标准化接口的构建更大幅度简化了生产工序，对PLC的使用功能效果有所优化改善。
3、电气自动化控制的Windows标准平台建设。在自动化控制领域中，微软公司也基于自身Windows标准运行平台的建设基础打造了全新的电气自动化控制Windows运行机制。该运行机制在功能应用方面广泛且对PC网络技术的应用技术内容研究已经相当深入。比如说在以人工智能为技术基础的人机交互界面普及上，对Windows系统的操作简化上，将标准平台与办公平台的集成融合等等方面。这些系统技术的集成融合从某种程度上提高了企业电气自动化控制系统中自动化弱电控制强电的运行效能。
4、电气自动化控制的现场总线与控制系统建设。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后在现场总线与控制系统建设中会经常运用到电气自动化技术内容，其中像现场总线可直接连接自动化系统双向传输设备，将总线结构与串行总线连接起来，形成串行电缆与PLC系统、CPU核心以及某些远程I/O站的相互关联，保证它们其中的低压断路器、智能仪表等等设备也能正常连接，大量采集设备信息，保证信息传输均能够顺利传输到控制器上，最终完成系统控制操作流程。
三、自动化控制中弱电控制强电的方法
1、控制的基本原理。通常情况下，单片机属于弱电控制强电系统的一部分，但它能够成为系统中的主导。在该系统中，单片机基本功能是对传感器的测温进行判断，装置内部一般有时钟电路和复位电路保证单片机的正常工作。在实际测温过程中，需要运用专业化手段开展测量，并通过单片机将实时测量得到的温度数据反映出来。此外，还需在系统之中设置PTC电路，以实现调节温度的限定控制。只有将二者紧密结合，才能实现单片机控制实时测温信息的目的，保证测温结论的一致性。
2、系统内部形成电路。针对自动化控制过程中的弱电控制强电问题，研究人员首先想到的应该是电源，电源部分应当包括稳压管、电容、整流桥、变压器等。当系统运行处于正常状态时，电源能够提供稳定的电压，并保证直流电与交流电顺利地进行转化。与此同时，单片机则能够得到稳定的电压。需要注意的一点是，电压转化时需要以整流桥形式执行具体的任务，同时要保证电容滤波和稳压管发挥作用，降低直流电压，从而获得更加稳定的电压。其次，就是需要发挥单片机的作用。该设施中配置了温控元件，以实现实时收集传感器测温数据的目的。将这些数据收集之后，单片机能够进行接收状态下的实时反馈。如果正常工作，单片机还能加热系统中的器件。系统还包含一些其他类型的元件，如RISC元件，这种元件可以直接对各种模拟信号实施处理，以实现控制的目的。在系统的内部，单片机包含了发挥模数转换功能的多通道装置，可以实现调制功效，并输出多种脉冲宽度。另外，唤醒功能、暂停功能也是单片机所具有的，能够高效处理低功耗、高性能的A/D系统，以此实现集成。单片机已经被广泛地应用在了工艺领域，并且得到认可。
3、系统的测温及电路加热。测温时，温度传感器以及定值电阻会通过单片机相联，以此为基础可以建设出测温所用的分压电路。对于动态变化的过程而言，传感器非常重要，它能够测量出水温变化规律和阻值变化规律。单片机还能实现系统分压值测量的功能，可以有效判定出加热过程。单片机与三级管实现互相连接后，可有效控制加热电路，从而能够通过系统，依据相应程度进行有效控制，让PTC处于正常的运行状态。以上为实现的前提，除此之外，还需要光电耦合器和可控硅的加入，才能构成完整系统，以实现控制的目的。弱电电源与三级管实现连接，并同时连接到发光二极管，这是基本电路连接的模式。光电耦合器在运行过程中会输出一些信号，同时可控硅也会在短时间内进入到运行状态。
4、应用固态继电器。在弱电对强电的控制中，继电器是非常重要也非常理想的一种元器件，因此被广泛应用在实际控制中。固态继电器英文缩写为SSR，是由微电子电路、分立电子器件和电力电子功率器件组成的无触点开关。通过隔离器件，可实现控制端和负载端之间的隔离。固态继电器在输入端部分只需要一些微小的控制信号，就可以对大电流负载进行直接驱动，能够让很多限制解除掉。固态继电器是类似无触点样式的半导体元件，因此在输入的时候，控制电压并不需要很高。与单片机配合使用，当实施输入与输出操作的时候，该继电器需要光电隔离提供支持（保证隔离绝缘超出2000V），才能在最大范围内保证控制过程中高压电路是安全的。
结束语
在当前我国自动化控制领域，弱电控制强电的技术发展研究与行业领域技术应用情况越来越多。本文中简单分析几点希望以此实现弱电与强电合理结合，最大限度规避二者缺陷问题，并发扬各自优势提高自动化控制系统运行质量与运行效率，促进社会自动化产业领域的快速发展。
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论文作者:刘星志,唐仁杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/20
标签：弱电论文; 自动化控制论文; 强电论文; 单片机论文; 测温论文; 系统论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第15期论文;