自动控制中弱电控制强电的方法分析论文_关海东

自动控制中弱电控制强电的方法分析论文_关海东

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摘要:在科技飞速发展的今天,自动化已经成为重要研究内容,而自动化的实现,必须建立在弱电控制强电的基础上,现阶段我国在这一领域的研究还拥有很大进步空间,鉴于此,本文对自动控制中弱电控制强电的方法进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:自动化控制;弱电;强电;控制方法

一、自动化控制领域弱电控制强电概述

强电、弱电是电力的两个标准,它划分的依据是人体安全电压,显然这种划分方法不同以往以电压高低为划分标准的方法,不过两者还是存在一定关联的。例如,工业用电380V、生活用电220V都在强电范围同时它们也是低压电。实际生活中,所谓的强电是指高低压电工工作时接触的情况,首先是维修运行中的电网电压;其次是值班中涉及的电压。实际生产中,为达到高效传递动力、降低实际能耗,工业用电基本都是电流大、电压高的强电。而弱电的频率高,传递信息中可保证传输效果,所以被广泛应用到通信、计算机、电子领域以及日常生活所涉及的家用电器当中。由于弱电电路是传输弱电信息的基础,所以弱电在很大的程度上会受到电路优劣的影响。一般而言,控制领域中的弱电电路包括所有非强电电路。强电率先成为电力资源被人类用于生产与生活,推动社会和文明的发展,具有不可替代性。然而,人类迈入信息时代后,集成电路芯片成为了信息控制、传递的基础,但是强电并不适合这种形式,即便将其融入到电路中也会出现很多问题,影响实际安全。对此,人们开始转移注意力,重视弱电并对其进行开发与研究,根据其特征将其应用到信息传递中。现阶段,以往强电垄断发电领域的局面已经被弱电改变,很多国家已经将弱电应用到了发电站上,弱电电路让一大部分工业领域实现了自动化控制。

二、自动化控制中弱电控制强电的常见方法

1、固态继电器

弱电控制强电中,最为理想的元器件之一就是继电器,SolidStateRelay即固態继电器,英文缩写为“SSR”,这一无触点开关的组成部分包括电力电子功率器件、分立电子器件和微电子电路,在隔离负载端与控制端时,需要对隔离器件进行充分的应用。控制信号在固态继电器的输入端相对较小,能够实现对大电流负载进行直接驱动的目的。同时,在使用固态继电器的过程中,传统的继电器操作流程得到了简化,各种限制性因素减少,因此应用也越来越广泛。

作为半导体元件,无触点是固态继电器的主要特点,因此拥有相对较低的输入控制电压,能够同单片机进行综合运用。在输入以及输出时,只有利用光电隔离固态继电器才能发挥功能,此时必须拥有超过2000伏的隔离绝缘,这样一来才能够促使高压电路始终处于安全的运行状态。

在对固态继电器进行应用的过程中,其呈现出以下特点:使用时间长、运行过程中噪声小、反映灵敏且在高频状态下运行不会产生火花、在利用光隔离进行输入和输出时拥有高于2500伏的绝缘电压等。

根据固态继电器的以上特点以及性能,在对其进行应用的过程中,应注意以下问题:第一,合理进行散热设计。设备本身温度以及环境会对固态继电器的负载能力产生较大的影响,在散热设计中必须对散热片进行合理应用,并保证设备运行空间相对充足,能够进行强制散热,部分情况下,应降额使用;第二,压降现象产生于主流通过SSR后,低压选型过程中,应对负载以及压降之间的匹配性进行全面分析;第三,部分漏电流存在于SSR中,如果实际运行过程中功率负载较小,此时必须保证负载不会受漏电流的影响,始终处于可控状态。

2、系统测温与加热电路

具体在测温时,单片机可以连接定值电阻与温度传感器,在此基础上构建测温的分压电路。对于动态变化过程中的传感器而言,可以通过测量得到阻值与水温改变的规律。同时,单片机可以检测系统分压值,对于加热过程进行相应的判断。三极管与单片机可以相互连接,对于加热电路进行控制。依照设置的程序来实现控制,确保PTC处于正常运行的状态下。在此前提下,可控硅与光电耦合器二者可以构成完整系统,实现最基本的加热目标。对于可控硅进行控制时,可以选择耦合器来控制导通状态。三极管与弱电电源可以进行连接,在此基础上密切连接发光二极管。完成了最基本的电路连接,三极管在导通的状态下就能用来调控脚低电平;与此同时,二极管也可以发出光线。光电耦合器在进行工作的状态下,就能输出实时性信号,可控硅因此也能迅速投入运行。对于元件在进行加热时,可以综合运用阴极与阳极来实现加热。系统达到特定温度的基础上,单片机可以接收测温数据,在这其中的温度传感器起到重要作用。如果输出的电平较低,系统将会停止加热工作。

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3、单片机控制

弱电控制强电的过程中,最广为人知的控制系统是以单片机为主导的。在对单片机进行应用的过程中,其拥有不可取代的优势,即拥有较强的抗干扰能力,同时体积相对较小,且重量低。具体运行原理为:利用传感器这一媒介,在有效测量、记录转速、电流、电压以及湿度等参数的基础上有效传输信号,单片机会对以上信号进行接收,内部系统运行,科学的处理、判断相应信号,这一过程中,会全面对比设定值和实际测量产生的数值,对比的结果可以作为最终结论,执行机构在相关结果的基础上合理的展开控制工作。在利用单片机实现弱电控制强电的过程中,较大的惯性会存在于温度以及液体等参数中,必须在对这一问题进行明确掌握的基础上,提升控制方法的合理性。

三、加强弱电控制系统的具体措施

1、加强重视技术监管

双流机场弱电控制系统管理与维护工作当中,技术监督和管理是其中十分重要的一项工作内容,其是确保整个弱电控制系统当中各项设备能够得到不间断运维间断管理的根本前提。在综合布线设计方面,需要确保明装线管与线槽的具体位置,并在保障其完整连续的基础之上进行垂直安装。此外,在设计安装弱电控制系统之后需要及时进行调试运行,检验其是否能够正常工作。管理人员平时则需要定时定点将系统周围的杂物清除干净,并在线缆安装完毕之后,在两端位置处预留一定空间,组织专人按时进行巡视检查,并根据实际情况将有關弱电设备和系统的维护情况进行认真记录,以便为之后的故障排查和管理工作提供切实可靠的参考依据。另外,为避免多用户进入系统时系统出现停顿、卡滞等问题,机场还可以采用无线网代替光纤搭建起相应的网络架构,确保机场内部光纤链路具有良好的畅通性,使得系统能够更加高效地完成信息传输与资源共享。

2、用现代管理技术

除了继续使用传统的人工管理和维护之外,鉴于双流机场弱电控制系统管理维护工作量巨大,笔者认为在加强对双流机场弱电控制系统的管理与维护过程中,还需要积极结合实际情况灵活运用现代化的管理技术手段。譬如运用大数据技术和数据库技术,将管理和运维中产生的相关记录及信息数据整理成电子档案并录入至数据库当中,便于工作人员的查询和使用。此外还可以通过在系统以及相关设备当中安装自动化的监控装置,在将阈值录入其中之后,一旦发生异常或故障问题,监控系统将自动发出警报,提醒相关工作人员的注意。而为了方便管理人员对系统进行随时监控管理,还可以尝试将监控系统与手机移动网络相互连接,进而帮助管理人员实现对弱电控制系统的远程监控管理。

四、简要叙述我国电气自动化的发展方向

1、自动化控制要具有通用的控制网络结构

为了保障自动化控制的现场设备控制及相关企业的管理之间的畅通通讯,我们需要建立一个通用的控制网络结构。对于自动化控制系统中,通用的控制网络结构是非常重要的。通过控制网络结构,相关的企业可以实现远程设备运行监督。在规划和设计控制通信网络过程中,要保障全程的控制网络的通畅,现场的网络不论是现场总线还是以太网,我们都他要保障控制通信网络的通畅。

2、自动化控制要具有标准化的程序接口

自动化控制的成功因素有很多,其中的标准化程序接口是非常重要的一环。标准化的接口程序不仅仅是减少了工程的使用时间,同时还能够最大限度上节省工程花费,最主要的是能够便于控制系统和监控系统之间的信息交换和信息共享。

结束语

综上所述,我国科学技术水平的快速发展让自动化发展水平迎来了一个新的高度,实现自动化控制必须建立在电的控制中,而现阶段我国在这一领域的研究上还有很宽广的进步空间,在不断出现的新型电子元件上应不断利用其价值和适用范围进行不断创新,让各个领域都能够在弱电控制强电的技术上大胆尝试,通过合理的设计和试验,让弱电和強电两者能够更好的结合,从而发挥更加具有优势的作用。

参考文献

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[4]郑隽鹏,王小广.浅析弱电控制强电策略[J].电子世界,2014(04):47-48.

论文作者:关海东

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/10

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