自動化控制中弱電控制強電的方法分析

陳奎 包從望 繆繼權

摘 要：衡量一個國家的工業化程度指標，要考慮其機械化、電氣化和自動化三個主要方面。在科技發展的今天，自動化已是工業化發展中不可忽略的部分，其弱電控制系統已經逐漸在人們生活中占據重要部分，因操作過程中其安全性和便捷性比較高，促使工業領域逐漸普遍使用自動化控制，而對弱電控制強電的研究也有助于推動國家電網系統的快速發展。

關鍵詞：自動化;弱電;強電;控制

當今社會的發展趨勢逐漸呈現出信息化與智能化，也讓自動化技術廣泛應用于社會的各個領域中。在面對越發復雜的控制和問題時，弱電控制也在不斷地發展和完善，而利用弱電控制技術可以改變現代工業的發展，以此降低成本和避免資源浪費，來獲得更多的經濟效益，同時更好的服務于社會。

1 弱電和強電的基本概述

強電和弱電并不是簡單依靠電壓來區分，一般是根據其用途的不同來決定，強電進行的是能量之間的轉換，例如電能轉換為照明用的光能和提供熱量的熱能，而弱電進行的是能量之間的傳遞，例如傳播信號。強電應用在建筑及建筑群方面，一般電壓在220V及以上，具有電壓高、電流大、頻率低、功耗高的特性，在應用過程中主要考慮的是如何減小損耗和提高效率。弱電大多數的是應用在電子領域、廣播、通信領域和醫療設備等，具有電壓低、電流小、頻率高、功耗低的特性，在應用過程中主要考慮的是如何提高信息傳送的效果。由上可知，強電和弱電之間既存在對立關系，也存在密切的聯系，但相對來說，還是弱電在應用方面更為廣泛。由于弱電具有操作方便、安全性和可靠性高等優點，使其在自動化控制中占據重要地位，而對弱電控制方面的研究，既符合社會的發展的需求，也促進我國自動化控制的進步。

2 自動化控制中弱電控制強電的關鍵問題

弱電控制強電技術作為現如今的熱門技術，已經可以適用于多個領域當中，并且隨著信息技術的發展，智能化程度不斷提高，同時也面臨著許多問題，文章將對自動化過程的四個關鍵問題依次分析。

2.1 自動化控制的開放式發展平臺

實現弱電對強電的控制主要有兩大平臺分別是OPC平臺和Windows平臺，而OPC平臺的使用是需要有相關的電氣控制知識，通過信息在不同的平臺間的交換，使平臺之間實現零消耗的無縫對接，有效提高控制的效果。

2.2 自動化控制的接口標準化

IEC61131-3的出現為工業自動化控制系統的編程語言設計提供了國際化的標準。這也意味著未來的自動化行業將逐漸走向融合，每個廠家產品的互不兼容狀態將會結束，從而讓用戶選擇自己所需要的產品具有更多的自主性，同時有效減少人力消耗和在編程方面的錯誤，讓PLC的使用更加便捷。

2.3 自動化控制平臺的Windows平臺系統

微軟平臺給自動化使用提供了一定的技術支持和標準。在信息化發展的今天，由于Windows系統操作簡單，在辦公室應用的集成相對容易，基本上讓每個行業發展都離不開計算機和網絡，并且Windows系統的推廣和普及，也為自動化系統中弱電控制強電提供了一個發展的平臺。

2.4 自動化控制的現場總線和控制系統

在現場控制方面考慮，通常采用雙向傳輸的模式并對連接設備和系統進行串行設計，讓PLC的CPU與智能儀表、遠程I/O站、低壓斷路器等設備之間進行遠程連接。對設備的信息進行采集，傳輸到控制器當中，從而完成對系統的整體控制。

3 自動化控制中弱電控制強電的方法

3.1 單片機應用

弱電控制強電主要是以HT46R47型號的單片機控制為主，此類單片機可以根據傳感器的變化，分析相關數據和信息并發送指令，因為單片機的體積小和重量輕，有很強的抗干擾能力，被廣泛應用在控制系統中。通過傳感器采集的相關數據，傳遞給單片機進行判斷，對比測定值與設定值，得出結果并控制相關設備達到工作目的。但在實際操作中要注意的是，液體和溫度等參數會存在較大的慣性，應當采取合理的控制方法，獲得正確的數據。

3.2 固態繼電器

固態繼電器主要特點是無觸點開關，由微電子電路，電子電力功率器件，分離電子器件組成。固態繼電器相比于傳統繼電器，它使用便捷，限制較小。作為半導體元件，固態繼電器在使用過程中具有以下特點：壽命高、運行噪聲小、開關速度快、功耗低、負載能力強等，而根據固態繼電器特點，在實際應用中要注意以下問題：

（1）散熱設計，固態繼電器的負載能力會受到設備本身溫度和環境的影響，要考慮擁有適當的空間和合理使用散熱片。

（2）過壓和過流保護，負載短路和過流會對固態繼電器內部的可控硅造成永久損壞，所以要特別注意負載的變化是否會引起過壓和過流現象。

（3）固態繼電器中存在漏電流，如果是小功率的負載，要保證漏電流不會影響負載的可控狀態。

4 弱電控制強電的發展形勢

隨著電氣設備和自動化系統水平的提高，逐步構建通用的網絡結構，利用網絡監控體系實現遠程監督，確保設備和線路的安全運行與穩定，是實現現場自動控制設備與企業通訊的必要條件，在此過程中需要克服多種限制因素，其中重要環節就是接口的標準化。在智能控制方面，主要以實時控制和人工智能診斷技術為主，將會逐步在自動化控制領域中占據重要位置。智能化技術為綜合型智能控制的出現建立了基礎，同時也會解決現行系統存在的問題與缺陷并提高控制的精準度。由此看來，對智能化技術的應用，將會是電力系統發展的主要趨勢。

5 結語

在當今環境下，自動化是我國乃至全球發展的重要課題，在自動化未來發展的方向中，弱電控制強電技術具有廣闊的發展前景，在新型弱電元器件出現后，更是擴大其應用的范圍并且創造了更高的價值。通過其它領域的不斷創新，讓兩者進行合理的設計與結合，發揮出各自的優勢，而技術的創新和發展，也是提升國家綜合實力的重要環節。在對弱電控制強電進行深入的研究過程中，也為自動化控制系統發展提供更好的技術支持，以此提高自動化控制的綜合水平和電力系統的安全性，促進社會進步與發展，提高人們生活水平。

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