研讨自动化控制中弱电控制强电的对策

研讨自动化控制中弱电控制强电的对策

蔡乐乐

身份证：210281198611303049 

摘要：在新时期，我国自动化技术发展速度越来越快，为自动控制系统的创新发展提供巨大机遇，弱点控制强电可行性不断提升，规范合理应用各类控制技术，不仅可以保证自动控制效率，还可以获取优异的安全效果，维护自动化控制效果。基于此，本文就以自动化控制为立足点，深入分析自动化控制中弱点控制强电的策略。

关键词：自动化控制；弱电控制强电；对策

弱电是指低电压的直流电，主要出现在网络线路、视频线路、电话线路以及家用线路当中，用于管理控制通信设备设施；强电则是指电流与功率相对较大，但是频率却不高的电流，其具备高效、低损耗的优势特征。在自动化控制系统当中，科学合理利用弱电管理控制强电，可以保证自动化控制安全水平，全方位提升自动化管理控制效率。

一、自动化控制中弱电与强电特点

（一）强电的特点

在自动化控制当中，强电主要是指电压达到220V、380V、1000V往上的电压，在电力系统当中，强调最显著特征就是动力传输，以及工作电流相对较高、电压比较高、工作频率相对较低、功率大等。可以广泛使用到供配电系统当中的市电系统、照明系统，但是因为强电自身存在约束性，运用强电组织展开单一、常规的自动化管控，难以彻底满足电力企业的实际需求，因此急需解决与处理强调安全性较低、不方便操作等问题[1]。

（二）弱电的特点

弱电是指不高于36V的安全电压，不过此类划分并不固定，所以目前市场当中对弱电的定义并不确定。与强电相对比，弱电具备显著的优势特征，包括弱电安全性比较高、信号更加强、控制便捷[2]。因为具备此类优势，借助弱电管理控制对自动化管理控制系统发展十分有利，有着比较广阔的发展前景。目前，弱电的应用领域越来越广泛和全面，一是应用于通信层面，在这一领域当中，应用比较广泛的就是手机通信以及计算机；二是电子层面，弱电作业就是助推电子元件的稳定运行；三是计算机层面，弱电具备的功能作用就是确保计算机可以安全、平稳运行。此外，还可以用于医疗器械、广播领域。

现阶段，在电力行业当中，弱电与强电管理控制的协调存在的，但是在自动化管理控制层面，弱电更具备优异，因此，需要大力、全面发展弱电控制。

二、自动化控制中弱电控制强电的对策

（一）可编程逻辑控制器的运用

自动化控制系统当中最常见、最主要的核心部件就是可编程逻辑控制器（PLC，Progammable Lgoic Controller），PLC在弱电管理控制强电中占据主导地位，可规范合理利用模拟量、数字量的输出与输入操作严格管理控制强电。近年来，在大型电力企业辅助自动化系统当中，PLC系统已经大规模、大范围使用，全面替代传统继电管理控制系统[3]。一方面借助PLC不仅能够针对某一个工艺流程进行单独管控，还可通过与DCS直接接入协调处理全厂生产工作。在自动化管控系统当中，PLC能够有效存储顺序控制、逻辑运算、计数、定时与运算等各类不同的操作指令，用户可通过控制程序编制表达与展示强电的逻辑控制要求，并事先在PLC存储器当中存入。在PLC运转过程中，系统可根据实际需求自动、自主完成对强电的逻辑管理控制。另一方面PLC有着反应速度快、体积比较小、重量相对较轻、抗干扰力比较强、性价比高等优势特征，此类优势特征让PLC在自动系统弱电管理控制强电当中占据核心地位。因为PLC系统主要选择使用编程元件，如定时器、计数器、继电器来替代传统、常规物理元器件，可以灵活实现逻辑控制。与常规继电管控相对比，传统、常规继电控制系统主要选择使用大量的时间继电器、中间继电器等各类电气元件，在出现线圈烧坏、触点接触不合理等问题时期，整个自动化管理控制系统都会出错，容易诱发各类事故。而PLC使用软件替代大量、优异的时间继电器、中间继电器，仅仅剩下与输出输入有关的少量、单一硬件，将会极大降低线圈烧毁、接触不良等电器元件故障几率，并且PLC弱电控制系统当中，二次线路将会逐渐减少，让检修与安装时期工作人员工作量减轻，大幅度、全方位提高自动控制效率[4]。

（二）固态继电器的运用

目前继电器的实际应用范围更加广泛，成为弱电管控强电目标实现的理想元件。固态继电器（SSR，Solid State Relay）属于一种没有触点的良好启动装置，主要是由分立电子、电子电路等各类元件共同构成，可合理有效应用隔离装置设备隔离控制端、负载端等。固态继电器具备较多优势特性，比如寿命相对长、抗干扰力优异、开关反应速度比较快、耗能相对较低、噪声小、安全稳定性高等。其工作原理就是通过微小控制信号输入，直接驱动与引领大负荷电流。一是广泛应用固态继电器，可以让继电器操作步骤和流程被简化，避免受到各类条件的约束和限制。另一方面，固态继电器本质属于一类半导体元件，并没有触点，可以协调促进单片机运行，在规范合理利用固态继电器进行输出与输入操作中，可借助广电隔离全方位提升绝缘效果与质量，让绝缘电压增加，超过

2000V，使电路运转、流行的安全性得到最大程度保障

[5]。不过，固态继电器虽然有许多优势，但是也存在一定不足和缺陷，在应用时期需要选择科学合理的散热设计，确保散热空间充足与散热片科学合理；若是有需求，可借助RC输入和吸收滤波；固态继电器可能会出现漏电的问题，若是功率荷载小，要做好监督检查，避免引发的荷载管控问题。

（三）大型自动控制系统设计

通常来讲，大型自动化管理控制系统是组成部分较为复杂，由远程I/O站、主站层、现场传感器等多层结构共同组成，其中主站层主要包括控制系统（DCS，distributed controlsystem）、PLC、组态截面等，这一层设施设备在集控室内安装，有利于工程师处理和操作。其可以借助以太网、管线等各类设备远程连接I/O站，I/O站远程与现场变频器、接触器等各类电子元器件利用总线、控制线路进行连接。现场传感层内部蕴含比较多的传感元器件，包括物位传感器、温度传感器、压力变送器、电流变送器等，此类传感器元器件内部的信号将会与I/O站接入并利用4-20mA电流进行传输，I/O远程站将会把此类信号转变成为数据在主站层上传。

大型自动化管理控制系统主要以全自动、远程控制为核心，以现场动手操作设备运用为辅，工程师在集中管理控制室内部借助计算机显示屏监控系统设备，并通过启停按钮图标操作，对设备进行控制或者设计设备运行参数，此类控制系统的灵活应用，能够让生产效率最大程度提升，并适当减少相关运行人员实际工作量，保证与维护员工工作效率。一般来讲，大型企业内部设施设备有着比较多的电机，电机的启动暂停方法包括现场控制箱手动与自动启停两种模式。自动情况下，电机相关开停机大部分都是由主站层结合检测搜集到的物料数据，来启动与停止电机。

（四）单片机控制方法

在自动化控制当中单片机控制方法也是比较常见的弱电控制强电方法，在控制方式方法运行时期，强调应用控制系统当中主导、核心控制元件，在控制元件的处理与分析下，为主动控制系统整体实施提供支撑，全方位增强控制系统与自动控制技术实践能力。根据单片机管控方法当中的运行要点来看，其管理控制原理主要采取电流传感耦合组织实施管控，借助电流耦合提升弱电控制能力，经过传输耦合控制信息，将其迅速、高效转换与传递到单片机管理系统中，利用信号感知元件有效连接整个管控体系。在整个单片机管控体系当中，其所对应的控制额可以灵活性、高效性管控湿度、温度、电流、电压等，并在处理控制中，精准定位弱电管控环节，确保控制系统运动稳定性、科学合理性。但是因为单片机无法管理控制高温液体，高温可能会降低单片机控制性能，差异化转变相关控制参数，所以在处理这一部分弱电控制强电操作时期，需要选择使用科学合理防护举措，在防护工作实施下，可以为弱电管理强电工作开展打下坚实基础。

三、自动化控制中弱电控制强电的发展趋势

自动化控制未来发展必须要与时俱进，把先进、现代化技术在自动化控制系统中合理应用，促进自动化控制系统发展。

（一）构建智能化网络控制结构

积极合理把互联网技术、自动化管理有机整合，构建网络控制结构，有利于各个主体间有效传递各类信息，更好管理控制现场设备，借助此类结构还有助于有关人员监控设备的运行情况，获取辅助的功能作用。目前，互联网技术发展速度越来越快，在生活生产中运用力度加大，自动化管理控制需要把握这一趋势，与之进行有机整合，实现协同运行和发展。

（二）创设标准化程序接口

现阶段，大部分PLC厂家都开始引入IEC61131 接口，进而更好促进自动控制系统运转与运行。标准化接口不仅可以让自动化管理控制系统构建时间缩短，还可以让系统开发成本降低，便于自动化管理控制系统间的信息共享与转化。但是从现阶段市场实际发展情况层面分析，市场当中生产厂家产品主要采取多元化、多样化接口，部分硬件设施设备与现有的IEC61131 接口并不匹配。所以，在未来需要进一步界定与明确标准接口，同时需要依托PLC接口标准化接入设备，保证自动化控制系统功能作用可以全面发挥。

结束语：综上所述，在自动化控制系统当中，因为弱电管控具备便捷与安全等特征，所以使用弱电管理强电的模式成为主流的趋势，需要对其进行重点关注，灵活应用单片机控制方法、PLC方法、固态继电器的运用等落实弱电控制强电操作，促进电气自动化、长远化发展。

参考文献：

[1] 张启. 自动化控制中弱电控制强电的方法分析[J]. 建筑工程技术与设计,2020(8):3023.

[2] 王超群. 自动化控制中弱电控制强电应用技术研究[J]. 建筑工程技术与设计,2020(21):243.

[3] 都秀红. 浅析自动化控制中弱电控制强电分析方法[J]. 文渊（中学版）,2021(1):190-191. D

[4] 孙正可. 弱电控制强电的途径研究——以自动化控制为分析基础[J]. 科学与财富,2019(21):100.

[5] 杨晓红

. PLC编程技术使弱电控制强电的电梯系统运行成为可能[J]. 中国高新技术企业,2017(6):28-29.