自动化控制中弱电控制强电的方法分析

何澍炜

（新疆轻工职业技术学院，新疆 乌鲁木齐 830011）

自动化控制中弱电控制强电的方法分析

何澍炜

（新疆轻工职业技术学院，新疆 乌鲁木齐 830011）

近些年来，自动化技术逐步融入了日常生活及各行业生产，电力行业与自动化控制的关系也变得更密切。弱电控制强电的技术方式具有显著的优势，这种方式运用了自动化控制的新型技术原理，因而体现了全面优势。如果能充分运用弱电控制强电的手段和方式，那么就可以在根源上保障供电安全，与此同时也符合了自动化控制的根本目标。文章结合自动化电力行业的运行现状，探究弱电控制强电的具体完善思路。

自动化控制；弱电控制强电；具体方法

在电力生产中，弱电指的是36 V或者更低的直流电压，通常存在于电话线或网络线路、视频线路等家用线路内部，弱电可以用来控制日常通信设备。与之相比，强电特指电流和功率都很大，然而频率却比较低的电流，强电具有高效和低损耗的优势。如果能运用弱电控制强电的方式，那么就可以突显独特的技术优势。这是由于，弱电对于强电进行控制的做法有利于杜绝较高风险，同时也方便了相应的技术操作[1]。从现状来看，弱电控制与单片机技术具有密切的内在联系，因此有必要综合进行完善。

1 基本技术原理

在电力网络中，弱电通常包含了较弱的直流电，这种电压不会超出36 V。其可以用于控制通讯终端或者计算机，对于电子电路也能进行有效控制。与之相比，强电通常表现为大电流以及大功率的基本特征，强电的效率较高并且能降低电能损耗。由此可见，强电与弱电二者是相互对应的，二者也具有紧密的内在联系[2]。

具体在划分强弱电时，并不能单纯考虑电压等级。这是由于，弱电通常不会伤害到人体，这种类型的电能具体表现为电信号，可以借助特定的介质来实现信号传递。与之相比，强电的基本作用就在于转换能量，在完成转换的前提下提供热能或者光能。从现阶段来看，对电力系统在具体实施控制时，不应当局限于单一的强电控制，而是可以综合运用弱电来实现控制。实质上，弱电系统具有简易和安全的优势，在电力控制的过程中也表现为更强的可靠性[3]。从强弱电系统的角度来讲，弱电控制强电有利于推动电力控制的长期发展，同时也符合了新时期的自动化控制。

2 电气控制中的自动化控制

近些年来，自动化控制的模式可以适用于多个领域。在自动化的电气控制前提下，弱电对于强电的控制通常依赖于开放式平台，例如OPC平台等。在具体操作时，技术人员先要设置自动性的开放式控制平台，密切结合新型的电气控制手段和方式。从现阶段来看，PLC的自动化控制表现为多样性特征，与之相应的产品类型也包含了多种。然而具体进行编程时，不同类型的PLC产品都会体现显著差异。为了改进现状，近些年来标准化的电气接口诞生了。

自动化控制应当依照现行的规程来实施控制，这种现状在客观上需要设置标准化的操作规范，对于自动化平台进行标准化的改进。例如现阶段典型的PC技术就属于平台标准化，这种技术尤其适用于商业领域。从现场控制的角度来讲，现场总线通常设计为双向传输的模式，对此可以采用串联方式来进行传输。对于总线系统来讲，远程控制与现场电缆二者是串联在一起的。在二者密切结合的前提下，显示器就能显示明确的数值与信息[4]。

3 弱电控制强电的具体实现

从现状来看，弱电控制强电已经逐渐适用于各个领域。弱电控制强电的本质就在于构建单片机系统，通过这种方式来保障控制效果。在技术组合的前提下，弱电就可以用于控制强电，这种措施适合日常生活以及生产所需的控制系统，因此体现了显著的便捷性以及安全性。具体而言，弱电控制强电包含了如下实现方式。

3.1 基本的控制原理

一般来讲，单片机应当构成弱电控制强电的主要系统，这种系统构成了主导。经过技术组合后，弱电就可以控制强电。在系统的内部，单片机的基本性能在于判断传感器测温，单片机装置内部通常包含了复位电路与时钟电路。具体在测温时，可以通过专业手段来实施测量，单片机可以反馈实时性的测温数据。系统内部设有PTC电路，对此可以控制与调节温度。二者密切结合，单片机可以负责控制实时性的测温信息，确保符合一致性的测温结论。例如：对于容器内部温度，就可以运用传感器来测定液体温度，确保获得适当的温度[5]。

3.2 系统内部的电路

首先是电源。对于自动化的弱电控制强电而言，电源应当包含变压器、整流桥、电容与稳压管。在正常运行时，电源可以用于提供更稳定的电压，进而确保直流电与交流电之间的顺利转化；同时，单片机也可以获得稳定电压。例如对于电压转换而言，12～220 V之间可以实现互相转换。在转换电压时，应当运用整流桥的方式来具体执行。经过稳压管与电容滤波的作用，直流电压就可以被降低，在此基础上获得更稳定的低压。

其次是单片机。单片机内部设有温控元件，因此可以收集实时性的传感器测温数值。在收集温度数值之后，单片机就可以接收实时性反馈。在正常工作时，单片机对于系统内部的器件都可以进行加热[6]。

此外还包括其他类型的内部元件。例如RISC元件就属于效益与性能都很高的单片机元件，这类元件可以用于直接处理各类模拟信号。在系统内部，单片机包含了模数转换的多通道装置，经过调制从而输出多个不同的脉冲宽度。此外，单片机还具备暂停功能与唤醒功能，对于高性能与低功耗的A/D系统可以实现集成处理。在工业控制领域内，单片机已获得了较广的运用。

3.3 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。

4 未来技术发展

在技术迅速发展的趋势下，对于现阶段的自动化控制还需要配备网络的通用结构，这样做的根本目的在于维持畅通的现场通讯。在构建控制网络的基础上，可以实施自动化控制，确保随时监督系统内部的远程设备。应当注意的是：控制网络应当保证自身的畅通性，只有保障网络畅通才有利于顺利进行通讯。对于以太网与现场总线而言，都需要及时进行查看。一旦发现故障，那么立即予以修复并且杜绝隐患[7]。

除此以外，自动化的弱电与强电控制还需要设置标准化接口，系统不能缺少必要的程序接口。系统如果设置了标准化接口，那么将会在根源上降低资金消耗，同时也方便了实时性通讯，对于PLC产品的通用性提供了保障。

5 结语

电力系统本身具备复杂性，与之相应的自动化控制也包含了很多流程与环节。相比于其他控制方式，弱电对于强电进行控制的方式具有简便与安全的优势，因此适合运用于各领域的自动化控制。有效运用弱电控制强电，可以在根源上杜绝电力控制操作中的风险。因此从电气自动化角度来讲，弱电控制强电的新型技术具有良好的推广前景，有助于自动化控制综合水准的提高。

[1]朱洪杰，刘乃明，尚冬梅.自动化控制中弱电控制强电的方法分析[J].科技创新与应用，2016（19）：175.

[2]汪国祥.煤矿自动化控制系统的雷电安全防护策略[J].低碳世界，2016（22）：34-35.

[3]周长林.弱电控制强电策略[J].黑龙江科技信息，2013（29）：115.

[4]尹巧玲.弱电控制强电策略探究[J].科技展望，2016（34）：65.

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

[6]陈庭宇，桂姝，龚宗辉.谈弱电控制强电的应用[J].现代妇女，2014（3）：192.

[7]赵丽娜.试分析弱电控制强电的策略[J].信息化建设，2015（10）：166.

Analysis on method of weak power controlling strong power in automatic control

He Shuwei
（Xinjiang Vocational College of Light Industry, Urumqi 830011, China）

In recent years, automation technology is gradually integrated into the daily life and the industry production, the relationship between electric power industry and automation control has become more closely. Weak power control strong technology has significant advantages in this way, the use of new technology of automatic control principle, which embodies the comprehensive advantages. If we can make full use of weak control strong means and methods, it can ensure the safety of power supply in the source, at the same time, it is also consistent with the fundamental goal of automatic control. Combined with the operation status of the automation of electric power industry, the specific ideas of improving weak power controlling strong power are explored in this paper.

automatic control; weak power controlling strong power; specific methods

何澍炜（1985— ），男，新疆乌鲁木齐，硕士，讲师；研究方向：控制工程。