自动化控制中弱电控制强电的方法分析

姜凯文++潘兴民

摘 要：随着我国电气自动化控制技术发展速度的不断加快，在电气生产过程中的各个领域都开始广泛应用弱电控制强电的控制方法，但是由于弱电具有的控制技术简单且操作方便，因此在电气自动化控制及多个领域都应用广泛，同时在操作过程中其安全性比较高，因此深受各行业的喜爱。本文首先介绍自动化控制中弱电和强电的概念，然后介绍在日常生产过程中自动化控制弱电控制强电的常见方法，最后展望其未来的发展方向，以供参考。

关键词：自动化控制 弱电控制强电 方法

中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0004-02

从弱电控制强电的优势来看，其普遍存在强电零碎运转的现象，为自动化运转带来了极大的便利。特别在动车组的和人流密集的地区的应用上，弱电的安全性较高，能够为乘客带来平安、舒适的环境。因此不论弱电还是强电，都能够极大地促进人类文明的发展。

1 自动化控制中弱电和强电的概述

现阶段，强电系统中开始广泛应用弱电控制方式，促使安全性在强电系统运行中有所提升，在实际操作中也更加便捷。自动化控制中的弱电与强电含义主要为：自动化控制实际操作中，强电即高低压电工，其共由两个部分组成，分别为值班与运行中修理和维护工作。从电压等级的角度来看，电力传输时，220V、380V低压电和1000kV高压电都属于强电。动力传输是强电在电力运行过程中的主要特性。弱电同强电相比，前者在电力系统中拥有更加广泛地应用范围。通常在以下5个领域中都可以使用弱电，分别为电子、通信、计算机、医疗器械和广播等领域。也可以说，电子电路只要不在强电范围内，就在弱电范围内。在对弱电进行应用的过程中，并不可以传递或输出动力，要想促使弱电功能充分发挥出来，必须对电子电路等媒介进行充分的应用，这也是实现自动化控制的关键。值得注意但是，在弱电范围中，还包含了一部分380V高压电视电路，因此同强电相比，弱电具有较强的特殊性。从现阶段我国的强电系统发展进程中可以看出，而仅将自动化控制应用于强电中的方式已经无法满足现代社会发展需求，实际操作中自动化控制性能也存在一定滞后性。这就为自动化控制中弱电控制强电的发展提供了动力，也进而极大推动了我国自动化控制的进步。我国多数变电站在构建以及运行的过程中，都可以通过弱电控制和强电控制两种方式来完成变电站的整体控制工作，而这两种控制方式也可以被应用于测量系统和信号系统中。目前，自动化控制以及弱电化控制已经在我国的弱电控制中实现。

2 自动化控制中弱电控制强电的常见方法

2.1 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。

2.2 固态继电器控制

弱电控制强电中，最为理想的元器件之一就是继电器，Solid State Relay即固态继电器，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2000V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2500V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。

3 电气自动化中弱电控制强电的未来发展方向

近年来，科学和信息技术飞速发展，一定程度上推动了我国电力系统的自动化水平，现阶段，多功能单元的电力系统以及取代了传统的单一单元的电力系统，同时多线监控也取代了以往的单项监控，在实际运行中，自由转化和调节高电压能级的目标也得到了实现，在实际供电时可以将高电压转化成低电压。随着科学技术的不断更新，智能化也将在电力系统自动化控制中实现，人工智能诊断和实时控制电力系统的目标终将实现，为综合型智能电压控制的诞生奠定良好基础，由此可见，电力系统未来的建设和发展过程中，智能化技术是关键方向之一。同时，自动化控制在长期发展的过程中，最终将以网络结构的方式呈现，这样一来，畅通的通讯就能够在现场自动化控制设备系统与企业之间形成。在对网络结构进行充分应用的过程中，企业要想掌握现场施工以及实际运行情况，只需要通过远程监督的方式即可。值得注意的是，在这一过程中相关领域工作人员必须克服多种限制性因素，其中最重要的环节之一就是标准化接口，从未来发展的角度来看，要想促使信息共享和信息交换在监控系统与控制系统之间有效实现，构建标准化的接口至关重要。因此，必须加大对标准化接口的研究力度，从而确保不同生产厂家所生产的产品实现通用。

4 结语

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。

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