试论自动化控制中弱电控制强电的策略

水之威

（郑州大学生命科学学院2020级本科班 河南 郑州 450000）

引言

从现代社会发展趋势可以看到，智能化、自动化将成为主流，很多行业和领域都在应用自动化控制技术，这也展现出了自动化控制技术的价值，完全可以推动我国社会经济发展。目前为了能够面对更复杂的电力控制，弱电控制强电技术得到充分应用，弱电控制强电具有较为显著的优点，不仅可以提高强电系统运行安全，也更便于工作人员进行操作，为现代产业发展提供了技术支持，还能降低生产成本，从而获得更多经济效益。电力能源是很多产业发展的关键，不过由于使用过程中会出现安全风险，所以要做好安全措施，而弱电控制强电就是目前最有效的安全保障，因此需要全面推广、普及，促进我国社会经济发展。

1 自动化控制与弱电控制强电概述

1.1 自动化控制概述

对于当下的电气自动化控制来说，主要会涉及到4个重要的部分，首先是电气自动化发展平台，也就是实现自动化控制的基础条件计算机信息技术，尤其在电气控制过程中，必须要通过计算机才能实现弱电控制强电的操作。其次是可编程逻辑控制器，这也是电器设备中的关键环节，为了确保能够有效运行，接口必须保持一致，目前PLC标准接口的应用更多一些，在弱电控制强电系统中， Windows平台可以提供更多的功能与技术，在使用过程中可以结合微软技术与其他信息技术，提高弱电控制强电的技术水平。除此之外想要实现弱电控制强电，少不了系统与线路的应用，这也是自动化控制技术中的关键，所以在应用过程中应该对现场的系统、总线展开合理检查，确保信息可以实现双向传输，另外工作人员要注意两者之间的连接形式，避免产生并联的现象，也可以利用电缆扩大自动化控制范围，这样非现场工作人员也可以利用显示器进行远程自动化控制操作。

1.2 弱电控制强电概述

由于弱点控制强电技术的作用，目前已经得到广泛普及，不过想要发挥出该技术的价值，首先要对其有合理的区分与认知，一般来说根据电压侦测的形式区分弱点、强电，这种方法并不够科学合理，在特定条件下强电可以转化为弱电，而弱电也可以转化为强电，所以在自动化控制中的应用价值非常明显。准确来说自动化控制中的强电，就是电压达到220V和38V伏以及10000V以上的用电设备，可以按照电压等级进行详细的划分，强电的特点就在于利用电线路进行动力传输。不过强电在使用过程中具有一定缺陷，在自动化控制中的应用完全无法满足相关企业生产需求，并且存在极大的安全隐患。弱点则恰恰相反，主要应用在电子、医疗以及通讯等方面，具有电压低、功率低的特点，这也表明了弱电的消耗非常小，通过自动化技术可以实现两者之间的转换，以此来确保自动化控制能够应用在更多行业和领域，扩大其使用范围，从而推动自动化控制技术的有效发展。

2 弱点控制强电的原理

对于弱电控制强电的原理来说，其实就是通过低电流控制强电流，这也是最简单的理解，目前更多会采用控制柜中的PLC控制接触器进行，以此来实现强电的精准控制。弱电的准确定义为安全电压，也就是不超过36V的电流，当然还有很多划分方法，比如380V的电压，也会被划分到弱电内，由此可见划分上并不固定，并没有相对准确的标准，不过与强电的应用相比，肯定有更多优势。比如弱电在应用过程中信号强、安全性高、控制精准等，因此通过弱电控制强电技术的应用，能够有效促进自动化控制技术的发展。弱电并不具备动力传输功能，主要作用还是对电路板实现精准操控，从而进行自动化控制，如利用36V中间继电器控制接触器的动作，完美起到全局控制的优势，从而提高自动化控制效率与水平。

3 自动化控制中弱点控制强电的重要问题

3.1 自动化控制平台与系统平台建设

在进行弱电控制强电的操作时，必须要有相应的自动化控制和系统平台，因此要借助opc与windows两大平台，这是非常重要的环节，也是开展弱电控制强电技术的技术条件。一般来说opc平台在应用前，必须要掌握相应的电气控制技术理论，并借助平台之间完成有效的转化，甚至在无能量消耗的情况下进行平台对接工作，从而提高自动化控制技术的效率。 Windows系统也是非常重要的部分，在自动化控制发展过程中，发挥出了重要作用与价值，由于近些年windows系统的发展，在操作方面更加简单便捷，并且与自动化控制技术充分融合在了一起。

3.2 电气自动化控制的IEC61131标准化建设

为了能够确保电气自动化控制系统的兼容性，接口方面必须要保持一致，目前PLC标准接口的应用更为广泛，因为该产品类型过多，并且在编程时相似处比较少，所以融合与兼容性往往更高一些。当下可以制定IEC61131接口标准，这样生产单位就能按照标准进行，并将其作为PLC系统生产的主要参考文件，以此来完善PLC系统生产标准。从功能上来看IEC61131标准化建设，有效降低了PLC的生产难度，并不断丰富其使用功能，因此要推动电气自动化控制的IEC61131标准化建设。

3.3 电气自动化现场总线与控制系统建设

在电气化控制技术中，现场总线与控制系统是非常重要的环节，一般来说现场总线在运行过程中，会通过自动化系统实现设备之间的信号传递，因此要确保纵线构造与串行总线相连，最终实现串行电缆与PLC系统、 CPU核心系统以及其他站点建立良好的连接，为内部装置运行提供更多安全保障，比如常见的低压断路器、智能仪表等。除此之外要加大信息收集力度，并进行良好的传递，以此来实现设备操控系统的工作运行。

4 弱电控制强电的具体应用

4.1 智能停车系统

目前弱电控制强电技术应用十分广泛，比如在智能停车系统中的应用，就展现出了比较高的价值，在实际使用过程中车辆到达入口，地感线圈开始进行信号检测，并触发车辆识别摄像机拍照功能，同时识别车牌号码显示在LED屏幕，对于无法识别的车牌，可以根据车型、颜色等方面展开识别，并进入待选列表保存在软件中。智能停车系统十分复杂，其中涉及到的环节也比较多，因此弱电控制强电技术的应用至关重要，不仅提高了智能停车系统的安全性，也可以实现更加精准的控制。在车辆到达出口后，也会进行同样的检测识别，无法识别的车辆需要根据进入时的待选列表进行匹配，以此来进行自动结算缴费。除此之外智能停车系统中还具备视频车位检测终端，通过拍摄车位图像信息传递给多路视频处理器，以此来获取停车时间、停车位置，从而展开有效的统一管理。

4.2 一键呼叫报警系统

一键呼叫报警系统的运行，主要依靠无线、有线网络连接，在触发报警探测器之后，传输到主机通过PSTN、 GPRS、Internet网络等，报警到管理中心，并在电子地图上自动展示出警情信息、视频图像。在实际应用过程中，便于工作人员查看现场情况，通过远程喊话协助现场工作，并根据传回了现场图像，进行后续的支援或其他部署，包括调动附近警力、传送到110接警中心。在一键呼叫报警系统中，需要很多电子设备来保证运行，这就涉及到弱电控制强电技术，以此来串联各个设备的应用，并提高整体的安全性，让一键呼叫报警系统的功能得以实现。

4.3 无线覆盖系统

该系统大多会以智慧路灯作为WIFI网络的主要接入点，大多数情况下覆盖半径大约在150米左右，并且支持最新的无线技术。其次无线覆盖系统具备较强的控制能力、安全性等，支持WPA/WPA2/WPA-WPA2-PSK，通过MAC访问进行控制，还能实现WEP加密措施，以此来提高网络的安全性能。无线覆盖系统十分复杂，不仅要满足各类功能需求，还会面对相对恶劣的工作环境，另外较高的吞吐量、负载能力也是重要问题，所以在实际应用过程中，会需要涉及优质处理器、无线射频控制技术等内容。其中弱电控制强电发挥出了重要作用，能够保证信号强度与信号质量，并增加了无线覆盖系统自动功率调整，促使无线覆盖系统的应用更为灵活。

5 自动化控制中弱电控制强电的策略措施

5.1 单片机控制

目前在弱电控制强电方法中，大多会采用单片机控制系统的形式，因为该形式具有很多应用优势，包括重量轻、体积小，抗干扰能力较为突出等特点。工作原理主要是利用传感器进行速度、电流、电压和湿度的测量，并把相关参数进行有效记录，最后发送和传输信号，而单片机会针对信号进行接收做内部处理。由于单片机控制信号预期值、实际测量值等相对全面，所以最终结论能够作为重要依据，而执行机构也可以按照依据开展有效控制。需要注意单片机控制形式，必须掌握温度、液体等重要参数，才能真正提高自动化控制技术。

5.2 半导体继电器控制

半导体继电器控制最大的特征就是非接触式触电，也是因为该特点才能够对低输入电压进行精准控制，如果采用单片机控制效果会更加明显。其次在输入、输出端，半导体继电器控制方法，能够有效采用光隔离工作，需要超过2000V的隔离才能处于稳定状态，另外半导体继电器控制操作时噪音低，使用寿命相对较长，无闪频高频等操作，使用光隔离时的输入输出，电压大多高于2500V。因此根据半导体继电器控制特点，必须要注意安装过程中的问题，首先是严密的散热设计、以此来降低环境温度的影响，可以适当增加散热器提高散热效果，其次需要注意操作过程中的功率，大多数情况下功率负载相对较小，这就需要做好保护措施，避免受到其他因素影响，确保处于可控制范围内。

5.3 系统温度测量与加热电路控制

在系统温度测量过程中，首先要利用单片机控制，并将传感器、固定值电阻器充分连接在一起，从而开展系统温度测量工作。由于温度会不断变化，这个时候传感器往往会发挥关键作用，能够针对温度的实时变化进行有效测量，另外可以利用单片机控制起到策略系统分压值的效果，确保加热过程能够等到更为精准的控制。其次单片机与三极管连接，加热电路也可以得到更为良好的控制，甚至能够优化整个控制系统，确保pct处于安全平稳的状态下。

5.4 大型自动控制系统构架

针对大型控制系统，主要利用主站层、远程i/o站、现场传感器这三个重要部分组成，其中PLC、 DCS、组态界面形成主站层，大多数情况下该层设备会安装在集控室内，两更便于工作人员进行操作。另外主站层通过光纤、以太网等形式进行通信或远程连接，I/O站与现场接触器、变频器等电气原件通过总线连接，由此可见大型自动控制系统，会采用全自动控制技术为主，基本都是工作人员在集控室内，利用计算机对系统设备进行操作和监控，利用鼠标在显示器上进行启停操作，进行相关参数的设置等，以此来提高生产效率，保证工作人员的安全。目前我国大型产业中，都会有大量电机设备，而电机的启停方式主要通过自动启停、人为控制箱手动启停两种，自动启停需要利用现场传感器监测到的物料高低数据，以此来实现自动启用和停止工作，现场控制则利用旋钮，手动切换档位进行启停。

6 结束语

综上所述，自动化技术是我国重要的发展方向，通过应用在各个行业和领域，加快产业发展速度，比如在电力行业中的应用就十分广泛，尤其在新型弱电源器件研发后，弱电控制强电技术发挥出了巨大优势。准确来说弱电控制强电是近些年取得的重大突破，并且仍然具备较大的发展空间，如果继续深入挖掘研究，必定会为我国相关行业发展带来更多的新动力，因此具有很大的作用和价值。从自动化控制的角度来说，弱电控制强电能够有效防范电力控制中的风险因素，提高自动化控制的综合水平，所以未来要加大研究弱电控制强电技术，并全面推广引领各个行业发展。