姜凱文++潘興民

摘 要：隨著我國電氣自動化控制技術(shù)發(fā)展速度的不斷加快，在電氣生產(chǎn)過程中的各個領(lǐng)域都開始廣泛應(yīng)用弱電控制強(qiáng)電的控制方法，但是由于弱電具有的控制技術(shù)簡單且操作方便，因此在電氣自動化控制及多個領(lǐng)域都應(yīng)用廣泛，同時在操作過程中其安全性比較高，因此深受各行業(yè)的喜愛。本文首先介紹自動化控制中弱電和強(qiáng)電的概念，然后介紹在日常生產(chǎn)過程中自動化控制弱電控制強(qiáng)電的常見方法，最后展望其未來的發(fā)展方向，以供參考。

關(guān)鍵詞：自動化控制 弱電控制強(qiáng)電 方法

中圖分類號：TM761 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（c）-0004-02

從弱電控制強(qiáng)電的優(yōu)勢來看，其普遍存在強(qiáng)電零碎運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，為自動化運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了極大的便利。特別在動車組的和人流密集的地區(qū)的應(yīng)用上，弱電的安全性較高，能夠?yàn)槌丝蛶砥桨?、舒適的環(huán)境。因此不論弱電還是強(qiáng)電，都能夠極大地促進(jìn)人類文明的發(fā)展。

1 自動化控制中弱電和強(qiáng)電的概述

現(xiàn)階段，強(qiáng)電系統(tǒng)中開始廣泛應(yīng)用弱電控制方式，促使安全性在強(qiáng)電系統(tǒng)運(yùn)行中有所提升，在實(shí)際操作中也更加便捷。自動化控制中的弱電與強(qiáng)電含義主要為：自動化控制實(shí)際操作中，強(qiáng)電即高低壓電工，其共由兩個部分組成，分別為值班與運(yùn)行中修理和維護(hù)工作。從電壓等級的角度來看，電力傳輸時，220V、380V低壓電和1000kV高壓電都屬于強(qiáng)電。動力傳輸是強(qiáng)電在電力運(yùn)行過程中的主要特性。弱電同強(qiáng)電相比，前者在電力系統(tǒng)中擁有更加廣泛地應(yīng)用范圍。通常在以下5個領(lǐng)域中都可以使用弱電，分別為電子、通信、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械和廣播等領(lǐng)域。也可以說，電子電路只要不在強(qiáng)電范圍內(nèi)，就在弱電范圍內(nèi)。在對弱電進(jìn)行應(yīng)用的過程中，并不可以傳遞或輸出動力，要想促使弱電功能充分發(fā)揮出來，必須對電子電路等媒介進(jìn)行充分的應(yīng)用，這也是實(shí)現(xiàn)自動化控制的關(guān)鍵。值得注意但是，在弱電范圍中，還包含了一部分380V高壓電視電路，因此同強(qiáng)電相比，弱電具有較強(qiáng)的特殊性。從現(xiàn)階段我國的強(qiáng)電系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)程中可以看出，而僅將自動化控制應(yīng)用于強(qiáng)電中的方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求，實(shí)際操作中自動化控制性能也存在一定滯后性。這就為自動化控制中弱電控制強(qiáng)電的發(fā)展提供了動力，也進(jìn)而極大推動了我國自動化控制的進(jìn)步。我國多數(shù)變電站在構(gòu)建以及運(yùn)行的過程中，都可以通過弱電控制和強(qiáng)電控制兩種方式來完成變電站的整體控制工作，而這兩種控制方式也可以被應(yīng)用于測量系統(tǒng)和信號系統(tǒng)中。目前，自動化控制以及弱電化控制已經(jīng)在我國的弱電控制中實(shí)現(xiàn)。

2 自動化控制中弱電控制強(qiáng)電的常見方法

2.1 單片機(jī)控制

弱電控制強(qiáng)電的過程中，最廣為人知的控制系統(tǒng)是以單片機(jī)為主導(dǎo)的。在對單片機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，其擁有不可取代的優(yōu)勢，即擁有較強(qiáng)的抗干擾能力，同時體積相對較小，且重量低。具體運(yùn)行原理為：利用傳感器這一媒介，在有效測量、記錄轉(zhuǎn)速、電流、電壓以及濕度等參數(shù)的基礎(chǔ)上有效傳輸信號，單片機(jī)會對以上信號進(jìn)行接收，內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)行，科學(xué)的處理、判斷相應(yīng)信號，這一過程中，會全面對比設(shè)定值和實(shí)際測量產(chǎn)生的數(shù)值，對比的結(jié)果可以作為最終結(jié)論，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在相關(guān)結(jié)果的基礎(chǔ)上合理的展開控制工作。在利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的過程中，較大的慣性會存在于溫度以及液體等參數(shù)中，必須在對這一問題進(jìn)行明確掌握的基礎(chǔ)上，提升控制方法的合理性。

2.2 固態(tài)繼電器控制

弱電控制強(qiáng)電中，最為理想的元器件之一就是繼電器，Solid State Relay即固態(tài)繼電器，英文縮寫為“SSR”，這一無觸點(diǎn)開關(guān)的組成部分包括電力電子功率器件、分立電子器件和微電子電路，在隔離負(fù)載端與控制端時，需要對隔離器件進(jìn)行充分的應(yīng)用?？刂菩盘栐诠虘B(tài)繼電器的輸入端相對較小，能夠?qū)崿F(xiàn)對大電流負(fù)載進(jìn)行直接驅(qū)動的目的。同時，在使用固態(tài)繼電器的過程中，傳統(tǒng)的繼電器操作流程得到了簡化，各種限制性因素減少，因此應(yīng)用也越來越廣泛。

作為半導(dǎo)體元件，無觸點(diǎn)是固態(tài)繼電器的主要特點(diǎn)，因此擁有相對較低的輸入控制電壓，能夠同單片機(jī)進(jìn)行綜合運(yùn)用。在輸入以及輸出時，只有利用光電隔離固態(tài)繼電器才能發(fā)揮功能，此時必須擁有超過2000V的隔離絕緣，這樣一來才能夠促使高壓電路始終處于安全的運(yùn)行狀態(tài)。在對固態(tài)繼電器進(jìn)行應(yīng)用的過程中，其呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：使用時間長、運(yùn)行過程中噪聲小、反映靈敏且在高頻狀態(tài)下運(yùn)行不會產(chǎn)生火花、在利用光隔離進(jìn)行輸入和輸出時擁有高于2500V的絕緣電壓等。根據(jù)固態(tài)繼電器的以上特點(diǎn)以及性能，在對其進(jìn)行應(yīng)用的過程中，應(yīng)注意以下問題：第一，合理進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)。設(shè)備本身溫度以及環(huán)境會對固態(tài)繼電器的負(fù)載能力產(chǎn)生較大的影響，在散熱設(shè)計(jì)中必須對散熱片進(jìn)行合理應(yīng)用，并保證設(shè)備運(yùn)行空間相對充足，能夠進(jìn)行強(qiáng)制散熱，部分情況下，應(yīng)降額使用。第二，壓降現(xiàn)象產(chǎn)生于主流通過SSR后，低壓選型過程中，應(yīng)對負(fù)載以及壓降之間的匹配性進(jìn)行全面分析。第三，部分漏電流存在于SSR中，如果實(shí)際運(yùn)行過程中功率負(fù)載較小，此時必須保證負(fù)載不會受漏電流的影響，始終處于可控狀態(tài)。

3 電氣自動化中弱電控制強(qiáng)電的未來發(fā)展方向

近年來，科學(xué)和信息技術(shù)飛速發(fā)展，一定程度上推動了我國電力系統(tǒng)的自動化水平，現(xiàn)階段，多功能單元的電力系統(tǒng)以及取代了傳統(tǒng)的單一單元的電力系統(tǒng)，同時多線監(jiān)控也取代了以往的單項(xiàng)監(jiān)控，在實(shí)際運(yùn)行中，自由轉(zhuǎn)化和調(diào)節(jié)高電壓能級的目標(biāo)也得到了實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際供電時可以將高電壓轉(zhuǎn)化成低電壓。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，智能化也將在電力系統(tǒng)自動化控制中實(shí)現(xiàn)，人工智能診斷和實(shí)時控制電力系統(tǒng)的目標(biāo)終將實(shí)現(xiàn)，為綜合型智能電壓控制的誕生奠定良好基礎(chǔ)，由此可見，電力系統(tǒng)未來的建設(shè)和發(fā)展過程中，智能化技術(shù)是關(guān)鍵方向之一。同時，自動化控制在長期發(fā)展的過程中，最終將以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方式呈現(xiàn)，這樣一來，暢通的通訊就能夠在現(xiàn)場自動化控制設(shè)備系統(tǒng)與企業(yè)之間形成。在對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分應(yīng)用的過程中，企業(yè)要想掌握現(xiàn)場施工以及實(shí)際運(yùn)行情況，只需要通過遠(yuǎn)程監(jiān)督的方式即可。值得注意的是，在這一過程中相關(guān)領(lǐng)域工作人員必須克服多種限制性因素，其中最重要的環(huán)節(jié)之一就是標(biāo)準(zhǔn)化接口，從未來發(fā)展的角度來看，要想促使信息共享和信息交換在監(jiān)控系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間有效實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的接口至關(guān)重要。因此，必須加大對標(biāo)準(zhǔn)化接口的研究力度，從而確保不同生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)通用。

4 結(jié)語

綜上所述，我國科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展讓自動化發(fā)展水平迎來了一個新的高度，實(shí)現(xiàn)自動化控制必須建立在電的控制中，而現(xiàn)階段我國在這一領(lǐng)域的研究上還有很寬廣的進(jìn)步空間，在不斷出現(xiàn)的新型電子元件上應(yīng)不斷利用其價值和適用范圍進(jìn)行不斷創(chuàng)新，讓各個領(lǐng)域都能夠在弱電控制強(qiáng)電的技術(shù)上大膽嘗試，通過合理的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，讓弱電和強(qiáng)電兩者能夠更好的結(jié)合，從而發(fā)揮更加具有優(yōu)勢的作用。

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