浅谈工业自动化中弱电控制强电的原理与操作措施论文_黄添斌

浅谈工业自动化中弱电控制强电的原理与操作措施论文_黄添斌

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摘要:目前在工业自动化控制中,更多地是通过弱电进行控制,因为相比较强电,弱点的安全性较高,且基于弱电控制的各项操作也较简单,所消耗的电能也较小。基于此,本文围绕弱电对工业自动化中控制强电的原理进行分析,然后针对关键技术的问题,提出一些具体的建议,希望能够为相关的工作人员提供有效的参考。

关键词:工业自动化;弱电控制强电;原理;操作措施

现阶段从电力的划分标准来看,主要分为弱电和强电两种,其主要是根据电压对人体安全来进行划分,这样的方式与以往划分标准不同,以往的划分方式主要是根据电压的高低来划分。从日常生活方面来看,电工所接触的强电包含的类型较大,需要对正常运行中的电网的电压进行维护。而从工业生产方面来看,为了有效提高工业生产效率和能耗的有效控制,工业生产通常会选择强电,这是因为强电的电流较大且电压值较高。而随着信息时代的发展,集成电流芯片的应用,工业生产信息集成度越来越高,这使得强电在很多方面表现出了不适应,以致于产生一系列的安全隐患。基于此,人们开始注重弱电的研究,并将其应用于信息传递中,现阶段在发电领域,在强电广泛应用的基础上,弱电在工业生产自动化控制中也有了一定的应用,并且发挥着越来越重要的影响。

1、关键技术问题的分析

随着社会的不断发展和“互联网+”的提出,信息技术被普遍应用于各个领域中,自动化控制便是重要的体现。在自动化控制中,弱电控制强电技术的应用也越来越普遍,并随着智能化的发展,其信息收集的效率越来越便捷与高效,取得了很大的发展。但是,由于受到各方面因素影响,我国工业自动化控制中,弱电控制强电技术应用较晚,相比发达国家,还存在一定的差距。

1.1 自动化控制平台的选择

目前在我国工业生产自动化控制情况来看,OPC平台在其中发挥着重要的作用,通过OPC平台可以有效实现弱电控制强电技术的应用。但是,为了更进一步确保自动化控制的基本效果,还需要结合其他相关的技术进行综合应用。

1.2 接口的标准多样化

由于以往的PLC(可编程逻辑控制器)的接口标准较多样化,并且不同产品和不同代码,所表现出的差异也存在不同,这一定程度上增加了产品之间相互结合的难度。而随着IEC61131标准的颁布,对于各类型的规定和解释也进行相应的根据,促进了接口标准化建设的发展,并且随着IEC61131编程系统的广泛应用,为PLC 的标准化应用奠定了良好的基础。

1.3 电气自动化平台系统不断完善

随着信息技术水平的不断提升,各个行业领域对计算机的依赖性越来越强,尤其是Windows系统方便快捷的特点,高级编程语言的使用更是受到了各个行业的普遍认可,重点表现出其具有较强的集成性优势,这一定程度上为工业化自动控制弱电控制强电技术的应用奠定了良好基础。

1.4 现场总线和控制系统设计的注意事项

在现场总线和控制系统设计中,需要注意的事项较多,如在进行电解设备串性设计时,需要将不同系统设备进行远程连接,包括PLC、触摸屏、驱动器等,然后将终端设备的信息传输至控制器,以此进行整个系统的有效控制。

2、工业自动化中弱电控制强电的原理与操作措施

在我国工业自动化中,通过弱点控制强电,在单片机的研发上具有一定的优势,而技术应用水平也较为成熟。单片机的主要作用是实现弱电对强电的控制,从实际的情况来,在工业生产中,如果想实现5V电压对220V电压的有效控制,则需要准备相关的电气器件,建立起一个弱电电路,这样才能够充分发挥强电的自动化控制作用。

2.1 弱电控制强电的原理

根据相关调查显示,目前比较常应用PC-Base的单片机来进行弱电控制强电,并且有着非常明显的成效。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种类型单片机的应用,其原理是利用高级语言进行对象的控制,并结合实际的情况从而发布出相关的指令操作。

2.2 弱电控制强电的电路程序

在工业化自动中,要想实现电路中各个类型电器元件动作与控制的有效把握,可以通过加热电路来进行。在电路中,三极管起到放大的作用,并且在电力控制中广泛应用,所以在连接5V电源之后,需要将二极管与三极管的电极连接,基极和单片机连接,然后在形成桐庐之后,向可控硅胶发出信号,这样PTC热元件被触发,热水加热工作便开始了。同时,在单片机的控制作用下,热传感器可以持续受到相关的信号指示,在水温达到一定界定值后,三极管自动断开,电路连接也会断开,热水加热工作便会立即停止。

2.3 内部电路系统的形成

对于工业自动化控制过程中弱电控制强电的问题,首先需要从电源入手,包括稳压管、电容、变压器、整流桥等。当电路系统处于正常运行状态,电源主要起到稳定电压的作用,并且实现直流电与交流电的转化。除此之外,单片机也能够稳定电压,但是需要注意的是,在电压转化的过程中,应当根据整流桥形式来执行具体的任务,切实发挥电容滤波和稳压管的作用,从而降低直流电压,确保电压更加稳定。其次发挥单片机的作用,单片机能够在接收状态下进行实时反馈,而且单片机还能够加热系统中的器件。

2.4 系统温度测量与电路加热

系统温度测量时,主要通过单片机连接温度传感器和定值电阻,然后在此基础上建设处测温所需的分压电路。而对于动态变化状态的系统而言,传感器的作用非常重要,不仅能够测量出水温的变化规律,而且还能测量出阻值的变化规律。此外,单片机也可以对分压电路的电压值进行测量,以此判定出加热过程,对加热电路进行有效控制,保证PTC处于正常运行的状态。

2.5 固态继电器的应用

固态继电器相比较于传统继电器,其主要特点是适配了无触点开关,且操作起来较便捷,适用的范围也较广泛。但是在应用固态继电器的过程中,还需要注意几个方面的事项:一是制定相应的散热措施,因为设备运行时会受到运行状态和工作环境影响,设备温度有所提高,这会影响固态继电器的负载能力,所以需要设置散热片,以此降低温度;二是对过压与过流金保护,因为在出现负载短路和过流问题时,固态继电器中的可控硅会遭受到破坏,甚至不可修复,所以需要着重关注其负载变化,避免出现过压和过流的问题;三是避免出现漏电流现象,如果固态继电器处于小功率负载时,则需要控制漏电流的影响,保证固态继电器处于高度可控状态。

2.6 强电控制措施

要想实现工业自动化中强电的有效控制,需要从两个方面进行,一是实现接口标准化,而是保持网络结构在规格上的一致性。具体需要做好以下几个工作:深入进行程序接口标准化的研究,针对标准化问题制定相应的解决方案,并加强实时监控,对控制系统各种信息进行有效控制,以此实现信息共享。同时还需要加快行业标准的统一,提高相关设备的通讯效率,强化各个设备之间数据传输的作用,促使弱电控制强电技术更好地应用于工业自动化中。而在保持网络结构规格一致性上,首先要加强信息的有效传输,实现对不同设备的有效控制,可以建立起相应的网络结构平台,对运行过程中的各个设备进行有效监控,及时解决运行过程中存在的问题,避免安全事故的发生。

结语:

综上所述,随着技术的不断进步,提高了电气设备的自动化程度,并且形成了一套通用的网络结构,通过信息技术和云平台实现了远程监控的作用,这很大程度上保障了设备和线路运行的安全。但是,在实际的应用过程中,还有许多问题要解决,尤其是接口标准化问题。对此,还需要不断加强智能化技术的合理应用,创建出综合型智能控制体系,以此促进工业自动化的发展,促进电力系统的发展。

参考文献:

[1]刘川.工业自动化技术的特点及工业自动化的重要性[J].湖北农机化,2019(17):26.

[2]艾明祥.试析自动化控制中弱电控制强电的方法[J].电子世界,2019(15):168-169.

[3]左培良,邓先智,王建平.工业机器人在自动化控制中的应用研究[J].中国设备工程,2019(09):212-214.

论文作者:黄添斌

论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期

论文发表时间:2020/3/16

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