弱電對強電的控制方法分析獲獎科研報告

弱電對強電的控制方法分析獲獎科研報告摘

要：隨著我國社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，人們逐漸意識到自動化控制技術(shù)的重要性。而自動化控制技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用形式是電氣控制。弱電控制強電的實現(xiàn)，不但能夠有效的提升自動化控制系統(tǒng)的控制水平，還能夠有效的避免資源的浪費。本文就自動化控制領(lǐng)域中弱電對強電的控制方法做了相關(guān)的闡述與分析。

關(guān)鍵詞：自動化控制技術(shù);弱電;強電

1、弱電與強電概述

就電力行業(yè)而言，通常情況下，弱電就是指36V或小于36V的直流電，具有電壓低、電流小、頻率高以及功耗低等特征。從其應(yīng)用角度來講，主要用于實現(xiàn)能量之間的傳遞，比如信號的傳遞。因此，進一步提升信號的傳輸效果在弱電應(yīng)用過程中成為不可忽視的問題。在日常生活中，網(wǎng)絡(luò)線路、視頻線路以及有線電話線路中出現(xiàn)的通常就是弱電。弱電在通訊領(lǐng)域中的應(yīng)用最為廣泛，能夠?qū)νㄐ旁O(shè)備進行有效的控制，從而實現(xiàn)信號的傳播。另外，對于電子行業(yè)而言中，弱電能夠為電子元器件的穩(wěn)定運行提供強大的助力。強電的通常是指電力系統(tǒng)中電壓在220V以上的電，特點是功率大、電流大、頻率低以及功耗高。從其應(yīng)用角度來講，主要用于實現(xiàn)能量之間的轉(zhuǎn)換。在現(xiàn)實生活中，強電主要被應(yīng)用在建筑領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域中。因此，在應(yīng)用強電的過程中，如何有效的提升強電的效率和減少強電的損耗是需要重點考慮的問題。和強電比起來，弱電屬于相對安全的電壓，操作也更加的方便和可靠，所以，弱電的應(yīng)用范圍要更加的廣泛。目前，弱電在通訊領(lǐng)域、計算機領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、廣播傳輸領(lǐng)域以及醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。強電和弱電的關(guān)系既對立又密切1。對于自動化控制領(lǐng)域而言，弱電控制技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，例如在電力行業(yè)中，單一的電力控制方式已經(jīng)無法滿足電力行業(yè)的發(fā)展需求了，越來越多的電力企業(yè)開始采用弱電控制與強電控制兩種電力控制方式相結(jié)合的方法，以此來逐步的達到弱電控制強電的訴求，從而進一步提高自動化控制系統(tǒng)的控制水平。

2、弱電對強電控制原理

對于當下的自動化控制領(lǐng)域而言，已經(jīng)能夠有效的實現(xiàn)弱電控制強電的目的，并且能夠?qū)⑦@種控制形式應(yīng)用到社會中的各個領(lǐng)域中。在利用弱電控制強電的過程中，需要借助于單片機、可控硅以及光電耦合器三種元器件的大力支持。這種方式不但適用于生活領(lǐng)域中的自動化控制系統(tǒng)，也適用于生產(chǎn)領(lǐng)域中的自動化控制系統(tǒng)。在具體的工作實踐中，單片機在弱電控制強電系統(tǒng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位。單片機裝置的內(nèi)部設(shè)置有時鐘電路與復(fù)位電路，是確保單片機裝置穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)保障2。單片機具有高度敏感的特點，不但能夠?qū)崟r動態(tài)狀況進行有效的監(jiān)控，還能夠?qū)崟r動態(tài)狀況做出相應(yīng)的反應(yīng)。單片機的應(yīng)用在弱電控制強電的過程中使其傳感互動的作用得到了有力的表現(xiàn)。例如在判斷弱電所控制元器件的溫度與電流強度的時候，單片機就能夠發(fā)揮重要的作用。例如在測溫工作中，除了需要合理的應(yīng)用專業(yè)化的測量技術(shù)之外，還需要借助于單片機裝置來將實時測量的溫度數(shù)據(jù)有效的反映出來。另外，在利用弱電控制強電的通常情況下，由于在整個過程中對使用的電路類型具有十分嚴格的限制和規(guī)范的要求，要慎重的選擇電路的種類，以確保整個過程符合規(guī)范。

3、弱電對強電控制方法分析

3.1利于單片機達成控制

單片機裝置不但具有體積小和重量輕的特征，還具有較強的抗干擾能力。單片機能夠通過傳感器的變化，進而分析得到相關(guān)信息與數(shù)據(jù)，同時會向上下級進行傳輸。另外，對于單片機裝置而言，其所接受的信號和輸出的信號都是弱電信號，本身就符合弱電控制強電的應(yīng)用需求3。因此，為了得到優(yōu)良的控制效果，我們選擇利用單片機裝置達成弱電對強電的控制。在應(yīng)用單片機裝置的過程中，首先，要利用傳感器設(shè)備來對電流、電壓、溫度、濕度以及轉(zhuǎn)速等參數(shù)數(shù)據(jù)進行有效的采集。其次，將傳感器設(shè)備采集到的各種參數(shù)數(shù)據(jù)直接傳輸給單片機裝置4。

3.2利用固態(tài)繼電器達成控制

固態(tài)繼電器主要由電子電力功率器件，分離電子器件以及微電子電路組成。和傳統(tǒng)的繼電器比起來，固態(tài)繼電器不但具有限制較小的特征，還具有應(yīng)用方便的特征。因此，將固態(tài)繼電器應(yīng)用于弱電控制強電的過程中，能夠獲得良好的控制效果。首先，固態(tài)繼電器的開關(guān)屬于無觸點開關(guān)，采用的是隔離器件，能夠有效的將控制端與負載端進行隔離。因此，通過固態(tài)繼電器在弱電控制強電過程中的應(yīng)用，能夠有效的發(fā)揮出直接驅(qū)動大電流負載的作用。其次，固態(tài)繼電器屬于無觸點半導(dǎo)體元件5，因此，固態(tài)繼電器和單片機進行緊密配合使用，由于固態(tài)繼電器的整體輸入電壓是相對較低的，最終能夠有效的實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信號任意的輸入和輸出。由于借助于光電隔離技術(shù)的應(yīng)用，固態(tài)繼電器能夠有效的對2000V以上的強電壓自主的隔離絕緣，從而確保了在高壓電路的輸配電工作中的安全。另外，在采用輸入光電隔離技術(shù)與輸出光電隔離技術(shù)的過程中，一定要確保絕緣電壓在2500V以上。固態(tài)繼電器的應(yīng)用優(yōu)勢如壽命周期較長、工作噪聲較低、開關(guān)反應(yīng)速度較快、運行功耗較低、抗干擾能力較強以及靈敏度較高等2都會在弱電控制強電過程中有所體現(xiàn)。因此，固態(tài)繼電器在弱電控制強電的過程中，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用固態(tài)繼電器的過程中，要注意以下幾點問題：第一，環(huán)境溫度的改變會影響固態(tài)繼電器的承載能力，所以固態(tài)繼電器散熱性能的好壞對其能否穩(wěn)定運行產(chǎn)生了直接影響，在合理的使用散熱片的同時，還要為固態(tài)繼電器提供足夠空間;第二，在固態(tài)繼電器運行的過程中，負載短路、過壓現(xiàn)象以及過流現(xiàn)象都會對固態(tài)繼電器的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生直接的影響。針對這一問題，一定要時刻的關(guān)注固態(tài)繼電器的負載變化情況，同時做好過壓和過流保護;第三，固態(tài)繼電器在運轉(zhuǎn)的過程中，會存在漏電流，對于功率較小的負載而言，一定要確保漏電流不會對負載的可控狀態(tài)產(chǎn)生影響。

4、結(jié)束語

綜上所述，隨著自動化控制領(lǐng)域在生產(chǎn)生活中起