研究弱电控制强电的应用方法

研究弱电控制强电的应用方法

张恩善

竹中（中国）建设工程有限公司天津300221

摘要：智能化属于现代技术的重要发展方向，在自动控制领域当中，传感器所检测以及传感的信号都是弱电信号，这一弱电信号最后需要对电机等强电信号进行控制，所以研究弱电控制强电的应用方法十分关键。本文针对研究弱电控制强电的应用方法做出了进一步探究，对自动化控制中弱电控制强电的原理、弱电控制强电的应用、控制类型、弱电控制的发展趋势、单片机实施方案应用给出了详细的分析。

关键词：弱电控制；强电；应用方法

我国为电力大国，对电能源有着非常大的消耗量，所以渐渐产生了资源短缺的情况。在对电能进行应用的过程中，存在较大的危险性，因此需要做好相应的安全防护，其中弱电控制就属于其中的一种，可使电网的危险性有效降低，为电力人员的相关操作提供更多的便利。

1、自动化控制中弱电控制强电的原理分析

强电一般包括电力系统当中的电，如220V的照明电，1000.00V当中电动机以及工业用电等，有着频率低、电压高和电流比较大的突出特征。弱电主要为在传递信号当中应用的电，通常不会大于36.00V，其特征为电流小、频率高以及电压低。在日常生活中，经常应用的电子产品都带有弱电。结合相关定义，弱电和强电之间存在的关系为相互关系，其中存在的联系非常紧密，在应用当中要对其进行合理把控，已保障其用电的安全性能。工作人员针对弱电控制强电工作时，可不对电压等级进行考虑，利用一些特殊的介质可对信号传输工作直接开展，以便使电能可直接进行转换，得到相应的控制，以便弱电控制强电的相关工作可以有序开展，使得电力控制工作可以正常、长期进行。

2、弱电控制强电的应用分析

智能化属于现代技术的重要发展方向，在自动控制领域当中，传感器所检测以及传感的信号都是弱电信号，这一弱电信号最后需要对电机等强电信号进行控制，例如楼宇当中的声控灯、自动门等。现代化当中的办公条件也需要借助弱电对强电的控制，如利用刷卡以及密码指纹识别等。如果通过了，那么全部的实验和办公电器将会自动启动，如自动开启电脑、窗帘以及空调等，可为人们提供非常多的便利。

利用手机电脑等一些终端设备可以随时进行相应的监测，并对现场设备进行，远程控制不但可以使通信技术得到飞速发展，还可以对相应的网络体系进行构建，此外最终的执行一般需要依靠强电进行，因此怎样使弱点更加有效并且安全的对强电进行控制，是非常关键的一些问题。

传统的一些自动化系统需要对弱电对强电的控制进行应用，如图一所示，属于非常典型的一种自动控制闭环系统，在这里的传感器所产生的弱电信号，可以输入到计算机以及单片机当中带有CPU处理器的控制中心，事后控制中心会对调节设备进行最后输出，以便对设备进行控制。控制器输出的属于强电信号，因此需要利用弱电控制强电技术。

图一：自动化控制系统方框图

3、控制类型

3.1固态继电器控制法分析

利用继电器当中的触点控制，可以对强电电路的通断进行控制，该触点的出发由微小控制信号实时传输，包括电子电路和分立电子器件，这样信号之间可实现有效转换。具体的控制特征为噪音比较低、寿命高、开关速度快，并且控制能力强等相关优势。同时输入输出应用了光电隔离，有着较强的抗干扰能力，所以对其的应用非常广泛。

3.2单片机控制法

单片机能够输出以及接受的都属于弱电信号，但是利用程序可对弱电控制信号实施相应的转化，这样便得到了控制输出信号。之后借助一个光电耦合器以及一个可控硅，便可借助5V的弱电对220V的强电进行控制，这样便实现了对不同电器的有效控制。

3.3PLC可编程逻辑电路控制

在控制系统当中，对于PLC系统的广泛应用属于核心控制器件，自己有着较多的I/O接口以及内部CPU。各个厂家产品所支持的程序语言也有所不同，其中的计算控制功能也有所不同，利用选择的一系列PLC，可进行多点的控制输入。而且，PLC自身的输出可以与强电直接进行衔接，将中间的中间环节进行了节约，展现出了性能稳定以及可靠性高的特征。

4、弱电控制的发展趋势

为了使相关的控制更加灵活，方便相关的开发以及调试、设计等，还需要构建一个有效的系统平台，可对不同的硬件需求进行适应，实现更多的用户需求。例如硬件为PLC以及单片机时，系统开发平台可以进行正常的运行以及控制，结合项目存在的具体特征以及相应的控制要求，可决定把控制代码在何处进行下载，怎样下载等，以便更好的对控制为要求进行满足。

4.1通用的网络结构

结合控制的不同级别，包括上位机以及下位机，这样数据从控制现场一次仪表产生的微小信号可以逐步传递到二次仪表，或者更高层级当中，全面进行调节以及控制。利用对网络结构的有效构建，可以帮助工程师和管理层进行有效监控。这一网络结构可与设备通讯现场的总线进行连接，也可以连接办公系统的通讯以太网，利用网络的相关配置以及程序进行彼此的通讯。

4.2建立标准化接口

数据和数据之间的传输，在设备之间需要对快速以及高效的接口进行建立，在对标准化接口进行建立时，可使不同厂家的产品数据进行相应的交换，有益于程序的有效下载和数据的上传，通常可借助窗口计算机当中的CPU系统与工业控制机之间进行有效链接，所以12C总线的应用也越来越广泛。12C总线为飞利浦公司所研发的一种双向二线制同步串行总线，只需要利用两根线，便可以在总线的器件之间传输相关的信息，并产生时钟可对总线传输数据进行开放，这时任何被寻址的器件均可认定是从器件，在总线上主和从、发和收的关系并不是恒定不变，与数据的传输方向有着很大的关系。

4、单片机实施方案应用分析

如图二所示，U1属于单片机，U2属于光电耦合器，光电耦合器会将红外线发射器件以红外接受器件等在相同的管座器件当中进行封装，在有电信号在输入端发光器件的LED上进行输加入时，LED便会发光，光会对器件和光信号进行接收，并将其进行转换，使其成为电信号，之后输出，这样便有效实现了电到光再到电的转变，最后完成输出。

单片机由下载的程序进行运行，之后将弱电进行有效输出，经过光电耦合器件，将其输出给继电器，与继电器并接的二极管会起到相应的保护作用，可预防逆向感应电流较大导致三极管被烧坏的情况。光电耦合器U2产生的主要作用便是，如果单片机有输出产生时，那么21口属于低电平，这时发光二极管导通，在光电耦合产生的相互作用下，U2便会触发导通，继电器线圈带电，可保障触电吸合或者断开，其中触电和强电回路之间进行了有效连接，以便对220V和380V的强电回路通断进行有效控制，从而实现由弱电到强电之间的控制。

图二：单片机输出弱电控制强电电路

5、结束语

总之，在应用自动化系统的过程中，可实现弱电对强电的有效控制，但是在这一过程当中，有非常多的复杂环节，需要制定系统的控制方式。因为电气自动化有着广阔的发展空间，对于弱电和强电之间的研究十分关键，所以要强化对弱电控制强电的应用方法的研究，以便为人们带来更多的便利，保障社会的进步和发展。

参考文献：

[1]田通.自动化控制中弱电控制强电的方法分析[J].科学技术创新，2018（25）：29-30.

[2]陈欢欢.自动化控制中弱电控制强电的方法分析[J].农家参谋，2018（16）：211.

[3]李广岩.自动化控制中弱电控制强电分析方法[J].科技风，2018（10）：147.

[4]吴丹，宋佳明.自动化控制中弱电控制强电的方法分析[J].科技经济导刊，2018，26（10）：59.

[5]李凤麟，杨涛.自动化控制中弱电控制强电的方法分析[J].中国战略新兴产业，2017（20）：188.