摘要:纵观电力发展的历史,不管是强电还是弱电,都极大的促进了人类社会文明的发展,尤其是近代社会中,电能开始供应各行各业的生产,为人们的生活带去了极大的便利。文章首先对自动化控制中的强电和弱电定义进行探讨,接着对自动化控制的内容进行了简单的分析,最后结合动车组的使用案例对弱电控制的方法进行了分析。
关键词:自动化控制;弱电控制强电;定义;方法
基于弱电控制的各项优势,其被广泛应用于强电系统中,在很大程度上改善了强电系统运行的安全性,并为其运行带去了极大地方便。特别是在动车组等人流密度极大的公共交通系统设计中,要充分利用弱电的安全性,为乘客带来安全、舒适、便利的乘坐环境。
1自动化控制中强电、弱电定义
在实际应用中,强电和弱电并没有明确的划分标准。如果按照电压等级将其进行划分的话,220伏、380伏、1000千伏都应该被看作强电。强电最主要的特点就是其具有动力传输的特性。弱电一般是指小于36伏的安全电压,其特点就是信号性、控制性和安全性;弱电的应用范围非常广泛,下面就展开弱电应用领域的分析。弱电的几个典型应用领域:①广播、通信;②电子;③计算机;④医疗机械。目前,我国的自动化控制技术已经获得了很大的进步,弱电控制得到了很好的研究,并且在各个领域广泛使用,推动着自动化控制的发展,也促进着我国社会的不断前进。
2自动化控制的几个关键问题
现阶段,我国自动化控制的发展中,对弱电控制强电还有着一定的依赖性,不夸张的说,弱电控制强电是我国的自动化控制系统发展中的关键技术,不能缺少,它是社会生产、人民生活能够方便、顺利进行的关键,同时也关系着电路的安全,环境接触者的安全。文章介绍自动化控制的四个关键问题,具体如下分析:2.1电气自动化控制的开放式发展平台在自动化控制系统中,通过OPC平台和Windows技术实现弱电控制强电,其中,OPC平台的应用需要结合电气控制技术才可以达到效果。2.2电气自动化控制的IEC61131接口标准化根据相关统计,世界上的PLC生产企业已经达到上百家,PLC的产品种类已经超过400种,各式各样,然而,由于各个PLC产品的编程具有很大的差异,所以它们之间的相互结合具有一定的困难,这种困难随着IEC61131的颁布得到了很好的解决。其中最主要的就是,在IEC61131中对编程的语法和语义做出了很明确的解释,促进了编程接口的标准化。从目前来看,大部分的生产商对IEC61131都予以认可的态度,已经形成以一种国际化的标准,成为PLC的生产标准依据,在很大程度上简化了生产工序,减少了编程所需要的时间,大大提高了生产效率,对于PLC的使用效果也有了很大的改善。2.3电气自动化控制的Windows标准平台在自动化控制领域,微软技术为其提供了运行平台的同时为其制定了一定的标准,在信息时代,各行各业的发展都离不开PC与网络技术,其应用范围广泛,最常见的比如人机交互界面的普及等等。Windows系统操作简单,与办公平台的集成相对也比较容易,非常利于自动化系统中弱电控制强电的运行。2.4电气自动化控制的现场总线以及控制系统现场总线,就是连接设备与自动化系统双向传输分支结构的串行总线,简单地说,就是通过串行电缆,将计算机和PLC的CPU与远程I/O站、智能仪表、低压断路器等设备进行连接,然后进行设备信息的采集,最后将这些信息传输至控制器上,完成系统控制操作。
3自动化控制中弱电控制强电的常见方法
3.1单片机的应用在弱电控制强电中,比较常见的是单片机主导的控制系统。单片机具有体积小、重量轻、抗干扰能力强等特点,综合性价比高。其主要工作原理如下:通过传感器对温度、湿度、电压、电流、转速等参数进行测量,然后将信号传输至单片机,单片机对该信号进行判断处理,主要是将测量值与设定值进行比较,得出结果,并让执行机构控制相关设备达到控制目的。在实际应用中要注意液体、温度等参数具有较大的惯性,应该采取合适的控制方法。3.2固态继电器的应用在弱电控制强电中,继电器是相对来说比较理想的元器件,这也是继电器得以广泛应用的原因。固态继电器(SolidStateRelay,缩写SSR),是由微电子电路,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。不仅如此,固态继电器应用大大简化了继电器的操作,解除了很多限制,这也是固态继电器得以广泛应用的原因。由于固态继电器属于无触点的半导体元件,所以输入控制电压比较低,可以配合单片机。在进行输入和输出时,固态继电器必须借助于光电隔离,同时隔离的绝缘高于两千伏,如此,才能在最大程度上保证高压电路的安全。固态继电器具有以下特点:①高寿命;②低噪声;③开关速度快,可应用于高频场合且开关无火花(无拉弧现象);④输入和输出采用光隔离,绝缘电压超过2500伏;⑤功耗低;⑥抗干扰能力强、灵敏度高。典型应用电路举例:某型动车组占空比为50%的尾灯闪烁控制电路如图1所示。此应用中,列车控制系统(简称TCMS)每0.5秒发出时长为0.5秒的控制信号给SSR,经光电转换后SSR模块中的晶体管导通,编号为W1.E4和钢板封闭完成。2.8内胆制作和混凝土浇注(1)根据掘进机的原有的结构尺寸、对接长度预先分段加工内胆弧板,采用1cm的钢板,便于就位安装,段与段之间纵缝必须错开。(2)按内胆制作的次序,提前切割机头泥浆面板,在切割、焊接工序前做好管道内的通风准备工作。(3)按先封机头对接处机头外壳缺失部分后往两侧向后展开,焊接可靠。(4)内胆的钢筋配置,外侧不配置钢筋,每圈内胆注入C30混凝土,并留100mm待浇。(5)注入混凝土口设置三个,从两边的注入混凝土口注入开口处混凝土或部分砂浆,直到中间的注入口冒出混凝土或砂浆时,停止注入,最后焊接封死注入孔口。(6)内胆内部按设计要求进行防腐处理。
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作者:王刚 单位:青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司