工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)分析

常文超 陳云飛

摘要：隨著我國科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迅猛，工業(yè)的發(fā)展也加快了腳步。工業(yè)自動(dòng)化的控制系統(tǒng)在工業(yè)中有著非常重要的位置，但是它在運(yùn)作的過程中也產(chǎn)生了很多的問題，然而這些問題都會(huì)對自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，因此對自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾技術(shù)的分析是非常關(guān)鍵的。本文主要對工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)提出了相關(guān)的意見和建議，為以后的進(jìn)一步研究提出參考意見。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)；抗干擾技術(shù)；分析

目前，我國的經(jīng)濟(jì)和科技都在飛速發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入到了工業(yè)化時(shí)代，在工業(yè)化時(shí)期，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中產(chǎn)生了非常重要的作用[1]。從工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀來看，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)受到的干擾因素有很多方面，這些諸多的問題都是需要我們及時(shí)解決的。要想徹底的解決問題，就要從中找出本質(zhì)找出干擾源頭，這樣才能制作詳細(xì)的抗干擾的方案和措施。

一、自動(dòng)工業(yè)化的干擾來源

1.1 設(shè)計(jì)和安裝在調(diào)試過程中存在一定的干擾

在設(shè)備設(shè)計(jì)與安裝過程的前期階段中，設(shè)備型號以及選擇都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)對于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的干擾[2]。通常在功率比較高的設(shè)備打開或者關(guān)閉的時(shí)候，設(shè)備高頻器和控制器之間在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，空間和距離就明顯不夠等等，這就是常見的接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)較為混亂的現(xiàn)象。

1.2 信息傳送的過程中存在的干擾

信號線與工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的連接是為了傳輸一些比較重要的信息，但是經(jīng)常在傳輸?shù)倪^程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的信號干擾，而這些信號干擾會(huì)使自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)作受到很嚴(yán)重的影響。信號的干擾入侵方式一共分為兩種，一種是供電的電源網(wǎng)；二種是電磁的輻射，這種干擾又叫做信號線的外部干擾，在正常工作中，都會(huì)因?yàn)檫@些干擾等因素出現(xiàn)很大的工業(yè)測量誤差，導(dǎo)致信號出現(xiàn)異常的情況，從而使自動(dòng)化控制系統(tǒng)原本的零件受到極大的損傷。

1.3 雷電對工業(yè)自動(dòng)化控制的干擾

工業(yè)自動(dòng)化也會(huì)受到天氣的影響，其中就屬雷電的電磁波干擾比較大。這種雷電電磁波的干擾主要是受到外部空間的干擾。雷電的電磁波通過強(qiáng)烈的沖擊對外部數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)電源以及傳輸?shù)碾娐吩斐梢欢ǖ膿p傷。

1.4 電源線引起對工業(yè)自動(dòng)化控制的干擾

在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，受到電源線的干擾是在日常工作中非常常見的。這種干擾一般可以分成兩種情況，一種是通過供電電源產(chǎn)生的干擾，二種是供電電源的合并產(chǎn)生的干擾。在通常的情況下，工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)都是由電網(wǎng)電源供電的，但是因?yàn)殡娋W(wǎng)交直流以及短路的設(shè)置會(huì)引起設(shè)備在大功率開啟或者關(guān)閉的時(shí)候，對工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的干擾。

1.5 接電引起工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的干擾

在工業(yè)自動(dòng)化控制的系統(tǒng)當(dāng)中，除了以上幾種經(jīng)常常見的干擾源以外，還有接地電位的信息干擾。在一般情況下，如果工業(yè)自動(dòng)化控制的系統(tǒng)要想得到一個(gè)基本準(zhǔn)確的電路位置，就必須要通過接電來得到。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，會(huì)因?yàn)閱畏矫娴慕拥卦诖诉^程中發(fā)生短路的現(xiàn)象從而出現(xiàn)差錯(cuò)，造成一定的混亂。

二、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾措施

2.1隔絕一切電源

在工程開工時(shí)，進(jìn)行電源路線設(shè)計(jì)的時(shí)候，特別在準(zhǔn)備應(yīng)用大功率的機(jī)器的時(shí)候，一定要特別注意要隔離一切的電源設(shè)備，并且在電源線路的設(shè)計(jì)中采用一些合適的抗干擾對策。比如，在一些控制器中通過在對電源輸送的時(shí)候加入一些分離式變壓設(shè)施來防御干擾，還可以在繞組當(dāng)中設(shè)計(jì)一些屏蔽層，把它放在接線的位置上，在二次側(cè)面接線中，可以選擇雙絞的線法。

2.2工程師對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行指導(dǎo)

在具體的工程工作中，現(xiàn)場周圍施工的條件是非常復(fù)雜繁瑣的，因此一定要有專業(yè)的工程師在施工現(xiàn)場進(jìn)行指揮，這樣施工人員就可以在嚴(yán)格按照工程的設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行。在施工的過程中，應(yīng)該對一些地線強(qiáng)弱的電流之間的安全距離注意。在本次施工完成之后，根據(jù)區(qū)域和實(shí)際情況的不同，可以多其進(jìn)行現(xiàn)場的一個(gè)測試。

2.3濾波技術(shù)對信號處理

一般都是用濾波技術(shù)來處理信號的，濾波技術(shù)可以將傳輸信號的頻率處理得當(dāng)，然后在過濾器中將干擾信號的去掉，這樣對于工業(yè)自動(dòng)化控制的干擾就會(huì)少了很多。但在現(xiàn)目前階段來看，市場上有很多關(guān)于濾波技術(shù)的產(chǎn)品。近幾年來，隨著科技與時(shí)代的不斷進(jìn)步，有更多效率高以及體積還小的濾波器在市場上活躍，它們的出現(xiàn)都對工業(yè)化控制系統(tǒng)性能的優(yōu)化以及未來的發(fā)展產(chǎn)生了一定積極的影響。一般在計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程時(shí)就會(huì)采用慣性濾波以及中位值等這兩種方式來進(jìn)行信號的處理，使自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中干擾信號的數(shù)量逐漸減少，強(qiáng)度也相對減弱，以此來使信號的信任度增加。

2.4 靜電和電磁的屏蔽

在自動(dòng)化控制的系統(tǒng)中，選擇一個(gè)需要進(jìn)行保護(hù)的部分零件裝進(jìn)金屬制造較好的容器當(dāng)中，這樣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中內(nèi)部的有關(guān)磁場就不會(huì)對外部電路的工作流程造成什么大的影響，更有效的使靜電得到屏蔽[3]。這樣就大大的提高了工業(yè)自動(dòng)化可控制的抗干擾性了。

2.5 制定將電源隔離與線路上的抗干擾措施

在很多的日?；顒?dòng)中都會(huì)遇到特別多的功率比較大的電器，因此在使用這些功率比較大的電器之前就應(yīng)該將線路上的抗干擾措施和電源的隔離計(jì)劃制定好，例如，在PLC的電源輸入處采用具有隔離效果的變壓器，可以將屏蔽層的隔離變壓器次級的阻隔，分級進(jìn)線的電源要在電源處加上一個(gè)避雷器。故對于在輸電過程中所產(chǎn)生的干擾可以通過電纜線進(jìn)行有效的控制，將動(dòng)力電纜和信號電纜一一區(qū)分開來。

2.6 控制完善其主要接地點(diǎn)

對于現(xiàn)目前階段來說，接地方式主要有兩點(diǎn)，它可以分為直接接地和電容接地這兩個(gè)分類。自動(dòng)化控制系統(tǒng)，它是屬于一種高速有效的控制裝置，通常的情況下，都使用的是直接接地的方式。但是又因?yàn)樵谳旊妭魉偷倪^程中要受到一些濾波因素的影響，這種情況就會(huì)經(jīng)常采用一點(diǎn)接電或者是連串的接電方式。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的每個(gè)裝置中心接地都是通過一個(gè)獨(dú)立的接地線來進(jìn)行的，信號的中間可能會(huì)出現(xiàn)一些接頭的情況，因此要對屏蔽層進(jìn)行有關(guān)絕緣的處理，要在中間進(jìn)行牢固的連接。

三、結(jié)語

對于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的干擾的控制是一個(gè)非常復(fù)雜和比較系統(tǒng)的一項(xiàng)工程[4]。在日常的實(shí)際工作當(dāng)中，要對其中的干擾進(jìn)行各方面綜合的考慮，特別是在設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的初期階段更應(yīng)該對工作環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且在設(shè)計(jì)時(shí)要與控制系統(tǒng)的產(chǎn)品規(guī)格型號進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合。在施工的過程中，安裝和調(diào)試等各方面的操作都應(yīng)該嚴(yán)格的按照之前的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，對于干擾進(jìn)行長期有效的控制，從而來保證工業(yè)自動(dòng)化控制的系統(tǒng)可以可靠、全面以及正常的運(yùn)行，促進(jìn)我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)朝著科技與現(xiàn)代化進(jìn)程方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊永尚，景磊. 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)分析[J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2017，23（19）：376-376.

[2]王海珍. 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)研究[J]. 電腦迷，2017，31（5）：78-79.

[3]段然. PLC程控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2017，19（21）：128-128.

[4]楊明瑞 .自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)方式分析與研究[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2018，9（21）：156-157.

（作者單位：1.西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司；

2. 西安航天源動(dòng)力工程有限公司）