電子自動(dòng)化控制中的干擾因素及改善

牛路明

【摘 ?要】電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)受到不同的干擾，由此會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性下降，為此應(yīng)當(dāng)對(duì)干擾問(wèn)題進(jìn)行分析，并采取科學(xué)合理的技術(shù)措施對(duì)干擾問(wèn)題進(jìn)行改善，從而為電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供保障。

【關(guān)鍵詞】電子自動(dòng)化;控制;干擾因素;改善措施

電子自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)中重要發(fā)展技術(shù)，直接影響了我國(guó)工業(yè)先進(jìn)水平。電子自動(dòng)化控制是電子自動(dòng)化中的核心，直接影響到設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量和效率，能夠減低生產(chǎn)強(qiáng)度，加快我國(guó)工業(yè)的發(fā)展速度。然而，在電子自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，電子干擾成為了影響其正常工作的重要因素，導(dǎo)致電子自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)故障，不能正常工作。同時(shí)，電子自動(dòng)化控制就是借助諸多電子元器件進(jìn)行工作，在工作中對(duì)干擾信息較為敏感，若在工作中缺乏保護(hù)機(jī)制就容易產(chǎn)生故障。因此，本文從電子自動(dòng)化控制的基本工作過(guò)程出發(fā)，分析導(dǎo)致電子自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)干擾的主要因素，并分析引起干擾的原因，考慮到自動(dòng)化設(shè)備正常工作的提出了改善措施，從而為我國(guó)電子自動(dòng)化控制的抗干擾技術(shù)提供理論參考。

1電子自動(dòng)化控制的干擾因素

1.1靜電干擾

作為最為常見(jiàn)性的干擾因素，是因?yàn)殡娏鞯拇嬖?，電氣線路以一定的規(guī)律分布電容使得傳輸過(guò)程中容易受到干擾。特別是電子自動(dòng)化控制裝置外部的大電流載電導(dǎo)體所產(chǎn)生的恒定及瞬變電場(chǎng)，將通過(guò)載電導(dǎo)體與電子設(shè)備之間存在的雜散電容耦合到受擾設(shè)備的導(dǎo)線而形成靜電干擾。同時(shí)，隨著電場(chǎng)的強(qiáng)度變高，裝置所受到干擾就會(huì)越大，這樣就使得電路和動(dòng)力線之中的平行線不斷地得以拉長(zhǎng)，這樣才能提升整個(gè)動(dòng)力線路的抗干擾能力。

1.2磁場(chǎng)干擾

當(dāng)電子自動(dòng)化控制裝置四周的電力線路出現(xiàn)了大流量的電流的時(shí)候，將使得四周的磁場(chǎng)發(fā)生變化，這樣就會(huì)造成磁場(chǎng)干擾，使得整個(gè)裝置的回路耦合出現(xiàn)了影響，主要體現(xiàn)在交流電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力線路等部件上，這些部件本身就具有很高的電磁場(chǎng)，這樣就使得電磁場(chǎng)和電子線路的四周具有了感應(yīng)電流，這樣就使得電子自動(dòng)化控制裝置具有了干擾磁場(chǎng)。

1.3輻射電磁的干擾

當(dāng)電子自動(dòng)化控制裝置對(duì)外部的電磁波進(jìn)行了吸收，就容易出現(xiàn)異常的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就被稱為輻射電磁干擾。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因在于電子自動(dòng)化控制裝置在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)電火花，這些電火花所具有的輻射電磁波將對(duì)整個(gè)裝置產(chǎn)生很明顯的影響，同時(shí)裝置所受到影響和電磁波的強(qiáng)度具有正比關(guān)系。

1.4阻抗干擾

在不同的電子線路之間容易出現(xiàn)電阻和電感應(yīng)現(xiàn)象，特別是在裝置處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，線路電流將使得導(dǎo)線四周的電壓出現(xiàn)下降，這個(gè)時(shí)候抗壓的耦合就得移交到另一種電回路之中，這樣就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的干擾。這種情形下，干擾線路和被干擾線路之間會(huì)出現(xiàn)影響長(zhǎng)短的區(qū)別，這樣就會(huì)抗干擾的影響。

1.5漏電耦合的干擾

所謂漏電耦合就是電阻性耦合.當(dāng)自動(dòng)裝置的內(nèi)部在與空氣的直接接觸過(guò)程中出現(xiàn)電阻性漏電的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也很常見(jiàn)，也不僅僅限于內(nèi)部，外部也會(huì)出現(xiàn)這種情況。這種漏電是因?yàn)榻^緣體的性能不良。在濕度較高的外部環(huán)境中，絕緣體具有很高的水分，使得絕緣體的性能出現(xiàn)下降，這樣就容易出現(xiàn)電阻性漏電現(xiàn)象。這也是一種極為常見(jiàn)的干擾因素。

2電子自動(dòng)化控制中的干擾因素的改善措施

2.1采取接地方式避免靜電

作者根據(jù)長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)，明確金屬導(dǎo)體具有特殊性，在裝置運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)靜電趨于平衡狀態(tài)時(shí)，其導(dǎo)電體的點(diǎn)電位位置相同?；诖?，作者采取接地的方式隔斷電纜線，最大限度上屏蔽靜電的干擾，同時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行屏蔽處理，然后對(duì)屏蔽設(shè)備進(jìn)行接地操作，實(shí)現(xiàn)裝置的抗干擾防護(hù)目標(biāo)，從而確?？刂蒲b置穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2采用雙絞線

電子自動(dòng)化裝置在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用過(guò)程中，其內(nèi)部無(wú)可避免產(chǎn)生磁場(chǎng)，勢(shì)必會(huì)對(duì)裝置運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。這類干擾本質(zhì)上屬于近場(chǎng)干擾形式，為了避免干擾，需要在干擾源周圍設(shè)置屏蔽物，促使干擾源無(wú)法接觸到裝置，且干擾源也不會(huì)向外輻射，從源頭上避免一些干擾的影響[3]。但是在具體操作之前，應(yīng)對(duì)信號(hào)傳輸距離進(jìn)行觀察，如果距離過(guò)長(zhǎng)，不適合采取這種方式。而是采取雙絞線的形式替代信號(hào)線，促使雙絞線中的感生電流能夠有效抵抗干擾，確?？刂蒲b置有序進(jìn)行。

2.3選擇低電阻金屬材料

一般來(lái)說(shuō)，如果交變電磁場(chǎng)的頻率較低時(shí)，其產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度也較弱，因此，對(duì)裝置的干擾就會(huì)十分有限，但是當(dāng)交變電磁場(chǎng)的頻率升高，其產(chǎn)生的輻射也會(huì)隨之增加。對(duì)此我們可以選擇低電阻金屬材料，如鋁、銅等，在裝置外部設(shè)置屏蔽層，降低干擾的影響。當(dāng)高頻電磁場(chǎng)與屏蔽層互相作用時(shí)，二者將會(huì)形成渦流反應(yīng)，并在渦流磁場(chǎng)的影響下，逐漸削弱輻射強(qiáng)度，直至完全消除。根據(jù)上文提高的靜電處理措施來(lái)看，如果在原有基礎(chǔ)上引入低電阻金屬屏蔽層，能夠避免電磁與靜電輻射雙方面的影響。

2.4擴(kuò)大電源功率容限

對(duì)于共阻干擾而言，主要采取擴(kuò)大電源功率容限的方式降低電源內(nèi)阻，同時(shí)還應(yīng)分開(kāi)設(shè)置模擬與數(shù)字電路，將二者連接到對(duì)應(yīng)的電源輸出端口處，如此一來(lái)，不僅能夠最大限度上擴(kuò)大地線同電源導(dǎo)線橫截面，還能夠縮短線路距離。通過(guò)這種方式提高共阻抗干擾效果。另外針對(duì)強(qiáng)調(diào)設(shè)備帶來(lái)的共阻抗干擾而言，應(yīng)確保連接在一起的控制裝置工作地與安全地具有足夠小的接地電阻，才能夠保障控制系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.5加強(qiáng)對(duì)裝置的日常維護(hù)

裝置在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，不可避免出現(xiàn)或多或少的問(wèn)題，對(duì)于漏電耦合干擾來(lái)說(shuō)，最為有效的措施是定期對(duì)裝置進(jìn)行維護(hù)和檢查，特別是信號(hào)線路上的雜物等，將裝置運(yùn)行環(huán)境控制在適宜的溫度、濕度環(huán)境當(dāng)中，優(yōu)化裝置工作環(huán)境。同時(shí)應(yīng)盡量擴(kuò)大信號(hào)線之間的距離，特別是當(dāng)電流較大、電壓較高情況下，應(yīng)保持較遠(yuǎn)的距離，同時(shí)配合屏蔽等措施降低漏電耦合對(duì)裝置產(chǎn)生的不良影響。

3結(jié)束語(yǔ)

電子信息自動(dòng)化技術(shù)憑借其強(qiáng)大的功能和優(yōu)勢(shì)，在電力、電子系統(tǒng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，預(yù)防設(shè)備之間電磁干擾也越來(lái)越重要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子信息自動(dòng)化技術(shù)的不斷提高，防電磁干擾出現(xiàn)了新的技術(shù)，這將有助于中國(guó)電子自動(dòng)化的快速發(fā)展。我們要主動(dòng)改變觀念，通過(guò)加強(qiáng)自我學(xué)習(xí)，通過(guò)不斷改進(jìn)技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電子自動(dòng)化控制的可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王琨.電子自動(dòng)化控制中的干擾因素及處理對(duì)策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（03）.

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