化工企業(yè)自動化控制系統(tǒng)抗干擾措施

郭祥源

（陽煤集團(tuán)太原化工新材料有限公司，山西太原 030000）

工業(yè)生產(chǎn)本身就是一項十分復(fù)雜的內(nèi)容，在具體的生產(chǎn)過程中會使用大量的控制設(shè)備以及電路系統(tǒng)，這樣就會造成在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)較為復(fù)雜的電磁環(huán)境，部分復(fù)雜的電磁環(huán)境會對工作信號的正常接收造成一定的影響，因此無法準(zhǔn)確有效地收集到數(shù)據(jù)信息，這樣會影響整個化工企業(yè)自動化系統(tǒng)的正常運行，想要不斷提高化工企業(yè)自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性則必須要進(jìn)行抗干擾處理，這樣才能為后續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)奠定良好的前提和基礎(chǔ)。

1 化工企業(yè)自動化控制系統(tǒng)的干擾來源

1.1 控制系統(tǒng)的內(nèi)部干擾

從當(dāng)前的實際發(fā)展情況來看，化工企業(yè)自動化控制系統(tǒng)的干擾主要分為系統(tǒng)內(nèi)部的干擾、感應(yīng)模型干擾，以及一些較為常見的干擾源?；て髽I(yè)自動化控制系統(tǒng)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部由很多不同的電子設(shè)備共同組成，因此很容易產(chǎn)生一些輻射。雖然控制系統(tǒng)內(nèi)部的輻射量較小，但是當(dāng)輻射量達(dá)到一定程度時，也會影響整個自動化控制系統(tǒng)的正常運行?；て髽I(yè)自動化控制系統(tǒng)在具體的運行過程中會利用各種線路來進(jìn)行信號的傳輸，但是這些線路會在不同程度上給自動化控制系統(tǒng)造成干擾?；て髽I(yè)自動化控制系統(tǒng)在運行的過程中會通過復(fù)雜的信息傳輸與外界進(jìn)行連接，在接受和傳遞信號的過程中，則會出現(xiàn)不同程度的干擾，這樣就會導(dǎo)致無法準(zhǔn)確有效地收集或者是傳輸一些數(shù)據(jù)信息，從而造成整個自動化控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。

1.2 干擾感應(yīng)模型

在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的過程中，傳輸電磁能量的裝置都是干擾源，因為整個自動化控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，傳輸電磁能量會存在于自動化控制系統(tǒng)的各個部分，這樣就會形成不同的干擾源，干擾變量會受到敏感設(shè)備的影響，產(chǎn)生一些不穩(wěn)定性因素，這樣就會造成一系列的電磁活動，電磁活動一旦出現(xiàn)則會對自動化系統(tǒng)的頻率造成影響，化工企業(yè)自動化系統(tǒng)會接收到不準(zhǔn)確的信息，同時還會出現(xiàn)一些系統(tǒng)故障。耦合現(xiàn)象在自動化系統(tǒng)運行的過程中十分常見，當(dāng)前電流耦合、電感耦合以及電容耦合是最為主要的幾種電磁場耦合，但是不管是哪種耦合方式，都會對整個自動化系統(tǒng)的正常運行造成影響，因此在進(jìn)行抗干擾的過程中對此一定要進(jìn)行重點解決。

1.3 常見的干擾源

雖然自動化控制系統(tǒng)中有非常多的干擾源，但是將不同類型的干擾源進(jìn)行分類大致可以分成兩種類型，分別是自然干擾源和技術(shù)性干擾源。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中最為常見的干擾源則是雷電干擾、變頻器干擾以及線路干擾。變頻器干擾的產(chǎn)生原因主要是因為一些線路或者是空間的輻射而產(chǎn)生的影響，變頻器的干擾會對整個系統(tǒng)的正常運行造成十分嚴(yán)重的影響。

在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，如果遇到一些雷電，則會對高頻感應(yīng)裝置產(chǎn)生一些影響，想要對這類干擾源進(jìn)行有效的解決，則顯得十分困難，因為主要是由于一些外界環(huán)境而造成的影響，在解決此類干擾問題的過程中，可以通過切斷電流的方式來降低干擾。在對線路進(jìn)行前期規(guī)劃設(shè)計的過程中，可以設(shè)計科學(xué)合理的防雷裝置，這樣能夠有效避免由于雷電天氣而對工業(yè)自動化設(shè)備造成的影響。傳導(dǎo)性干擾也是十分常見的一種干擾，該類干擾大多都出現(xiàn)在電源線上，當(dāng)出現(xiàn)這種問題以后，電流會快速地竄入到系統(tǒng)中，在對一些大型設(shè)備進(jìn)行啟動或者是關(guān)閉的過程中，則很容易產(chǎn)生一些電磁反應(yīng)，這樣就會直接影響電源的正常工作，進(jìn)而對整個系統(tǒng)的運行造成影響。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在具體的運行過程中很容易受到信號線的干擾，信號在流通的過程中會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，如果周圍也存在一些導(dǎo)線，則很容易產(chǎn)生瞬時電流，這樣就會造成數(shù)值的不穩(wěn)定，系統(tǒng)在接收和傳遞數(shù)據(jù)信息的過程中很容易接收到一些錯誤的信息。嚴(yán)重的情況下，還會直接導(dǎo)致整個自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)死機(jī)的情況，面對這樣的問題，相關(guān)部門可以采用絕緣電纜的方式來降低干擾。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過程中都需要按照前期的設(shè)計方案進(jìn)行建筑施工，在具體的施工過程中，一些人為因素也會對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)造成影響。因此需要保證設(shè)計的科學(xué)合理以及操作的規(guī)范性，避免由于一些人為因素而對設(shè)備產(chǎn)生干擾。

2 自動化控制系統(tǒng)的抗干擾措施

2.1 應(yīng)用屏蔽措施，減少輻射影響

在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過程中，會使用到大量的控制設(shè)備以及線路，這樣就會形成一個較為復(fù)雜的電磁環(huán)境，系統(tǒng)在正常運行過程中會出現(xiàn)信號接收不穩(wěn)定的情況，如果收集到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)一些較為嚴(yán)重的偏差，則會對整個工業(yè)生產(chǎn)的正常運行造成影響，因此需要不斷提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采取科學(xué)合理的抗干擾策略才能保證整個化工企業(yè)自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。首先應(yīng)該充分應(yīng)用屏蔽措施，盡可能地降低輻射對自動化系統(tǒng)的影響，在選擇屏蔽措施的過程中應(yīng)該充分考慮當(dāng)前的實際發(fā)展情況，結(jié)合企業(yè)的投入成本，選擇最為科學(xué)合理的屏蔽措施，這樣能夠有效屏蔽空間中存在的一些電磁輻射干擾，可以將需要保護(hù)的裝置放置在密閉的抗輻射金屬容器中，這樣既能保證儀器的正常運行，同時還能避免在運行過程中一些輻射對設(shè)備的影響。除了可以采用一些特制的防輻射容器以外，還可以通過電渦流屏蔽的方式來降低電磁場對設(shè)備的干擾。

2.2 控制電源干擾

想要最大程度降低電源對自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，在選擇電源的過程中應(yīng)該充分考慮實際情況，在選擇的過程中要充分考慮電源的特征、容量以及型號。在應(yīng)用前期需要對變壓器的電源以及自動化控制系統(tǒng)儀表中的電源進(jìn)行科學(xué)有效的分析，這樣能夠有效達(dá)到更好的抗干擾目的。在對電源輸入端進(jìn)行安裝設(shè)置的過程中，可以添加一些屏蔽層，這樣能夠有效防止電磁感應(yīng)對于設(shè)備的干擾。在安裝屏蔽層的過程中要進(jìn)行接地安裝，在一些功率較大的器件中，要多運用一些電源隔離措施，在條件允許的情況下還可以安裝一些專用的避雷裝置，這樣能夠有效提高整個自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2.3 對系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充

在進(jìn)行接地系統(tǒng)安裝的過程中需要不斷優(yōu)化整個接地系統(tǒng)，選擇科學(xué)合理的接地方式能夠有效降低外界對于整個化工企業(yè)自動化系統(tǒng)的干擾。從當(dāng)前的實際發(fā)展情況來看，最為常見的接地方式為直接接地方式，直接接地方式可以滿足當(dāng)前的實際發(fā)展需求。由于自動化控制系統(tǒng)的布置較為分散，在連接的過程中可以采用串聯(lián)的方式，將不同設(shè)計標(biāo)的接地點連接在大直徑的母線上。在進(jìn)行信號線的接地處理過程中，一定要安裝相應(yīng)的屏蔽層。在安裝屏蔽層的過程中要充分考慮當(dāng)前的信號源是否接地，如果信號源沒有接地，則需要將屏蔽層和控制系統(tǒng)的一側(cè)進(jìn)行立即連接，這樣才能保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.4 科學(xué)合理鋪設(shè)電纜

在進(jìn)行電纜鋪設(shè)的過程中，要科學(xué)合理地設(shè)計鋪設(shè)方案。可以采用不同的電纜來進(jìn)行電源和信號的傳遞，應(yīng)用不同的電纜能夠傳遞出不同的信號信息，在對信號進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，可以采用分層鋪設(shè)的傳輸方式，這樣能夠有效避免線路過多而產(chǎn)生的一些電磁干擾問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，我國工業(yè)自動化系統(tǒng)在不斷的優(yōu)化和完善。在具體的應(yīng)用過程中，要做好抗干擾措施，這樣才能提高整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。在選擇抗干擾措施的過程中，要充分考慮當(dāng)前的工作環(huán)境以及系統(tǒng)環(huán)境，對抗干擾方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善，保證工業(yè)自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，從而促進(jìn)我國工業(yè)水平能夠得到不斷的提高。