電子自動化控制中的干擾因素及處理對策

摘 要：隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，我國工業(yè)化水平日漸提升。電子自動化在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，顯著提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。由于控制裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有復雜性等特點，在運行中對外界環(huán)境要求較高，如果忽視對控制裝置的有效管理，將直接降低生產(chǎn)質(zhì)量及效率。文章將對電子自動化控制面臨的干擾因素進行分析和研究，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的處理對策。

關(guān)鍵詞：電子自動化控制；干擾因素；處理對策

前言

電子技術(shù)快速發(fā)展，促使我國企業(yè)生產(chǎn)效率得到了穩(wěn)步提升，在促進工業(yè)發(fā)展等方面具有積極作用。然而，受到諸多因素的影響，電子自動化控制裝置存在一定弊端，極易受到外界因素的干擾，在很大程度上影響工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展。因此，加強對電子自動化控制中干擾因素及處理對策的研究具有積極意義。

1 電子自動化控制面臨的干擾因素

電子自動化控制裝置容易受到干擾，除了其自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有復雜性特點外，在很大程度上是受到工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的特殊性的影響。由于工業(yè)生產(chǎn)過程中，存在大量電磁信號，且頻率不盡相同。當裝置吸收有用信號時極易受到這部分電磁噪聲的影響，導致系統(tǒng)運行出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，而當前技術(shù)發(fā)展水平尚不能夠完全消除電磁干擾。具體影響因素如下：

1.1 靜電

靜電干擾在所有干擾中較為常見，其主要是由于電場通過電容器或者分布電容耦合傳輸?shù)皆O(shè)備中，最終對設(shè)備產(chǎn)生的影響，特別是當動力線中存在電流時，線路外部的電場強度也將隨之增強。因此，動力線及其周圍電容將會對裝置產(chǎn)生靜電干擾。同時，當干擾線路與動力線之間的距離越短，電場強度會更高，進而產(chǎn)生強大的干擾。

1.2 磁場耦合

該類干擾主要是由于裝置周圍線路存在較大電流經(jīng)過。其對于裝置回路耦合的影響涉及交流電動機、動力線等多個方面。且這些器件當中交變電磁場強度較高，電磁場會與周圍電子線路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢等現(xiàn)象，進而在一定程度上影響裝置穩(wěn)定性[1]。

1.3 電磁輻射

電磁輻射是指電子裝置吸收外部電磁波出現(xiàn)異常情況。產(chǎn)生這種情況主要是因為觸電電器、高頻加熱爐等設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生電弧及電火花等現(xiàn)象，與該現(xiàn)象伴隨的是電磁輻射，直接影響控制裝置運行有效性。另外，電磁波強度與裝置干擾程度成正比，前者強度越大，后者干擾程度也會越深。

1.4 共阻抗

眾所周知，電子回路之間的導線存在電阻及電感應(yīng)。當裝置處于工作狀態(tài)時，回路的電流通過導線時，導線中的電壓將會呈現(xiàn)下降趨勢，此時阻抗壓降耦合將會轉(zhuǎn)換到其他回路當中，最后形成共阻抗類干擾。一般情況下，這類干擾在線路橫截面等因素的影響下會發(fā)生一定變化，如橫截面較窄，更易受到干擾。

1.5 漏電耦合

漏電耦合主要是指裝置內(nèi)、外部與電氣部分直接接觸而出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。出現(xiàn)漏電的主要因素在于外部溫度、濕度等因素導致電子絕緣層性能大打折扣，在系統(tǒng)運行中產(chǎn)生漏電情況。一般來說，外部環(huán)境中濕度越高，裝置中的各個器件含水量也隨之增加，直接影響線路絕緣性能，造成漏電耦合干擾的出現(xiàn)，在工業(yè)生產(chǎn)中這種干擾較為常見[2]。

1.6 電網(wǎng)

電子自動化裝置運行動力電源主要來自于電網(wǎng)，而電網(wǎng)中交流電變換會受到用電設(shè)備的影響，進而促使電網(wǎng)中形成干擾信號，與此同時，電網(wǎng)的低頻次干擾信號在經(jīng)過裝置變壓器耦合處理后將會滲透至次級位置，從而將電網(wǎng)產(chǎn)生的干擾因素作用到裝置當中，影響裝置有效性的發(fā)揮。綜上所述，影響自動化控制的干擾因素較多，要想促使其穩(wěn)定運行，采取行之有效的措施加強對干擾源的控制十分必要。

2 電子自動化控制中抗干擾處理對策

要想有效控制裝置免受外界因素的影響，需要從電磁干擾產(chǎn)生的源頭開始，具體來說，可以從以下幾個方面入手：

2.1 采取接地方式避免靜電

作者根據(jù)長期工作經(jīng)驗，明確金屬導體具有特殊性，在裝置運行過程中，當靜電趨于平衡狀態(tài)時，其導電體的點電位位置相同?；诖耍髡卟扇〗拥氐姆绞礁魯嚯娎|線，最大限度上屏蔽靜電的干擾，同時對裝置進行屏蔽處理，然后對屏蔽設(shè)備進行接地操作，實現(xiàn)裝置的抗干擾防護目標，從而確保控制裝置穩(wěn)定運行。

2.2 采用雙絞線

電子自動化裝置在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用過程中，其內(nèi)部無可避免產(chǎn)生磁場，勢必會對裝置運行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。這類干擾本質(zhì)上屬于近場干擾形式，為了避免干擾，需要在干擾源周圍設(shè)置屏蔽物，促使干擾源無法接觸到裝置，且干擾源也不會向外輻射，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)對信號傳輸距離進行觀察，如果距離過長，不適合采取這種方式。而是采取雙絞線的形式替代信號線，促使雙絞線中的感生電流能夠有效抵抗干擾，確?？刂蒲b置有序進行。

2.3 選擇低電阻金屬材料

一般來說，如果交變電磁場的頻率較低時，其產(chǎn)生的電磁輻射強度也較弱，因此，對裝置的干擾就會十分有限，但是當交變電磁場的頻率升高，其產(chǎn)生的輻射也會隨之增加。對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。當高頻電磁場與屏蔽層互相作用時，二者將會形成渦流反應(yīng)，并在渦流磁場的影響下，逐漸削弱輻射強度，直至完全消除。根據(jù)上文提高的靜電處理措施來看，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 擴大電源功率容限

對于共阻干擾而言，主要采取擴大電源功率容限的方式降低電源內(nèi)阻，同時還應(yīng)分開設(shè)置模擬與數(shù)字電路，將二者連接到對應(yīng)的電源輸出端口處，如此一來，不僅能夠最大限度上擴大地線同電源導線橫截面，還能夠縮短線路距離。通過這種方式提高共阻抗干擾效果[4]。另外針對強調(diào)設(shè)備帶來的共阻抗干擾而言，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)正常運轉(zhuǎn)。

2.5 加強對裝置的日常維護

裝置在長期運行過程中，不可避免出現(xiàn)或多或少的問題，對于漏電耦合干擾來說，最為有效的措施是定期對裝置進行維護和檢查，特別是信號線路上的雜物等，將裝置運行環(huán)境控制在適宜的溫度、濕度環(huán)境當中，優(yōu)化裝置工作環(huán)境。同時應(yīng)盡量擴大信號線之間的距離，特別是當電流較大、電壓較高情況下，應(yīng)保持較遠的距離，同時配合屏蔽等措施降低漏電耦合對裝置產(chǎn)生的不良影響。

2.6 利用壓敏電阻

針對電網(wǎng)干擾，可以利用壓敏電阻吸收電網(wǎng)電壓中的浪涌過壓，或者將高頻率波抑制調(diào)頻產(chǎn)生的干擾。同時在控制裝置當中設(shè)置報警設(shè)備，實現(xiàn)對系統(tǒng)運行實際情況的監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)漏電現(xiàn)象，并采取行之有效的措施，加以避免和調(diào)整，從而消除外部干擾。

3 結(jié)束語

根據(jù)上文所述，電子自動化控制裝置將會在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用和普及，為了確?？刂蒲b置在應(yīng)用中最大限度發(fā)揮積極作用，我們應(yīng)明確認識到當前控制裝置運行中面臨的干擾因素，并堅持合理原則，采取相應(yīng)的處理措施，不斷削弱干擾，并加大技術(shù)研究力度，與自動化控制裝置有機整合，逐漸消除干擾，從而推動我國工業(yè)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]楊林松.如何提高電子自動化控制設(shè)備的可靠性[J].信息技術(shù)與信息化，2014（10）：156-158.

[2]陳鐵.如何提高電子自動化控制設(shè)備的可靠性[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2015（9）：56-57.

[3]焦志穎.如何提高電子自動化控制設(shè)備的可靠性[J].中國外資，2013（18）：349.

[4]張建霞，王體君.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)分析[J].科技風，2014（14）：46.