化工自動(dòng)化儀表的干擾原因及解決對(duì)策

摘要：化工企業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了重要作用，化工自動(dòng)化儀表的應(yīng)用促進(jìn)了化工企業(yè)的高速發(fā)展。但是化工自動(dòng)化儀器在運(yùn)行過(guò)程中，容易受到靜電干擾、漏電耦合干擾、電磁干擾和共阻抗干擾等因素的干擾，從而影響儀表工作穩(wěn)定性，降低儀表可靠性和準(zhǔn)確性。因此，本文通過(guò)分析化工自動(dòng)化儀表干擾因素和干擾抑制原則，探討了化工自動(dòng)化儀表干擾抑制對(duì)策，旨在對(duì)提升化工自動(dòng)化儀表的運(yùn)行狀態(tài)提供參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化儀表;干擾原因;解決對(duì)策;化工

隨著自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化儀表在化工行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)化工行業(yè)的發(fā)展具有重要作用?；ぷ詣?dòng)化儀表主要具有程序編寫和信息存儲(chǔ)的功能，儀表的穩(wěn)定性和可靠性直接影響化工行業(yè)生產(chǎn)的安全和產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)榛どa(chǎn)需要使用高腐蝕性的化工原料，還需要高溫高壓等工作環(huán)境，所以化工自動(dòng)化儀表極易被干擾，降低儀表的準(zhǔn)確度和可靠性。因此，本文分析四種干擾因素的產(chǎn)生機(jī)理，并且結(jié)合干擾抑制原則，提出科學(xué)的干擾抑制對(duì)策。通過(guò)合理使用抑制干擾的四條對(duì)策，可以有效降低各種干擾對(duì)化工自動(dòng)化儀表的影響，提升儀表工作性能，促進(jìn)化工企業(yè)飛速發(fā)展。

1 化工自動(dòng)化儀表的干擾因素

1.1 靜電干擾

靜電干擾是指外部的干擾電場(chǎng)在電容耦合模式下對(duì)化工自動(dòng)化儀表造成干擾，化工自動(dòng)化儀表信號(hào)傳輸使用的是兩根平行線，這兩根平行線之間有電容分布。在傳統(tǒng)的化工自動(dòng)化儀表中，動(dòng)力線和信號(hào)傳輸線的設(shè)計(jì)距離較近，因此，在電容耦合作用下，動(dòng)力線會(huì)分別在兩根信號(hào)傳輸線上產(chǎn)生感應(yīng)電位，因?yàn)閯?dòng)力線距離兩根信號(hào)線之間的距離不同，感應(yīng)電位也不相同，所以兩根信號(hào)傳輸線之間產(chǎn)生電位差;電位差會(huì)影響化工自動(dòng)化儀表的信號(hào)檢測(cè)和傳輸，干擾化工自動(dòng)化儀表的正常工作。

1.2 漏電耦合干擾

在化工自動(dòng)化儀表的使用過(guò)程中，儀表會(huì)接觸腐蝕性化工原料和高溫高壓工作環(huán)境，因此，化工自動(dòng)化儀表中的線路易于老化，降低回路之間的絕緣性。當(dāng)回路之間絕緣性較低時(shí)，高電位線路和低電位線路之間會(huì)產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，干擾化工自動(dòng)化儀表的正常工作。漏電耦合干擾程度和回路之間的絕緣性能有直接關(guān)系，絕緣性越差，干擾程度越大。

1.3 電磁干擾

輻射干擾和傳導(dǎo)干擾是電磁干擾的兩種主要形式，輻射干擾是指化工自動(dòng)化儀表內(nèi)部或者其附近電力電子設(shè)備的交變電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)化工自動(dòng)化儀表造成的干擾，輻射干擾和化工自動(dòng)化儀表附近環(huán)境中的感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度有密切關(guān)系，感應(yīng)磁場(chǎng)越強(qiáng)，越容易對(duì)化工自動(dòng)化儀表造成干擾;傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)儀表的信號(hào)線直接引入的電磁場(chǎng)干擾，電源系統(tǒng)是傳導(dǎo)干擾的主要干擾源。

1.4 共阻抗干擾

共阻抗干擾是指多個(gè)回路共用一個(gè)阻抗時(shí)，某回路的電流會(huì)在其他回路中產(chǎn)生干擾電壓，通過(guò)干擾電壓影響其他回路的正常工作，進(jìn)而干擾化工自動(dòng)化儀表的工作狀態(tài)?；芈分须娏髟酱?，干擾電壓越大，化工自動(dòng)化儀表受到的干擾越強(qiáng);共阻抗干擾中的共用阻抗主要包含公共地線、信號(hào)輸出線和電源內(nèi)阻。

2 化工自動(dòng)化儀表干擾抑制原則

化工自動(dòng)化儀表在工作過(guò)程中受到干擾時(shí)，其可靠性和準(zhǔn)確性會(huì)受到嚴(yán)重影響，最終導(dǎo)致化工生產(chǎn)受到影響，生產(chǎn)出不合格產(chǎn)品，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)生產(chǎn)事故，威脅企業(yè)人身安全?；ぷ詣?dòng)化儀表的干擾可以按照其干擾源的類型分為內(nèi)部干擾和外部干擾，內(nèi)部干擾是因?yàn)榛ぷ詣?dòng)化儀表內(nèi)部自身因素對(duì)儀表造成干擾，比如內(nèi)部電源;可以通過(guò)優(yōu)化化工自動(dòng)化儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)、改進(jìn)儀表部件生產(chǎn)工藝等方式降低內(nèi)部干擾，保障化工自動(dòng)化儀表的正常運(yùn)行。外部干擾是指化工自動(dòng)化儀表的外部環(huán)境對(duì)儀表產(chǎn)生干擾，和儀表自身沒有關(guān)系，比如，化工自動(dòng)化儀表附近的變頻器、大型電源等，都會(huì)對(duì)化工自動(dòng)化儀表的正常工作產(chǎn)生干擾;外部干擾來(lái)源廣泛，形式多樣，要根據(jù)具體環(huán)境制定干擾抑制方法。

因此，綜合干擾來(lái)源和干擾機(jī)理，在抑制化工自動(dòng)化儀表干擾時(shí)要遵從針對(duì)性、順序性、實(shí)用性和安全性四條原則，保證有效降低干擾，維護(hù)化工自動(dòng)化儀表的正常運(yùn)行。針對(duì)性原則是指要分清干擾來(lái)源和干擾機(jī)理，根據(jù)具體的干擾來(lái)源和機(jī)理采取合適的干擾抑制措施，降低干擾程度;順序性原則是指在設(shè)計(jì)干擾抑制方案時(shí)，要遵從先減少干擾源、后提高系統(tǒng)抗干擾能力的順序，減少干擾源比提升抗干擾能力更加有效和快捷;實(shí)用性原則是指在制定和實(shí)施干擾抑制方案時(shí)，要綜合考慮多方面因素，選用效果好、成本低的方案，保證干擾抑制方案具備很強(qiáng)的實(shí)用性;安全性原則是指在制定和實(shí)施干擾抑制方案時(shí)，要考慮儀表安全、生產(chǎn)安全和人身安全，要具備必要的保護(hù)措施?；ぷ詣?dòng)化儀表干擾很難完全抑制和消除，因此，當(dāng)干擾措施失效或者新干擾出現(xiàn)時(shí)，要有保護(hù)措施保證化工自動(dòng)化儀表能夠安全正常運(yùn)行，不會(huì)給化工生產(chǎn)和企業(yè)人員帶來(lái)安全威脅。

3 化工自動(dòng)化儀表干擾抑制對(duì)策

3.1 采用信號(hào)屏蔽技術(shù)

電磁干擾可以影響數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確度，降低儀表的自動(dòng)控制能力，引發(fā)儀表和相關(guān)設(shè)備誤動(dòng)，對(duì)化工產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量造成影響;電磁干擾對(duì)化工自動(dòng)化儀表有很嚴(yán)重地影響，采用信號(hào)屏蔽技術(shù)可以對(duì)電磁干進(jìn)行有效抑制。在具體化工自動(dòng)化儀表安裝過(guò)程中，安裝屏蔽管屏蔽電磁型信號(hào)是最常用的信號(hào)屏蔽技術(shù)，屏蔽管可以有效屏蔽電磁場(chǎng)信號(hào)，減弱電磁干擾，高質(zhì)量的屏蔽管可以有效改善化工自動(dòng)化儀表的工作環(huán)境，提升儀表可靠性和準(zhǔn)確性，提高化工生產(chǎn)水平。

3.2 設(shè)計(jì)接地接零裝置

為了保證化工自動(dòng)化儀表正常運(yùn)行，提升儀表工作性能，確保儀表工作精度，要在化工自動(dòng)化儀表安裝過(guò)程中進(jìn)行接地接零處理。接地接零處理可以將多種感應(yīng)電流導(dǎo)入大地，避免感應(yīng)電流給化工自動(dòng)化儀表帶來(lái)干擾，影響儀表正常運(yùn)行。在化工自動(dòng)化儀表安裝過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行安裝標(biāo)準(zhǔn)，保證接地接零裝置或線路可以正常運(yùn)行，提升化工自動(dòng)化儀表的測(cè)量精確性和運(yùn)行可靠性。

3.3 設(shè)置安全距離

電磁干擾和靜電干擾都和距離有關(guān)系，增加化工自動(dòng)化儀表和其他設(shè)備之間的距離，改變儀表內(nèi)部線路行走方式，設(shè)計(jì)合理安全距離，可以有效降低各種干擾，提升化工自動(dòng)化儀表運(yùn)行狀態(tài)。外部設(shè)備和內(nèi)部器件之間的合理安全距離易于設(shè)計(jì)，但內(nèi)部線路之間的安全距離難以實(shí)施，因此，可以采用絞線方案，改平行線為絞線的方式，降低平行線之間的相互感應(yīng)，減少干擾。

3.4 使用輔助設(shè)備

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)屏蔽元件的種類和功能也越來(lái)越多樣化，因此可以使用輔助設(shè)備幫助化工自動(dòng)化儀表屏蔽干擾信號(hào)，削弱各種干擾對(duì)化工自動(dòng)化儀表的影響。屏蔽管和濾波器是最常用的兩種輔助設(shè)備，能夠有效屏蔽電磁波和電場(chǎng)，降低電磁干擾和靜電干擾對(duì)化工自動(dòng)化儀表的影響。除此，還可以在各種線路和部件之間增加絕緣材料，減弱漏電耦合干擾因素對(duì)化工自動(dòng)化儀表的干擾。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工自動(dòng)化儀表工作時(shí)一定會(huì)受到各種干擾，因此，分析干擾產(chǎn)生原因，了解干擾抑制原則，實(shí)行合理的干擾抑制對(duì)策，能夠有效提升化工自動(dòng)化儀表的工作效率，提升企業(yè)生產(chǎn)能力。在進(jìn)行干擾抑制時(shí)，要仔細(xì)分析干擾類型，判斷干擾來(lái)源，然后依照干擾抑制原則，通過(guò)采取屏蔽技術(shù)、設(shè)計(jì)接地接零裝置、設(shè)置安全距離和使用輔助設(shè)備等方法，降低各種干擾對(duì)化工自動(dòng)化儀表的影響，提升儀表運(yùn)行的可靠性和準(zhǔn)確性。

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作者簡(jiǎn)介：

田學(xué)亮（1988.03-），男，漢族，黑龍江省大慶市，大學(xué)本科，儀表工程師，國(guó)投生物能源（唐山曹妃甸）有限公司，研究方向：自動(dòng)化儀表。