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

金源

沈陽北方防爆股份有限公司 遼寧沈陽 110117

社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，帶動(dòng)我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。在工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中，自動(dòng)化技術(shù)被大力應(yīng)用，強(qiáng)化工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。但是，辯證來看，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，也存在一些不足，影響工業(yè)生產(chǎn)，不利于工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，增加工作生產(chǎn)難度。因此，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行期間，要注重抗干擾技術(shù)的應(yīng)用，利用屏蔽舉措、隔離以及濾波等技術(shù)，抑制各類干擾，確保工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)有效運(yùn)行[1]。

1 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)定義

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制理論與儀器儀表，對工業(yè)生產(chǎn)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理、優(yōu)化、控制、檢測與決策，可以實(shí)現(xiàn)降低能源消耗、強(qiáng)化質(zhì)量，利于實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)目標(biāo)。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)物，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)中應(yīng)用們可以有效解決掉生產(chǎn)效率和一致性的問題，利于各個(gè)大中型企業(yè)更加高效發(fā)展，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢，可以保證生產(chǎn)過程的安全性，強(qiáng)化生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，有效控制原材料的應(yīng)用，控制能源損耗。

2 存在的干擾因素

當(dāng)前，我國電氣工程被應(yīng)用到各方面工作，這都是依賴于自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展。電氣工程的穩(wěn)定運(yùn)行離不開自動(dòng)化技術(shù)的穩(wěn)定性和合理性，自動(dòng)化控制技術(shù)的良好發(fā)展才是電氣工程實(shí)現(xiàn)合理應(yīng)用的前提保障。此外，電氣工程逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，因此，自動(dòng)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要組成部分。

2.1 信號模式干擾

在電氣工程自動(dòng)化設(shè)備工作過程中還會(huì)出現(xiàn)另外一種干擾，叫做信號模式干擾，這種干擾因素的存在讓自動(dòng)化設(shè)備在工作過程中會(huì)出現(xiàn)各種問題故障，嚴(yán)重者會(huì)直接影響到自動(dòng)化設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。信號模式干擾有兩類占重要因素的干擾，分別是共模干擾和差模干擾。共模干擾是當(dāng)電氣工程自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，地電位發(fā)生變化而引起的干擾問題，因此共模干擾也被稱作對地干擾，當(dāng)共模干擾發(fā)生后，自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)不同程度的問題，導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行，對于自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行工作來講是極其不利的。差模干擾的出現(xiàn)是由于長路線傳輸過程中出現(xiàn)互感耦合，差模信號就通過串聯(lián)電路的信號回路源中逐漸形成。

2.2 自動(dòng)化儀表干擾原因

第一，在自動(dòng)化儀表使用的過程中經(jīng)常受到一些因素的干擾，其中就有漏電電阻和供電線路的干擾，不僅影響使用的精確度，同時(shí)影響效率。此外，受到電磁感應(yīng)影響的話將造成自動(dòng)化儀表出現(xiàn)故障，對側(cè)量的精度造成影響。不僅出現(xiàn)質(zhì)量問題，同時(shí)影響冶金的效率。第二，干擾源的影響。因?yàn)樽詣?dòng)化儀表具有傳輸?shù)娜觞c(diǎn)，因?yàn)樵趥鬏數(shù)倪^程中容易受到電場和磁場的影響，應(yīng)該降低這種干擾源的對設(shè)備的影響，為自動(dòng)化儀表在冶金業(yè)的使用奠定基礎(chǔ)[2]。

2.3 輻射干擾與傳導(dǎo)干擾

當(dāng)電氣工程自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)輻射干擾和傳導(dǎo)干擾，這兩種干擾因素會(huì)對自動(dòng)化設(shè)備的工作效率產(chǎn)生影響。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，由于電磁波和電壓的互相轉(zhuǎn)換是造成傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的主要原因，且這兩種干擾因素對自動(dòng)化設(shè)備工作產(chǎn)生的影響時(shí)有不同。

3 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)應(yīng)用舉措

3.1 重視對各種儀器設(shè)備的合理的使用

屏蔽器的使用能夠在一定程度上降低對自動(dòng)化儀表的干擾，屏蔽器能夠降低電源和線路輻射的影響，降低干擾。此外，在自動(dòng)化儀表中設(shè)施濾波器，其能夠降低電磁的干擾，儀表的測量能力正常使用，提升自我管理的能力。絕緣材料的使用也是很好的抗干擾形式，在儀器和放大器中使用絕緣材料能夠?qū)崿F(xiàn)兩者之間距離的增加，不僅提高儀表的運(yùn)行效率，同時(shí)還能促進(jìn)生產(chǎn)的安全性。磁力耦合器的使用也能夠在一定程度上消除磁場效應(yīng)，降低干擾問題的出現(xiàn)。

3.2 選擇合適的濾波器

針對快速瞬變干擾因素，濾波器是最好的抑制工具。選擇合適的濾波器能夠明顯降低自動(dòng)化設(shè)備工作過程中出現(xiàn)的干擾。濾波器的材質(zhì)、功效對其功能的良好發(fā)揮都有重要作用。此外，選擇合適的濾波器后，若未保障安裝質(zhì)量也會(huì)影響到功能的發(fā)揮。所以，定期工程人員要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的濾波器，并安排專業(yè)人員進(jìn)行規(guī)范安裝，確保濾波器能夠有效提高自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力。

3.3 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化

自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行時(shí)，設(shè)備制造線路與參數(shù)，直接影響到后續(xù)運(yùn)行安全性與可靠性。為有效提高設(shè)備抗干擾性能，則可對線路板設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。在線路板設(shè)計(jì)時(shí)增加充足板間電容，以有效處理線路板出現(xiàn)的各種脈沖信號。在對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理優(yōu)化后，則可以有效控制電路板出現(xiàn)干擾因素，減少線路之間出現(xiàn)串?dāng)_耦合，提高自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行安全性。此外，電氣設(shè)計(jì)工作人員開展自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須對線路板進(jìn)行科學(xué)布局設(shè)計(jì)，避免后續(xù)線路板運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生內(nèi)部干擾因素，影響到設(shè)備運(yùn)行安全性。開展設(shè)計(jì)方案優(yōu)化時(shí)，可有效降低布線長度，增強(qiáng)電子設(shè)備的整體抗干擾能力。當(dāng)自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)方案得到優(yōu)化后，為確保電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行達(dá)到基本工作要求，工作人員必須對設(shè)計(jì)新設(shè)備進(jìn)行性能調(diào)試。對于凡無法達(dá)到電氣工程標(biāo)準(zhǔn)安全要求的產(chǎn)品，則一律進(jìn)行退回，確保優(yōu)化后的自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行性能達(dá)到預(yù)期工作目標(biāo)[3]。

3.4 開關(guān)電源的防護(hù)

在電源開啟或斷開的過程中也會(huì)對自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行能力造成不同程度的傷害，從而影響到自動(dòng)化設(shè)備的工作能力。所以電器工作人員進(jìn)行電源開關(guān)布線工作時(shí)要選用合理的設(shè)計(jì)方案，保障電源進(jìn)出線不存在任何沖突，確保干擾因素完全排除。首先，針對開關(guān)的連線而言，要根據(jù)工作規(guī)范，將每一操作要點(diǎn)都完美標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行，保障在連線設(shè)計(jì)階段就排除了干擾因素；第二，選擇屏蔽現(xiàn)實(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范選擇合適的屏蔽線；第三，為了最大程度上減少電路運(yùn)行帶來的干擾，應(yīng)該對指示燈線進(jìn)行科學(xué)的布設(shè)。所以，在電源開關(guān)處會(huì)有各種干擾因素的存在，電氣工程人員要重視對電源開關(guān)線路的設(shè)計(jì)和安排工作，保證不會(huì)出現(xiàn)由于電源開關(guān)帶來干擾因素對設(shè)備產(chǎn)生影響問題。

3.5 安全的設(shè)置接地的位置

為了保證儀表系統(tǒng)的安全運(yùn)行，應(yīng)該采取科學(xué)的自動(dòng)化儀表接地設(shè)置，進(jìn)行該種設(shè)置之后的電流不能進(jìn)入儀表，保證儀表的安全運(yùn)行。此外，在設(shè)計(jì)和安裝的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不能違背國家的規(guī)定，重視接地設(shè)置和接零設(shè)置。將儀表中的地線接入地下，科學(xué)的設(shè)計(jì)電源和電路，避免出現(xiàn)感應(yīng)電路進(jìn)入儀表中。重視避免輻射，同時(shí)提升儀表的精確度。

4 結(jié)語

綜上所述，各類干擾因素都會(huì)對電氣工程中自動(dòng)化設(shè)備的使用產(chǎn)生不同程度的影響。為了有效提升自動(dòng)化設(shè)備的工作效率，減少故障的出現(xiàn)，電氣工作人員需要重視各類干擾因素并采取相應(yīng)的措施，確保電氣工程自動(dòng)化設(shè)備能夠正常運(yùn)行。