试析工业自动化控制系统的抗干扰措施

1、试析工业自动化控制系统的抗干扰措施 【摘 要】当今世界科技和经济发展迅速，工业的发展速度也日益加快。目前，工业自动化控制系统在运作的过程中存在很多问题，干扰了自动化控制系统的正常运作。因此，分析和解决工业自动化控制系统的抗干扰问题十分重要。 【关键词】工业；自动化；抗干扰 工业自动化控制系统对工业的现代化发展起着非常重要的作用，但就目前的应用和发展情况看，工业自动化受干扰的问题亟待解决。要解决这个问题，必须分析出工业自动化的干扰源，这样就能制定出相应的抗干扰措施。 一、工业自动化的干扰源分析 （1）设计和施工时的影响。在工程进行技术设计和安装调试的过程中，设备的型号选择和操作等会引起自动化控制

2、系统的干扰。常见的现象有接地系统设计混乱，打开或关闭功率较高的设备，控制器和高频器之间的空间距离设计得不够长等。（2）由信号线引起的干扰。各种各样的信号线在和自动化控制系统相连接时，可以传输一些非常重要的信息，但与此同时，在传输的过程中，会有一些干扰信号侵入，从而影响自动化控制系统的正常运行。这种入侵主要分为两种方式，一种是通过供电的电源电网进行干扰；另一种就是空间中的电磁辐射的干扰，也叫做信号线外部的感应干扰。这种干扰会使信号工作测量的误差加大，从而使信号工作发生异常，同时也会使自动化控制系统的原件产生一定规模的损伤。（3）雷电电磁波产生的干扰。雷电电磁波对工业自动化控制的干扰主要是外围空间

3、的干扰。它通过雷击电池的脉冲对数据的传输线路、电源的传输线路以及信号输入的浪涌电压和电流造成损害。（4）电源线引起的干扰。电源线引起工业自动化控制系统的干扰是非常常见的。这种原因引起的干扰主要分为两种情况：一种是直接通过供电的电源系统窜入，另一种是通过供电的电源耦合进入。自动化控制系统在一般情况下都是由电网的电源供电的，电网短路、交直流的传动设置引发的谐波、大功率的用电设备的开启或关闭以及电网的波动等对自动化控制系统也会产生干扰。（5）地电位产生的干扰。地电位产生的干扰同样是工业自动化控制系统的常见干扰源之一，通常，自动化控制系统若要获取基准电位，就必须进行接地获得接地的基准点。在单相接的过程

4、中产生的短路电流会引起自动化控制系统在运行的过程中出错，产生混乱。 二、自动化控制系统的抗干扰措施 （1）有经验的工程师进行现场指导。工程的现场施工条件较复杂，则一定要由工程师进行现场指挥，以保证施工的人员按照设计的要求进行施工。在施工时，还要特别注意接地线强弱电流之间的安全界限。施工结束之后，还要按功能和区域有步骤地进行现场测试。（2）在处理信号的时候采用滤波技术。处理信号时采用滤波技术，就可以处理好传输信号特定频率，在过滤器中剔除其中的很多干扰信号，使整个工业自动化控制系统的干扰减少。目前滤波技术的相关产品很多，其中主要有机械滤波器、晶体滤波器等等。随着科技的发展，一些体积较小、使用效率较

5、高的滤波器也相继问世，促进了工业自动化控制系统的发展。此外，在计算机编程时，通常采用中位值滤波、惯性滤波、平均值滤波和限幅滤波等方式进行信号的处理，以减少甚至消除自动化控制系统干扰信号的强度和数量，使信号可靠性增强。（3）屏蔽电磁和静电。选择一个用较好的金属材料制造出来的容器，把自动化控制系统需要进行保护的部分放入其中，以便让内部的磁场不影响外部电路的工作，实现静电屏蔽。而对于那些频率较高的干扰性磁场，则需要采用可以进行屏蔽的金属电涡流，消耗自动化控制系统受到的干扰量。有效的结合静电屏蔽以及电磁场的屏蔽可以使工业自动化控制系统的抗干扰性得到很大的提高。（4）电源设计。在变频器和大功率的电器应用

6、较多的场所，要制定好电源隔离和线路上的各项抗干扰措施，例如plc电源的输入端要使用隔离变压器，并对隔离变压器的初级和次级的绕组加上屏蔽层，对进线的电源进行分级并加装上避雷器等。在输电过程中的干扰情况，可以用铠装电缆抑制，此外将信号电缆和动力电缆分开。（5）接地点的完善。目前的接地方式主要有电容接地、直接接地和浮地接地等。自动化控制系统是低电而高速的控制装置，应该用直接接地的方式。但由于信号电缆分布电容和输入装置滤波的影响，目前的自控系统大多采用的是串连一点或一点接地的方式。由于各个装置中心接地是以独立的接地线进行引向接地，若信号线的中间出现接头的情况，屏蔽层要进行牢固的连接和绝缘处理。 在进行工业建设的工程中，要结合具体的工作环境，仔细分析工业自动化控制系统的干扰源，并对控制系统进行型号和规格的设计，在施工的过程中进行规范的安装和调试，并制定合理可靠的解决措施，使工业自动化控制系统能免受各种干扰的影响正常运转，使工业的发展越来越向现代化、科技化靠拢。 参 考 文