當前自動控制系統存在的風險與管控策略探討

溫杰 刁瑜凌

摘 要：伴隨著世界人口的飛速增長，各行各業對生產力水平的要求都不斷提高，生產規模不斷擴大。鑒于人力的有限性，自動控制系統在這樣的大背景下得到了迅猛的發展，自動化控制技術的使用面越來越廣泛，在行業內外都受到了普遍的關注。可以看出，自動化控制產業已經成為了當今科技生產的一個重要組成部分，并且被廣泛的運用到各個社會部門，在現代的科技生活中扮演著不可或缺的角色。但是任何產業都有著一定的風險，如何分析和有效的規避、控制風險是文章的主要內容。

關鍵詞：自動控制系統；系統風險；控制辦法

1 自動化控制系統現存的主要風險

1.1 系統硬件方面的主要風險

自動化控制系統在硬件方面存在的風險主要包括三個部分因素：（1）所處環境的外界因素，包括環境中所包含的生物、化學和物理相關條件；（2）相關設備和附屬設備的質量水平；（3）動力系統設計、安裝質量和穩定性。以下對這三方面因素進行簡要分析概述：

（1）關于生物環境可能帶來的風險。生物風險主要來自于生物產生的可能會影響和威脅到自動化控制系統運行的化學物質和生物可能對系統硬件造成的直接損害。例如無處不在的微生物在一定條件下大量繁殖，產生酸性物質腐蝕電路板和其他硬件設備；老鼠等嚙齒動物啃噬暴露在外的線路最后導致斷路。

關于化學環境可能帶來的風險。化學風險指系統設備被外界的化學污染影響出現的腐蝕或生銹現象。現實生活中，許多物質接觸到自動化控制系統的硬件設備后，或快或慢都會造成腐蝕，一般情況下液態和固態的污染源比較容易控制，而氣態污染物很難規避。設備一旦被腐蝕，就會逐漸影響系統的運行效率，最后導致設備無法運行或產生嚴重后果。

關于物理環境可能帶來的風險。物理風險主要指系統所處環境內的無機條件對設備造成的影響和系統內部運行環境對系統硬件造成的影響。如外界重物擠壓造成設備變形、硬件配件長期超負荷運作、設備老化或系統運行過熱等。在系統實際運行中需要格外關注這些問題。

（2）相關設備和附屬設備的質量水平風險是自動化控制系統風險中最容易控制的。只要在安裝過程中能夠嚴格遵照相關規定執行，就能很好的減少這一風險。安裝前需要先經過相關部門的質量檢測把關，接著安裝人員要嚴格按照章程來進行安裝操作，最后要保障定期的維護。這些都是管理方面的工作。

（3）動力系統設計、安裝質量及穩定性風險主要指電線的安裝布置和管道安裝。這一方面的建設需要官方電力部門的配合和檢測。

1.2 關于系統軟件方面的主要風險

自動化控制系統軟件方面的風險主要包括以下三個方面：系統本身的殺毒、防黑、糾錯能力，即自身的安全防護水平；控制系統對內部儲存文件是否進行了加密處理，是否定期、及時的進行數據存儲和備份；控制系統對用戶訪問權限的控制，能否對非法入侵的用戶和竊取數據的行為進行及時的警報、阻攔或反擊。為了保障系統能做到以上要求，需要技術人員及時對相關控制程序和系統做好保護，并且及時做好系統更新，來確保系統安全穩定的運行。

1.3 關于人為因素引起的主要風險

再謹慎的工作人員也有出現紕漏的可能。自動化系統也同樣需要人工的操作和管理，許多控制系統出現問題的原因都是工作人員的錯誤操作和工作不到位。總的概括來說，人為因素造成的風險主要有以下幾種：

（1）操作人員操作的準確性風險。操作人員出現操作失誤將字節導致系統的運行問題。輕的生產產品出現問題，嚴重的將損害系統設備的安全，甚至造成周邊的人員安全隱患。因此，各生產單位都必須加大對操作人員的技術技能培訓力度，保證各單位人員持證上崗，上崗人員都能夠規范操作。

（2）操作人員的能力素質和道德素質以及職業道德水平風險。許多自動化控制系統的核心技術都掌握在實際操作人員手中，一旦操作人員發生技術泄露，將對企業造成巨大的損失和影響。因此單位必須加強人才的培養，定期開展思想教育活動，培養工作人員對企業的責任感和歸屬感，樹立員工的主人翁意識，確保工作人員能一心一意的為企業工作。

（3）操作人員的疏忽大意。智者千慮，必有一失，許多失誤是操作人員就算看見了也會無法及時作出糾正反應的。要減少這種風險出現，就必須要加強后期的檢測力度，并且加強人員的技能熟練度培訓。

2 自動化控制系統中風險控制措施

2.1 提高自動化控制系統自身的抗干擾能力

在許多會對自動化系統的控制造成影響的因素中，空間電磁干擾是難度較大的一個。通電導體周圍都存在有或大或小的電磁場，這些磁場沒有具體形態但分布廣泛，系統的硬件和軟件工作都經常受其影響。如果能提前采取一些預見性措施進行預防工作，將對解決電磁干擾問題有很大幫助。

為了盡可能的減少電磁干擾對自動化控制系統產生的不良影響，且保證系統的運行效率不被降低，一般通過干擾電磁傳播、切斷干擾源和提高系統自身的抗干擾能力等方式來保護自動化控制系統。以下提出了幾種具體措施：

（1）選用高質量電源。電源是所有自動化控制系統都必須配備的重要組成因素，對電源的選擇關系到系統運作的最終效果。自動化控制系統所需要的電源既要能滿足整個系統的供電需求，也要確保電源供電產生的磁場能被抗干擾設備隔離，不影響系統工作。因此在選擇電源時，要綜合考慮各配件的組合效果，不要舍本逐末。

（2）采取合適的電纜線。合適的電纜線和正確的電纜敷設方式可以使電源對自動化控制系統的電磁干擾大大降低。一方面在實際工程中，銅帶鎧裝屏蔽電力電纜在降低動力線的電磁干擾取得了良好的效果，另一方面，對電腦的敷設方式也能達到良好的電磁隔離效果。

（3）硬件濾波、軟件處理。電磁本身的抽象性和固有性決定了想要完全排除電磁干擾是不可能的，因此為了盡量減少電磁干擾的影響，我們需要同時對硬件和軟件進行處理，進一步穩定系統的運行，并保障系統的安全可靠。

2.2 軟件抗干擾措施

所謂軟件抗干擾措施就是通過程序設計手段來排除電磁干擾可能造成的自動化控制系統誤動作。這里列舉幾個簡單的例子加以說明。

2.2.1 觸點抖動的消除。通過延時處理可以消除外部輸入設備產生的觸點抖動，并消除某些可以長期持續的脈沖干擾。通常我們使用這種方法處理按鈕、繼電器、傳感器等包含觸電的設備產生的觸點抖動干擾，但實際操作時要注意設置延時時間要大于觸電抖動間隔時間和脈沖干擾持續時間。

2.2.2 可測干擾信號的抑制。有些短時干擾信號可以通過特殊設備檢測到，再使用屏蔽裝置屏蔽。如大電感負載斷開時產生的干擾信號，可通過檢測設備將干擾信號產生的時間由接點的方式通知控制系統，然后由控制系統的JMP/JME指令屏蔽輸入信號，即有干擾信號作用這段時間，不采集輸入信號。

2.2.3 漏掃描檢測。在編制自動化控制系統所用的應用程序時，可以采用分段的方法，在兩端程序的間隔點上加一段檢查節點，使每次掃描時，都對程序進行一次檢查并給出正確信號，然后繼續執行下一道程序和指令；如果有某段漏掃描，則發出警告信號并進行預先規定的處理。

3 結束語

綜上所述，在自動化控制系統運行時出現的問題，大部分是環境因素、人為因素、設備因素造成的，這些大都可以通過企業管理人員、技術人員、操作人員的仔細工作和認真檢查來有效的避免和預防。因此，想要在最大程度上降低自動化控制系統的運行風險，就必須要提高企業員工的綜合素質。另外，企業還要不斷投注力量到技術的研發和更欣賞，不斷開發出更先進的技術來促進工作效率。

參考文獻

[1]何瓊.自動化控制系統的風險分析與控制[J].理論探討，2011（4）.

[2]嚴永華.淺談自動化控制系統中的電磁干擾來源及抗干擾措施[J].西北煤炭，2008（3）.