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

竇可奇 趙春芳 沈陽(yáng)工學(xué)院

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)化的發(fā)展水平也得不斷提高，人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)提出更加嚴(yán)格的應(yīng)用要求。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)應(yīng)用到工業(yè)發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)，與工業(yè)發(fā)展密不可分，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在著被外部因素干擾的問題，這些干擾已經(jīng)嚴(yán)重影響工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，影響工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。但是干擾源的種類多對(duì)對(duì)抗干擾工作帶來(lái)了很大的困難。

1. 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要存在的干擾源

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)中必不可缺的重要組成部分，運(yùn)行效率影響著工業(yè)的發(fā)展。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行中很容易受到外部因素的影響，可以把干擾源分為技術(shù)性干擾源、寬頻干擾源、輻射性干擾源、有序性干擾源、無(wú)序性干擾源、電源性干擾源、間歇性干擾源、連續(xù)性干擾源等，每種干擾源對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)帶來(lái)的危害有一定的差異，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)越來(lái)越被重視。

2. 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾措施

2.1 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)的優(yōu)化

在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的電源線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，尤其對(duì)那些運(yùn)行功率比較的大的設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，更加注重對(duì)電源的隔離，并且要在線路設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目垢蓴_。例如在針對(duì)編程邏輯控制器電源時(shí)，在輸入端安設(shè)隔離變壓設(shè)備，并且在繞組中增加屏蔽層，在進(jìn)線電源需要分級(jí)，再根據(jù)地形架設(shè)避雷設(shè)置。

2.2 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)抗干擾技術(shù)

借助軟件技術(shù)的優(yōu)化，可以很好的降低干擾源的形象，是減少干擾的重要舉措。可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序編程中，加入適當(dāng)?shù)臄?shù)值分析方法，中值數(shù)濾波法等多種濾波方法，借用對(duì)于信號(hào)的數(shù)字化應(yīng)用，達(dá)到減少干擾源影響的目的，同時(shí)使輸入信號(hào)的可靠性得到有效的提升。在運(yùn)用軟件技術(shù)優(yōu)化時(shí)，要加大對(duì)硬件設(shè)備的投入，且數(shù)字濾波數(shù)值要穩(wěn)定性高。

2.3 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)線管設(shè)計(jì)的優(yōu)化

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)線管的優(yōu)化要對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)、電源、通信線路進(jìn)行優(yōu)化，通信線路在鋪設(shè)線路時(shí)要采取以金屬材料為主要材料，要與電源線路保持距離。在信號(hào)電纜的選取中，必須從整體上考慮線路的實(shí)際應(yīng)用性和抗干擾性等。由于信號(hào)強(qiáng)度的不同，其所需的通信電纜的采取也不同。應(yīng)對(duì)差異性的信號(hào)強(qiáng)度選取針對(duì)性的電纜信號(hào)傳輸方式，針對(duì)不同類型和型號(hào)的特點(diǎn)，科學(xué)的采取最優(yōu)的鋪設(shè)方式，避免電網(wǎng)線纜、信號(hào)線纜與電源線纜共用電纜，它們要分開架設(shè)。

2.4 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)接地系統(tǒng)的優(yōu)化

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)外部因素的影響，受到現(xiàn)場(chǎng)外部因素的影響會(huì)使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)混亂，測(cè)量的精準(zhǔn)性得不到保障。采取適當(dāng)?shù)慕拥卦O(shè)計(jì)可以有效地降低現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境電磁干擾的影響，還能加強(qiáng)設(shè)備對(duì)外部因素產(chǎn)生的干擾信號(hào)的抵抗；如果不能采取有效的接地系統(tǒng)，會(huì)加強(qiáng)周圍干擾信號(hào)的干擾，造成接地系統(tǒng)的癱瘓，不能夠有效地運(yùn)行。在接地系統(tǒng)時(shí)，要與企業(yè)的日常接地想分隔，避免聯(lián)動(dòng)影響。

2.5 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)選取合適的器件

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在選取電子器件時(shí)，必須根據(jù)電子產(chǎn)品的本身特征來(lái)選取。在傳輸過(guò)程中采用電流信號(hào)代替數(shù)據(jù)信號(hào)減少因電子器材所造成的影響；采用雙積分型RC與雙積分型AD濾波器可以對(duì)高頻干擾信號(hào)進(jìn)行有效的過(guò)濾。從而有效的實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)干擾源的抵抗。

3. 工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾的意義

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)發(fā)展中運(yùn)用的十分廣泛，可以稱之為是工業(yè)發(fā)展的命脈，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾不能得到提升，會(huì)嚴(yán)重影響工業(yè)的發(fā)展，甚至使工業(yè)停滯不前。抗干擾的提升可以有效地使工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，可以使系統(tǒng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，可以有效地服務(wù)于我國(guó)的工業(yè)發(fā)展，加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。

4.總結(jié)

工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)目前應(yīng)用于各行各業(yè)，獲得了極大的發(fā)展，尤其是在工業(yè)發(fā)展上，但是在工業(yè)發(fā)展上存在大的問題，受到很多外部環(huán)境的干擾。本文通過(guò)電源優(yōu)化、軟件優(yōu)化、線管優(yōu)化、接地優(yōu)化、元件選取優(yōu)化等抗干擾措施來(lái)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，可以加快我國(guó)工業(yè)發(fā)展的步伐。