工業自動化控制系統的抗干擾技術分析

常文超 陳云飛

摘要：隨著我國科技與經濟發展的迅猛，工業的發展也加快了腳步。工業自動化的控制系統在工業中有著非常重要的位置，但是它在運作的過程中也產生了很多的問題，然而這些問題都會對自動化控制系統產生一定的負面影響，因此對自動化控制系統進行抗干擾技術的分析是非常關鍵的。本文主要對工業自動化控制系統的抗干擾技術進行了詳細的分析，對工業自動化控制系統的抗干擾技術提出了相關的意見和建議，為以后的進一步研究提出參考意見。

關鍵詞：工業自動化控制系統；抗干擾技術；分析

目前，我國的經濟和科技都在飛速發展，已經進入到了工業化時代，在工業化時期，工業自動化控制系統在工業領域中產生了非常重要的作用[1]。從工業自動化控制系統在工業領域中應用的發展現狀來看，工業自動化系統受到的干擾因素有很多方面，這些諸多的問題都是需要我們及時解決的。要想徹底的解決問題，就要從中找出本質找出干擾源頭，這樣才能制作詳細的抗干擾的方案和措施。

一、自動工業化的干擾來源

1.1 設計和安裝在調試過程中存在一定的干擾

在設備設計與安裝過程的前期階段中，設備型號以及選擇都會產生相應對于自動化控制系統的干擾[2]。通常在功率比較高的設備打開或者關閉的時候，設備高頻器和控制器之間在進行設計的時候，空間和距離就明顯不夠等等，這就是常見的接地系統設計會出現較為混亂的現象。

1.2 信息傳送的過程中存在的干擾

信號線與工業自動化控制系統的連接是為了傳輸一些比較重要的信息，但是經常在傳輸的過程中會出現各種各樣的信號干擾，而這些信號干擾會使自動化控制系統的運作受到很嚴重的影響。信號的干擾入侵方式一共分為兩種，一種是供電的電源網；二種是電磁的輻射，這種干擾又叫做信號線的外部干擾，在正常工作中，都會因為這些干擾等因素出現很大的工業測量誤差，導致信號出現異常的情況，從而使自動化控制系統原本的零件受到極大的損傷。

1.3 雷電對工業自動化控制的干擾

工業自動化也會受到天氣的影響，其中就屬雷電的電磁波干擾比較大。這種雷電電磁波的干擾主要是受到外部空間的干擾。雷電的電磁波通過強烈的沖擊對外部數據的數據電源以及傳輸的電路造成一定的損傷。

1.4 電源線引起對工業自動化控制的干擾

在工業自動化控制系統中，受到電源線的干擾是在日常工作中非常常見的。這種干擾一般可以分成兩種情況，一種是通過供電電源產生的干擾，二種是供電電源的合并產生的干擾。在通常的情況下，工業自動化系統都是由電網電源供電的，但是因為電網交直流以及短路的設置會引起設備在大功率開啟或者關閉的時候，對工業自動化控制系統產生一定程度的干擾。

1.5 接電引起工業自動化控制系統的干擾

在工業自動化控制的系統當中，除了以上幾種經常常見的干擾源以外，還有接地電位的信息干擾。在一般情況下，如果工業自動化控制的系統要想得到一個基本準確的電路位置，就必須要通過接電來得到。在工業自動化控制系統中，會因為單方面的接地在此過程中發生短路的現象從而出現差錯，造成一定的混亂。

二、自動化控制系統的抗干擾措施

2.1隔絕一切電源

在工程開工時，進行電源路線設計的時候，特別在準備應用大功率的機器的時候，一定要特別注意要隔離一切的電源設備，并且在電源線路的設計中采用一些合適的抗干擾對策。比如，在一些控制器中通過在對電源輸送的時候加入一些分離式變壓設施來防御干擾，還可以在繞組當中設計一些屏蔽層，把它放在接線的位置上，在二次側面接線中，可以選擇雙絞的線法。

2.2工程師對現場施工人員進行指導

在具體的工程工作中，現場周圍施工的條件是非常復雜繁瑣的，因此一定要有專業的工程師在施工現場進行指揮，這樣施工人員就可以在嚴格按照工程的設計要求來進行。在施工的過程中，應該對一些地線強弱的電流之間的安全距離注意。在本次施工完成之后，根據區域和實際情況的不同，可以多其進行現場的一個測試。

2.3濾波技術對信號處理

一般都是用濾波技術來處理信號的，濾波技術可以將傳輸信號的頻率處理得當，然后在過濾器中將干擾信號的去掉，這樣對于工業自動化控制的干擾就會少了很多。但在現目前階段來看，市場上有很多關于濾波技術的產品。近幾年來，隨著科技與時代的不斷進步，有更多效率高以及體積還小的濾波器在市場上活躍，它們的出現都對工業化控制系統性能的優化以及未來的發展產生了一定積極的影響。一般在計算機進行編程時就會采用慣性濾波以及中位值等這兩種方式來進行信號的處理，使自動化控制系統當中干擾信號的數量逐漸減少，強度也相對減弱，以此來使信號的信任度增加。

2.4 靜電和電磁的屏蔽

在自動化控制的系統中，選擇一個需要進行保護的部分零件裝進金屬制造較好的容器當中，這樣自動化控制系統中內部的有關磁場就不會對外部電路的工作流程造成什么大的影響，更有效的使靜電得到屏蔽[3]。這樣就大大的提高了工業自動化可控制的抗干擾性了。

2.5 制定將電源隔離與線路上的抗干擾措施

在很多的日常活動中都會遇到特別多的功率比較大的電器，因此在使用這些功率比較大的電器之前就應該將線路上的抗干擾措施和電源的隔離計劃制定好，例如，在PLC的電源輸入處采用具有隔離效果的變壓器，可以將屏蔽層的隔離變壓器次級的阻隔，分級進線的電源要在電源處加上一個避雷器。故對于在輸電過程中所產生的干擾可以通過電纜線進行有效的控制，將動力電纜和信號電纜一一區分開來。

2.6 控制完善其主要接地點

對于現目前階段來說，接地方式主要有兩點，它可以分為直接接地和電容接地這兩個分類。自動化控制系統，它是屬于一種高速有效的控制裝置，通常的情況下，都使用的是直接接地的方式。但是又因為在輸電傳送的過程中要受到一些濾波因素的影響，這種情況就會經常采用一點接電或者是連串的接電方式。工業自動化控制系統中的每個裝置中心接地都是通過一個獨立的接地線來進行的，信號的中間可能會出現一些接頭的情況，因此要對屏蔽層進行有關絕緣的處理，要在中間進行牢固的連接。

三、結語

對于工業自動化控制系統的干擾的控制是一個非常復雜和比較系統的一項工程[4]。在日常的實際工作當中，要對其中的干擾進行各方面綜合的考慮，特別是在設備進行設計的初期階段更應該對工作環境進行詳細的分析，并且在設計時要與控制系統的產品規格型號進行相應的結合。在施工的過程中，安裝和調試等各方面的操作都應該嚴格的按照之前的設計要求進行操作，對于干擾進行長期有效的控制，從而來保證工業自動化控制的系統可以可靠、全面以及正常的運行，促進我國工業產業朝著科技與現代化進程方向發展。

參考文獻

[1]楊永尚，景磊. 工業自動化控制系統的抗干擾技術分析[J]. 現代經濟信息，2017，23（19）：376-376.

[2]王海珍. 工業自動化控制系統的抗干擾技術研究[J]. 電腦迷，2017，31（5）：78-79.

[3]段然. PLC程控系統抗干擾技術分析[J]. 山東工業技術，2017，19（21）：128-128.

[4]楊明瑞 .自動化控制系統的抗干擾設計方式分析與研究[J]. 山東工業技術，2018，9（21）：156-157.

（作者單位：1.西安航天遠征流體控制股份有限公司；

2. 西安航天源動力工程有限公司）