儀表自控系統(tǒng)的干擾及其防護措施

閆向通

新奧科技發(fā)展有限公司 河北廊坊 065000

1 概述

隨著信息技術(shù)的進步與發(fā)展，社會諸多領(lǐng)域都在科技因素的影響下而發(fā)生了不小的改變，其中儀表也在科技因素的帶動下而向數(shù)字化、智能化等方向發(fā)展，因此，在需要使用儀表的領(lǐng)域中，儀表自控系統(tǒng)得以建立并且予以廣泛應(yīng)用。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，在新建的現(xiàn)代化工企業(yè)等流程工業(yè)裝置中，在線使用的儀表自控系統(tǒng)所消耗的投資是已經(jīng)超過總投資的 15%，在企業(yè)中有效運用儀表自控系統(tǒng)，不僅能夠為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的安全、高效運行而提供保障，而且也有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而促使企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)有利的位置。需要注意的是，盡管儀表自控系統(tǒng)的合理使用是能夠為企業(yè)的發(fā)展帶來積極的促進作用，但是在儀表自動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)過程中，會受到不同因素的影響而對儀表自動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生不小的干擾，針對這些干擾因素，需要采取相對應(yīng)的措施來對儀表自控系統(tǒng)予以防護，以此有效發(fā)揮出儀表自控系統(tǒng)的作用，從而促進整體的進步與發(fā)展。

2 儀表自控系統(tǒng)的干擾

2.1 環(huán)境干擾

儀表運行過程中，溫度與濕度的變化均會對其造成干擾。化工生產(chǎn)行業(yè)電磁流量計、液位儀及濃度計中，均含有大量的半導體。半導體的功能主要在于導電。而其導電能力，則與光的變化顯著相關(guān)。因此，如光的變化幅度過大，儀表的導電性能及其運行狀態(tài)，必然會受到影響。

2.2 機械干擾

化工生產(chǎn)的過程中，因機械干擾所導致的儀表參數(shù)不準確的問題時有發(fā)生。導致機械干擾問題出現(xiàn)的原因，與施工人員震動、敲打、沖擊等工作的執(zhí)行有關(guān)。自控儀表系統(tǒng)中，各項元件，均具有極強的精密度及靈敏性。受外力沖擊后，極容易出現(xiàn)變形、錯位、連接線變動等情況。

2.3 電磁干擾

電磁干擾，為電磁流量計、液位計，以及濃度計的常見干擾類型。鑒于上述儀器的功能，均需在電磁環(huán)境下發(fā)揮。因此一旦產(chǎn)生電磁干擾，儀器測量指標的準確度必然會受到影響。儀表運行過程中，電與磁可經(jīng)電路與磁路對儀表產(chǎn)生干擾。如儀表運行周圍環(huán)境存在強磁場，則測量儀表的電路與導線時，往往可見明顯的干擾電壓。

3 防護措施

3.1 提升自控系統(tǒng)管理的規(guī)范性

首先，企業(yè)領(lǐng)導要重視系統(tǒng)管理工作，制定相應(yīng)的制度，對管理模式進行不斷創(chuàng)新，運用新理念來開展管理工作，這樣不但能夠增強管理人員對于自控系統(tǒng)管理的認同感，還能使其全身心投入到工作中，從而使其工作效率得到明顯提升。其次，生產(chǎn)人員要承擔起自身職責，對自控系統(tǒng)有著全面認識，能夠?qū)ρb置進行熟練操作，并且能夠及時發(fā)現(xiàn)裝置存在的故障，從而為系統(tǒng)正常運行提供重要參考依據(jù)。最后，企業(yè)領(lǐng)導要加強對維修人員的培訓，使其專業(yè)技能得到有效提高，這樣不但能夠確保系統(tǒng)正常工作，還能使企業(yè)朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展。

3.2 浮空與接地

儀表自控系統(tǒng)的防干擾措施，第一個層面表現(xiàn)在浮空與接地，所謂的浮空，顧名思義，指的就是應(yīng)用在儀表自控系統(tǒng)上的輸入信號放大器公共線，既不接機器又不接大地，處于一種浮空的狀態(tài)來降低干擾因素帶來影響的一種措施，由于輸入信號放大器作為儀表自控系統(tǒng)的一個重要組成部分，本身具有兩層絕緣屏蔽體，在使用浮空這一措施之后，信號放大器的兩個輸入端就會實現(xiàn)既不接機器又不接大地，使得屏蔽層與大地之間都沒有相互的關(guān)系，通過這一個方式的采取，就切斷了電位差對系統(tǒng)所影響的通道，從而降低了干擾的影響力度。其次對于接地措施的理解，從概念的角度來理解的話，是阻擋干擾電流通路的一種降低干擾因素帶來影響的措施，相比于浮空措施而言，接地這一項措施更多的可以彌補浮空措施所使用產(chǎn)生的不足之處，值得注意的是，浮空措施采取之后并不是絕對的能夠做到浮空，就像循環(huán)水場儀表監(jiān)控系統(tǒng)在運行一段時間之后，就會出現(xiàn)浮空抑制干擾效果明顯減弱的現(xiàn)象，而接地措施的使用，在合理選擇接地方式的基礎(chǔ)上抑制電容性耦合，以此來減小或者是削弱干擾。

3.3 控制閥的應(yīng)對方法

在控制回路之中，控制閥屬于執(zhí)行元件，在進行自動控制過程中，如果可以確保操縱變量以及流通特征能夠設(shè)定準確，則便能夠達到自動控制的目標。要想確保控制器能夠更加高效對相應(yīng)指令做出反應(yīng)，則應(yīng)當確保調(diào)節(jié)閥裝配時的精確性，還應(yīng)當將電氣閥門定位器進行精確的校準，同時確保氣源潔凈，如此才能夠確保控制閥的控制動作更為靈活以及準確，才可以確保整個回路實現(xiàn)更加精確的控制。

3.4 控制對象的應(yīng)對方法

通常情況下，控制對象屬于一個相對完整的系統(tǒng)，而由于控制對象的影響因素非常多且較為復雜。例如，在控制反應(yīng)器之中床層溫度參數(shù)過程中，進料的溫度值、催化劑性質(zhì)等等均能夠?qū)Υ矊訙囟葏?shù)造成影響。若是出現(xiàn)較小幅度變化，則系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動控制，而要是出現(xiàn)較大幅度的變化，則之前所設(shè)定的PID 參數(shù)便不能適用這種變化，也不能完成自動控制操作。不過，如果能夠科學與合理的選用操縱參數(shù)，并且適當?shù)倪M行人工干預(yù)，便能夠把控制對象的參數(shù)變化有效的控制在所設(shè)定范圍之中。

總之，儀表運行過程中，很多方面的因素均會影響到儀表自控率，也要求我們在實際作業(yè)過程中，采用更為適宜的儀表，并且采取適宜的執(zhí)行機構(gòu)，準確、合理的調(diào)整 PID 參數(shù)。不過，在不同的情況之下，提升儀表自控率的方法可能存在較大差異，因此，我們還要結(jié)合實際生產(chǎn)情況，采用適宜的調(diào)整方法，確保儀表自控率得以有效提升。