儀表自控系統(tǒng)的干擾及其防護措施

高松

中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司，中國·天津 300457

1 引言

近年來，隨著自動化技術(shù)在中國各行各業(yè)中的普及應(yīng)用，目前，行業(yè)的發(fā)展趨勢朝著智能化的方向不斷前進。而儀表自控系統(tǒng)在中國工業(yè)領(lǐng)域中具有較高的應(yīng)用價值，能夠有效地提升儀表控制的效率以及質(zhì)量。但是，自控系統(tǒng)由于受到多種外界誘發(fā)因素的影響，在控制的過程中，也可能無法發(fā)揮其應(yīng)有的應(yīng)用價值，從而影響到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的正常運轉(zhuǎn)。尤其是在生產(chǎn)企業(yè)的操作車間，由于現(xiàn)場的環(huán)境具有較高的復(fù)雜性，再加上各種不可避免的自然因素，導(dǎo)致儀表系統(tǒng)在工作的過程中受到外界各類型因素的影響大幅度增加，如果無法采取有效的措施對其進行防治，可能會影響到儀表的正常操作。因此，當前尋找各類型干擾儀表自控系統(tǒng)運行的因素，并且采取有針對性的防治措施，對于工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)來說意義重大。

2 干擾儀表自控系統(tǒng)運行的眾多因素

2.1 機械干擾

由于受到機械沖擊等多種因素的影響，儀表自控系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)部電子元件可能會在沖擊的作用下產(chǎn)生變形或位移的問題，從而導(dǎo)致儀表的指針或者內(nèi)部的連接部位出現(xiàn)不可控的變化，最終導(dǎo)致儀表測量的精準度大幅度降低。

2.2 化學干擾

化學干擾主要是指生產(chǎn)加工過程中的化學物品對儀表設(shè)備造成的影響。在工業(yè)生產(chǎn)加工過程中，很多化學物質(zhì)具有一定的特殊性。例如，一些極具沖擊性傷害的化學半成品就可能會對儀表設(shè)備帶來消極影響，導(dǎo)致無儀表設(shè)備的內(nèi)部零件受到腐蝕，無法正常運轉(zhuǎn)。在化肥生產(chǎn)車間中，空氣中會存在大量的尿素粉在加之陰雨天氣下，化肥堆積，現(xiàn)場環(huán)境濕度較大，這類型粉塵與空氣中的水分發(fā)生化學反應(yīng)后，就會形成具有一定腐蝕性的強堿性物質(zhì)，這些物質(zhì)接觸到電子控制盤，就可能會導(dǎo)致電路出現(xiàn)漏電問題。除此之外，還可能影響到噴碼機的正常運轉(zhuǎn)，為了有效地防止化學腐蝕性帶來的設(shè)備干擾，必須要確保具備腐蝕性物質(zhì)的生產(chǎn)車間通風性良好，這樣才能有效地抵制腐蝕性化學物品入侵到電子設(shè)備內(nèi)部，從而對儀表自控系統(tǒng)造成不可挽回的損害[1]。

2.3 電磁干擾

在工業(yè)生產(chǎn)加工過程中，生產(chǎn)車間周邊不可避免地會存在電磁場。如果電池兩級受到干擾，出現(xiàn)一定的變化后，就會對儀表自控系統(tǒng)造成較為顯著的干擾和影響。例如，兩極磁場轉(zhuǎn)變會對電壓造成干擾，從而影響到儀表自控系統(tǒng)監(jiān)測過程中的數(shù)據(jù)準確性。

2.4 光干擾

陽光的照射是一種自然現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是不可避免的，現(xiàn)階段大多數(shù)儀表自控系統(tǒng)內(nèi)部都安裝了大量的半導(dǎo)體內(nèi)部零件，在運行的過程中，這些半導(dǎo)體設(shè)備受到陽光照射的影響，導(dǎo)電性能可能會有所下降，從而導(dǎo)致儀表表盤內(nèi)的電壓電流出現(xiàn)變化，影響到儀表設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)[2]。

3 防控儀表自控設(shè)備運行過程中干擾問題的有效措施

3.1 浮空接地措施

在浮空接地措施中，自控設(shè)備既不與機器進行連接，又不與大地連接確保輸入信號放大器的公共線始終處于一種浮空的狀態(tài)，從而有效地降低地面因素帶來的干擾。輸入信號放大器作為儀表自控系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的構(gòu)成部分，外層需要實現(xiàn)絕緣保護的重要功能。尤其是信號放大器懸空之后，信號放大器的輸入端機不會與機器連接，又不會與大地連接，這就使得信號放大器的外界屏蔽層與大地和機器之間不會出現(xiàn)相互關(guān)系，通過這種浮空的方式，能夠有效切斷電力設(shè)備系統(tǒng)對儀表自控系統(tǒng)帶來的影響，從而降低干擾的影響程度。而浮空接地措施中的接地，是阻擋外界干擾電流的一種有效的防控措施。接地措施相比浮空措施來說，更加能夠彌補浮空措施在利用過程中防御性能不足的問題。需要注意的是，當對信號放大器采取浮空措施，浮空措施抑制干擾的效果就會出現(xiàn)明顯減弱的現(xiàn)象，這時需要合理地將浮空措施與接地措施融合應(yīng)用，在考慮到儀表自控系統(tǒng)實際運行狀況的基礎(chǔ)上，選擇合理的抗干擾方式減少外界對自控系統(tǒng)帶來的干擾[3]。

3.2 濾波及電磁屏蔽隔離

采用濾波措施也是幫助儀表自控系統(tǒng)降低來自于外界干擾的一種有效措施，濾波抗干擾措施的主要原理就是考慮到影響信號的噪音頻率以及相關(guān)的區(qū)域?qū)蛹壝鞔_，不同區(qū)域?qū)蛹壷性胍舻念l率，從而將過濾設(shè)備應(yīng)用到通道中吸收噪音，這樣就可以有效地過濾噪音，從而防止噪音對信號傳輸系統(tǒng)帶來的干擾作用[4]。例如，我們生活中常見的水廠處理監(jiān)測儀表就可以應(yīng)用這種不規(guī)則波動的措施。但是這種方法在自來水廠中的儀表盤抗干擾過程中卻沒有獲得理想的抗干擾效果，想要從根源上降低電力值的大幅度波動對智能控制集成的消極影響，就應(yīng)該確保備用電源中電波的穩(wěn)定值，以此來降低供電回路中的電磁干擾。通過自來水廠中濾波抗干擾措施的應(yīng)用，我們可以發(fā)現(xiàn)，在通常情況下，濾波抗干擾措施需要在交流電路中插入抗干擾濾波器，以此來防止交流電路運行過程中的噪音，通過電源線干擾到電子儀器內(nèi)部，通過這樣的濾波方法，能夠有效地降低噪音儀表自控系統(tǒng)帶來的干擾影響。除此之外，另外一種有效的方式為電磁屏蔽和隔離措施。電磁屏蔽隔離措施主要是利用具有導(dǎo)電性能的金屬材質(zhì)，作為外界保護層，通過金屬之間相互作用產(chǎn)生的電磁干擾漩渦，有效地抵抗電磁干擾對儀表自控系統(tǒng)帶來的影響。

3.3 優(yōu)化工作人員的專業(yè)水平

在儀表的自控系統(tǒng)防干擾措施中，還可以通過對人員專業(yè)技術(shù)的提升，有效預(yù)防外界干擾因素對儀表自控系統(tǒng)帶來的影響。工作人員對于自控系統(tǒng)的專業(yè)性認知也在一定程度上影響著這項工作的順利開展。工業(yè)企業(yè)在對外招聘人才的環(huán)節(jié)過程中，必須要有效地提升招聘門檻，在此基礎(chǔ)上，也要拓寬對外招聘渠道，確保在儀表自控系統(tǒng)的抗干擾工作中，能夠爭取到社會各方面的優(yōu)質(zhì)人才，從而為儀表自控系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)以及企業(yè)的長遠發(fā)展提供推動力。尤其是要針對目前儀表自控系統(tǒng)工作過程中的干擾因素，必須要確保工作人員能夠掌握影響儀表自控系統(tǒng)的各類型干擾因素，從而有針對性地采取相應(yīng)的防干擾措施。通過對儀表控制系統(tǒng)受干擾后的現(xiàn)象進行觀察，在工作過程中，堅持采用有針對性的抗干擾手段，有效地提升儀表自控系統(tǒng)的抗干擾能力[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，儀表自控系統(tǒng)目前在社會中的許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，其顯著的應(yīng)用價值對企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展帶來了推動作用。因此，要采用科學的防治措施，確保自控系統(tǒng)能夠充分地在企業(yè)生產(chǎn)運行過程中發(fā)揮其應(yīng)用效果。