鄒政

（葛洲壩宜城水泥有限公司 湖北宜城 441400）

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，諸多生產(chǎn)建設(shè)企業(yè)都大力應(yīng)用電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)建設(shè)。因此，電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也日益廣泛。在水泥廠中，自動(dòng)控制系統(tǒng)是否正常運(yùn)行直接關(guān)乎企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，我們或多或少的會(huì)存在著諸多的干擾因素導(dǎo)致自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障，這樣將不利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。本文針對(duì)水泥廠自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用的干擾源，對(duì)其防干擾控制方面進(jìn)行了相關(guān)分析與研究，運(yùn)用科學(xué)、合理的防干擾優(yōu)化對(duì)策，為水泥廠自動(dòng)控制系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定與順暢提供相關(guān)的參考意見。

1 水泥廠自動(dòng)控制系統(tǒng)干擾的產(chǎn)生

1.1 電導(dǎo)耦合干擾

當(dāng)信號(hào)線間絕緣能力較弱，或者是其與電力線及設(shè)備間的絕緣能力變?nèi)鯐r(shí)，極容易發(fā)生導(dǎo)電，而此時(shí)的電源線或是電流輸出與輸入線等發(fā)生問(wèn)題，會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)造成一定的干擾。例如，電源線出現(xiàn)交流電而產(chǎn)生的高頻干擾，此干擾頻帶較寬，是電網(wǎng)大負(fù)載進(jìn)行切換時(shí)形成的。在電網(wǎng)中，時(shí)常會(huì)有負(fù)荷電或是可控硅進(jìn)行切換，切換的瞬間會(huì)產(chǎn)生電壓，致使電網(wǎng)的壓波發(fā)生變形。在此干擾中，電導(dǎo)耦合屬于其中的一種，又被稱為“地回路”。當(dāng)信號(hào)回路點(diǎn)接地時(shí)，大地將會(huì)變?yōu)榛芈返囊徊糠?，使得原信?hào)受到干擾。如若發(fā)生雷擊電流或是接地故障，使得可能會(huì)引起檢控誤差的電位差出現(xiàn)，造成相關(guān)事故。在水泥廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電路之間普遍存在共用一個(gè)電源或接地線的問(wèn)題，二者間產(chǎn)生的阻抗對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)具有干擾。

1.2 外部溫度濕度干擾

自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有較多精密儀器，其具有較強(qiáng)的敏感特性。長(zhǎng)期將其放置于環(huán)境當(dāng)中，其會(huì)因環(huán)境中的濕度及溫度而受到不良的影響。在水泥廠生產(chǎn)的過(guò)程中，其生產(chǎn)環(huán)境的濕度及溫度一定會(huì)高于自然環(huán)境的溫、濕度，且其溫、濕度的變化較為頻繁。在此類易變的環(huán)境當(dāng)中使用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，必然會(huì)使得其操作使用的效果受到干擾，不利于人員對(duì)系統(tǒng)的操作與控制。如果控制系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間的處于高溫或者潮濕的環(huán)境當(dāng)中讓其進(jìn)行工作，既會(huì)使其外殼與內(nèi)部部分零件生銹，又會(huì)使得其內(nèi)部的電阻、電感、電容等受到損害，進(jìn)而直接影響到控制系統(tǒng)的正常工作。干擾相對(duì)較為輕微時(shí)，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常使用造成較大的損害，如若外部因素干擾過(guò)強(qiáng)，嚴(yán)重的情況下，會(huì)使得自動(dòng)化設(shè)備將無(wú)法再進(jìn)行正常工作，甚至徹底地壞掉。

1.3 空間輻射所帶來(lái)的干擾

產(chǎn)生該種干擾的主要途徑主要來(lái)源于高頻感應(yīng)加熱設(shè)備、電氣設(shè)備自身暫態(tài)過(guò)程、各種電力網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?，這類輻射干擾的成分較為復(fù)雜其分布較廣。根據(jù)對(duì)自控系統(tǒng)儀表控制系統(tǒng)的影響分為兩類：①對(duì)儀表內(nèi)部進(jìn)行輻射干擾，通過(guò)電路感應(yīng)導(dǎo)致干擾出現(xiàn)，這會(huì)使自控系統(tǒng)中的很多電子回路工作發(fā)生問(wèn)題，并且這種干擾影響的面積較大，此外，還會(huì)給通信線路和外圍設(shè)備造成一定的影響。②外部磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾，這會(huì)使外部感應(yīng)的測(cè)量信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題，要是感應(yīng)的信號(hào)較弱的話，外部干擾的效果還會(huì)更加明顯?？臻g輻射干擾所產(chǎn)生的原因與自控系統(tǒng)設(shè)備所在現(xiàn)場(chǎng)的布置和環(huán)境都有著一定的關(guān)系，其所在場(chǎng)地的布置和設(shè)備的電磁場(chǎng)和頻率都會(huì)直接產(chǎn)生干擾。

1.4 接地系統(tǒng)混亂干擾

正確的接地操作是提高電子設(shè)備電磁兼容性最常用，也是最有效的手段之一，規(guī)范的接地操作不僅能有效抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾，同時(shí)其對(duì)電磁干擾的影響也具有一定的抑制作用，而接地操作一旦發(fā)生錯(cuò)誤，便會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的信號(hào)干擾，并且還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。在水泥廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中，主要包含了保護(hù)線地、交流線地、屏蔽地、系統(tǒng)地等多種接地線，而接地系統(tǒng)混亂指的是不同接地點(diǎn)間存在地電位差以及各接地點(diǎn)電位分布不均，例如，電纜屏蔽層正確的接地方式應(yīng)是一端接地，若兩端都與地相連，則會(huì)導(dǎo)致電流通過(guò)屏蔽層，而引發(fā)地電位差，在這種情況下，若系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障或異常，便會(huì)導(dǎo)致地線電流快速增大，而引發(fā)地環(huán)路電流，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)正常工作產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

2 水泥廠自動(dòng)控制系統(tǒng)抗干擾的解決對(duì)策

2.1 信號(hào)線路抗干擾

信號(hào)線路的抗干擾對(duì)策具體是指對(duì)干擾信號(hào)的隔離，其隔離方法有兩種：①避免信號(hào)線的引入與接觸；②合理配線，信號(hào)線布置應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源。例如，工作人員在對(duì)信號(hào)線及動(dòng)力線進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)盡量使兩條線路的鋪設(shè)保持一定的距離，確保其二者間距離始終保持平衡，避免線路出現(xiàn)交叉的現(xiàn)象。在對(duì)信號(hào)線進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程中，在其穿管的操作中，應(yīng)注意不同的信號(hào)線應(yīng)進(jìn)行分開穿管的操作。使用金屬架鋪設(shè)的過(guò)程中，鋪設(shè)人員應(yīng)將幅值信號(hào)不同的信號(hào)線進(jìn)行分離。除此之外，還要將信號(hào)線與電源及電纜的鋪設(shè)進(jìn)行分離。在同種多芯型的電纜線中，避免出現(xiàn)幅值不同的信號(hào)線。對(duì)于信號(hào)線路的抗干擾問(wèn)題，相關(guān)操作人員可以使用絕緣護(hù)套，對(duì)干擾進(jìn)行隔離，此方法對(duì)電容性的噪聲耦合具有一定的抑制作用。

2.2 從內(nèi)部因素提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性

①?gòu)膬?nèi)部因素提高電子自動(dòng)化控制裝置的可靠性尤為重要，只有加強(qiáng)其內(nèi)部?jī)?yōu)化才能更為有效的提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾性能。②從內(nèi)部入手第一要對(duì)其“溫度”進(jìn)行合理控制，內(nèi)部系統(tǒng)“溫度”的高低直接影響其防干擾效果。針對(duì)控制溫度問(wèn)題應(yīng)該對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)加裝溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備可以第一時(shí)間掌握其電子自動(dòng)化控制裝置的實(shí)際溫度，對(duì)防止高溫而產(chǎn)生的干擾提供有效的保障措施。同時(shí)，針對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)“高溫”的問(wèn)題，應(yīng)該對(duì)其現(xiàn)有的冷卻技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的冷卻技術(shù)積極引進(jìn)采用，通過(guò)高效冷卻技術(shù)的應(yīng)用可以大大降低自動(dòng)化控制系統(tǒng)因內(nèi)部高溫干擾的影響。

2.3 接地保護(hù)對(duì)策

在眾多的抗干擾對(duì)策中，接地保護(hù)是最為基礎(chǔ)且最為常用的措施之一，其抗干擾效果顯著。使用該對(duì)策既可以確保儀表自動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)作，又可以對(duì)相關(guān)工作人員的人身安全進(jìn)行保護(hù)。其主要的操作方法是在儀表設(shè)備的金屬部分連接一根長(zhǎng)度適中的導(dǎo)線，使其剛好可以與地面接連。此種操作方法，可有效防止當(dāng)儀表設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí)，電流通過(guò)設(shè)備傷害人員現(xiàn)象的發(fā)生。一旦儀表設(shè)備發(fā)生短路問(wèn)題，可通過(guò)接地對(duì)策使得電流順著導(dǎo)線傳入大地，從而避免了電流傷害人員事件的發(fā)生。此種對(duì)策既可以避免問(wèn)題設(shè)備影響其它設(shè)備的正常工作，對(duì)其它設(shè)備形成保護(hù)的作用，又可以為操作人員的人身安全提供保障。

2.4 電磁輻射防干擾優(yōu)化對(duì)策

首先，應(yīng)該明確其電磁輻射的來(lái)源與預(yù)防?；陔姶泡椛鋪?lái)源的局限性，加強(qiáng)對(duì)周邊電磁輻射設(shè)備的管理就尤為重要。①現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)該禁止將手機(jī)等無(wú)線通訊設(shè)備帶入現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)而消除手機(jī)發(fā)出電磁輻射對(duì)電子自動(dòng)化控制裝置的干擾。②應(yīng)該對(duì)周邊電磁輻射較強(qiáng)的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)消輻或隔離移動(dòng)，使其不會(huì)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)造成電磁干擾。最后，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)作業(yè)運(yùn)行中，可以為其制作防電磁輻射屏蔽裝置，屏蔽裝置可以采用導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)建，進(jìn)而起到防電磁輻射干擾的效果。另外，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加大對(duì)其自動(dòng)化控制系統(tǒng)干擾信號(hào)的檢查力度，通過(guò)相關(guān)儀器的檢查，可以對(duì)其干擾數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與總結(jié)，并將其匯總上級(jí)，提供給相關(guān)科學(xué)研究部門，再由科學(xué)研究部門制定相應(yīng)的防干擾預(yù)案與策略，將具體問(wèn)題細(xì)化，為其自動(dòng)化控制系統(tǒng)防干擾奠定堅(jiān)實(shí)的保障基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語(yǔ)

近幾年，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，其具有穩(wěn)定性的控制特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)十分重要。該系統(tǒng)運(yùn)行的好壞，技術(shù)水平的高低，直接影響著企業(yè)生產(chǎn)是否能夠安全運(yùn)行。在控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)對(duì)其整體的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，而保證自控系統(tǒng)穩(wěn)定性的便是其抗干擾能力。