田兵

摘要：近年來，科學(xué)技術(shù)水平的提高，使大量的電子設(shè)備應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，進(jìn)而在很大程度上推動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。在這些電子設(shè)備中，大部分都采用了PLC單片機(jī)來進(jìn)行控制，因此，確保PLC單片機(jī)具備良好的抗干擾能力，對(duì)于保障電子設(shè)備的可靠運(yùn)行有著十分重要的意義。為此，本文便對(duì)沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)抗干擾能力的提升進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：沖壓車間；現(xiàn)場總線系統(tǒng)；優(yōu)化措施

1.前言：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國的工業(yè)化程度也正在不斷加深，但是從目前的工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀尤其是自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用情況來看，依然有不少因素在影響和改變著自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)營效率，需要開發(fā)并完善抗干擾技術(shù)，提升工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展。

2影響沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)效率的因素分析

（1）輻射性干擾因素。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，雷電、電弧電路以及大多數(shù)高頻感應(yīng)的設(shè)備器材等，都會(huì)對(duì)其造成嚴(yán)重干擾，而且到目前為止，從技術(shù)手段上并不能對(duì)這類干擾因素進(jìn)行徹底地阻隔或攔截，甚至技術(shù)人員還無法從源頭上找到這些干擾因素的共性，只能將其歸類到輻射性干擾的范疇中。但是在實(shí)際的工作和運(yùn)行中，為了能將這類輻射性干擾因素的影響結(jié)果降到最低，技術(shù)人員通常都會(huì)采取切斷或阻隔電磁輻射傳播路徑的形式，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)保護(hù)。例如，通過安裝避雷針，可以從外在對(duì)輻射進(jìn)行隔絕，通過合理規(guī)劃和整理線路等形式，從內(nèi)部對(duì)輻射進(jìn)行阻隔，使用等電位的設(shè)備作為最有效的輻射隔離手段，其應(yīng)用的范圍最廣泛，效果也相對(duì)明顯，但是由于設(shè)備成本較高，大面積使用的可能性還相對(duì)較小，因此對(duì)輻射性因素的阻隔還無法做到全面化和具體化。

（2）傳導(dǎo)性干擾。傳導(dǎo)性干擾具體分為2個(gè)類型，首先是以電源線為主要表現(xiàn)方式進(jìn)行干擾。無論是工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行還是建筑工程施工中，以電源線為主的干擾類型都相對(duì)廣泛，它的來源渠道有2種類型，通過供電系統(tǒng)或設(shè)備直接進(jìn)入到自動(dòng)化控制裝置中，以及經(jīng)過供電設(shè)備或系統(tǒng)以耦合的方式進(jìn)入到自動(dòng)化控制裝置中。具體來講，我國大多數(shù)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，所采用的電源類型都是由電網(wǎng)直接提供的，因此在實(shí)際的電源輸入過程中，由于斷網(wǎng)短路、用電設(shè)備開關(guān)以及電網(wǎng)功率變化等問題，都會(huì)或多或少地對(duì)控制系統(tǒng)造成影響。因此，一旦在傳輸過程中發(fā)生干擾，可以采取分離信號(hào)電纜和動(dòng)力電纜的形式，將干擾的影響減至最低。而如果是由于變頻器損壞或故障發(fā)生的干擾，則需要在與電網(wǎng)保持一定距離的前提下，安裝必要的變壓器，以減少干擾因素的影響。其次是以信號(hào)線的方式進(jìn)行的干擾類型。多數(shù)情況下產(chǎn)生磁場感應(yīng)都是由于電線接通電源造成的。具體來講就是該磁場能夠與附近的導(dǎo)線相互感應(yīng)并形成強(qiáng)有力的電流，當(dāng)該電流達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，便會(huì)使信號(hào)接收器產(chǎn)生電流變動(dòng)進(jìn)而形成一定的干擾。由于電線與電源在接通之后，或多或少都會(huì)產(chǎn)生一定的電流輸送，因此信息接收設(shè)備和控制系統(tǒng)之間就會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生干擾，輕則會(huì)造成信息的錯(cuò)亂，出現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取失敗或錯(cuò)誤的現(xiàn)象，重則可能會(huì)發(fā)生死機(jī)的情況，因此接通電源的電線應(yīng)該盡量以屏蔽性電線為主，防止其與電源接通后產(chǎn)生電流形成干擾。

3電廠沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)中抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

3.1屏蔽技術(shù)的運(yùn)用

在沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)正常工作過程中，為了應(yīng)對(duì)干擾信號(hào)可使用屏蔽技術(shù)來實(shí)現(xiàn)抗干擾作用。其原理則是使得干擾信號(hào)不能進(jìn)入沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，進(jìn)而無法對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定工作造成影響。首先要求建設(shè)一個(gè)屏蔽系統(tǒng)，然后將其安裝在電廠的沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)中。屏蔽系統(tǒng)可以使用金屬材質(zhì)對(duì)目標(biāo)物體結(jié)構(gòu)完成隔離，這樣既可以完成隔絕干擾的作用，還能夠抑制因?yàn)殡娏鞫斐傻鸟詈闲栽肼暤漠a(chǎn)生，這樣做的話使得沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)不再受到外部電磁場的作用，從而可以滿足要求的測量準(zhǔn)確性?？梢钥紤]在屏蔽系統(tǒng)中安裝有屏蔽功能的電纜，可以快速抵制靜電感應(yīng)干擾的影響，保證系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.2平衡抑制技術(shù)的運(yùn)用

平衡抑制技術(shù)本身有著非常明顯的特點(diǎn)，即操作方法簡易，實(shí)用操作性強(qiáng)。此類抗干擾技術(shù)在沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)中有著非常普遍的應(yīng)用。其主要使用原理就是完全處理掉干擾信號(hào)，通過平行安裝一樣的傳輸信號(hào)導(dǎo)線來達(dá)到實(shí)際作用。導(dǎo)線之間的干擾電壓會(huì)和干擾信號(hào)相互抵消，進(jìn)而消除信號(hào)，特別是針對(duì)周圍電磁場造成的干擾現(xiàn)象，可以實(shí)現(xiàn)有效的預(yù)防機(jī)制。為了更好的達(dá)到消除信號(hào)的作用，可以考慮在沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)中安裝雙絞線結(jié)構(gòu)，這樣就能發(fā)揮出此種線路的特點(diǎn)，既能消除內(nèi)部線路之間的干擾，也能對(duì)因磁場產(chǎn)生的干擾信號(hào)產(chǎn)生一定程度的抑制，進(jìn)而確保電廠沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.3物理隔離技術(shù)的運(yùn)用

（1）通常情況下還會(huì)利用物理隔離技術(shù)來完成抗干擾效果，其主要原理則是采用物理隔離的手段對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行有效隔離。在進(jìn)行電廠沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，要最大可能的確保系統(tǒng)中所采用的絕緣材料還有著優(yōu)異的耐壓能力，另外漏電阻的絕緣能力也應(yīng)該比較強(qiáng)，從而真正提高其抗干擾水平。另外在建設(shè)過程中還要尤其注意系統(tǒng)的具體運(yùn)行要求，特別是在接電線路的分布方面，要盡量避免產(chǎn)生強(qiáng)電系統(tǒng)回路和弱點(diǎn)信號(hào)共同產(chǎn)生的現(xiàn)象，因?yàn)樗鼤?huì)削弱系統(tǒng)中的干擾信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的作用效果。同時(shí)，電廠沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)還可考慮采用多芯電纜的方案，安裝在相同類型的傳輸信號(hào)當(dāng)中，可以在某種程度上對(duì)其產(chǎn)生干擾效果。

（2）變換管線的設(shè)計(jì)模式。該方法主要是技術(shù)人員通過科學(xué)設(shè)計(jì)通信管道和線路、電線以及鋪設(shè)正確電路的方式，提升工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。具體來講，技術(shù)人員在選擇和設(shè)計(jì)設(shè)備、電纜線以及電線的過程中，需要將成本因素、抗干擾能力的多寡等條件考慮在內(nèi)，利用簡易的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對(duì)該方法進(jìn)行測試。即使是標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的電纜和電線，技術(shù)人員也需要在實(shí)際的鋪設(shè)信號(hào)中注意與不同類型的電纜相對(duì)接，并對(duì)其進(jìn)行分層的鋪設(shè)。尤其是要防止數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)電纜的重復(fù)使用，以保證功率負(fù)載力在正常的情況下發(fā)揮作用

（3）有效利用接地系統(tǒng)和其他技術(shù)。合理采用接地系統(tǒng)不僅可以減少工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)所承受的干擾來源，同時(shí)還能使系統(tǒng)形成自身的抗干擾源，提升運(yùn)行效果。設(shè)計(jì)者需要采取有效的接地方式，強(qiáng)化整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾作用。除此之外，在選擇電子器件的時(shí)候，技術(shù)人員也應(yīng)該充分考察工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)自身的特性，選擇適當(dāng)?shù)碾娏餍盘?hào)，如濾波器、雙積分式AD轉(zhuǎn)換器防止電流的干擾。而在實(shí)際的抗干擾技術(shù)施工中，管理者也應(yīng)該采取有效的管理方式保障施工現(xiàn)場的安全性和整潔性，盡量與技術(shù)過關(guān)的從業(yè)者進(jìn)行合作，在施工完畢后應(yīng)該對(duì)整個(gè)現(xiàn)場進(jìn)行勘察和檢驗(yàn)，從而提升工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

結(jié)束語

總體而言，分析研究沖壓車間壓力機(jī)現(xiàn)場總線系統(tǒng)實(shí)際過程中的抗干擾技術(shù)，對(duì)于提高電廠系統(tǒng)的穩(wěn)定工作的開展具有十分關(guān)鍵的作用。利用各個(gè)抗干擾技術(shù)的合理安排，可以實(shí)現(xiàn)抗干擾信號(hào)的目的，大大提高其抗干擾能力。所以說，要加大對(duì)有關(guān)抗干擾技術(shù)開發(fā)研究，并不斷優(yōu)化完善整個(gè)抗干擾技術(shù)的具體應(yīng)用，進(jìn)而不斷推動(dòng)電廠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉思源.淺談工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2018，（03）：93.

（作者單位：長城汽車股份有限公司徐水分公司）