劉才明

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的飛速進(jìn)步的背景之下，規(guī)?；a(chǎn)的方式也在不斷向高效率和節(jié)約性的方向發(fā)展，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也更加廣泛。為了保證實(shí)際生產(chǎn)效益和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，必須要重視對(duì)控制系統(tǒng)的抗干擾能力提升。本文將介紹關(guān)于自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中常見的干擾類型，以及分析其有效的處理方式。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化;控制系統(tǒng);抗干擾技術(shù)

引言

隨著自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的廣泛應(yīng)用，其實(shí)生產(chǎn)規(guī)模和流水線路也在不斷擴(kuò)大，會(huì)產(chǎn)生一些系統(tǒng)的內(nèi)部干擾或外界的環(huán)境因素影響實(shí)際生產(chǎn)效率，必須要通過對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)來長(zhǎng)話應(yīng)對(duì)能力，不斷推動(dòng)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的進(jìn)步與發(fā)展。

一、自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的干擾分析

（一）系統(tǒng)內(nèi)部干擾

自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中涉及的內(nèi)部干擾可分為連線問題和信息處理兩方面，前者和系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加工有緊密關(guān)系，后者問題是基于控制系統(tǒng)一致性原因造成的。系統(tǒng)的內(nèi)部干擾可通過設(shè)備檢修的方式進(jìn)行快速定位和處理，通過技術(shù)性的維修方式一般能夠進(jìn)行有效控制。對(duì)于一些系統(tǒng)設(shè)計(jì)型問題而產(chǎn)生的內(nèi)部干擾必須要結(jié)合系統(tǒng)控制方案進(jìn)行詳細(xì)排查，詳細(xì)分析誘因?qū)儆诠こ碳夹g(shù)或安裝建設(shè)，采取對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行處理[1]。在一些規(guī)模較大的自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，如圖1所示，由于內(nèi)部的線路連接和信號(hào)傳遞過程更多且復(fù)雜，內(nèi)部的干擾源會(huì)直接影響一些較為敏感的電氣零件，產(chǎn)生耦合性干擾或電磁性干擾問題。

（二）系統(tǒng)外部干擾

系統(tǒng)外部的干擾問題一般很難通過維修檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，且涉及到的干擾源類型較多，在處理過程當(dāng)中還需要依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合判斷。外界環(huán)境當(dāng)中的雷電問題會(huì)引發(fā)系統(tǒng)出現(xiàn)電磁干擾，部分元件的運(yùn)轉(zhuǎn)和信息傳遞會(huì)出現(xiàn)一定的偏差，且這些具有偶然性因素造成的外部干擾在數(shù)據(jù)變化當(dāng)中一般沒有規(guī)律可循，需要通過優(yōu)化系統(tǒng)抗干擾能力的方式進(jìn)行補(bǔ)償。還有一些外部干擾因素是以固定頻率影響系統(tǒng)運(yùn)行的，如信號(hào)傳導(dǎo)干擾、空間變頻干擾等，在實(shí)際處理當(dāng)中可以采用同頻還原的方式進(jìn)行消除，提升系統(tǒng)的抗干擾能力。

二、系統(tǒng)抗干擾處理的有效對(duì)策

（一）加強(qiáng)零件選擇

根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的內(nèi)部干擾過程來看，加強(qiáng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行過程當(dāng)中的零件選擇，如圖2則為PLC電氣控制柜，選擇質(zhì)量?jī)?yōu)良的電氣控制柜，以更具抗干擾性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)維護(hù)其穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義。對(duì)系統(tǒng)線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)和對(duì)零件的合理選擇能夠更加高效地消除對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)干擾問題，如可以通過RC電路的電路模型構(gòu)建來應(yīng)對(duì)高頻振蕩問題，消除系統(tǒng)電路在運(yùn)行過程當(dāng)中產(chǎn)生的高頻干擾[2]。由于自動(dòng)化控制系統(tǒng)在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)需要涉及到數(shù)模轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生的系統(tǒng)內(nèi)部干擾也可以通過增加AD濾波器的方式進(jìn)行緩解。在部分雙差分電路的優(yōu)化處理當(dāng)中可以結(jié)合一些阻抗零件的靈活使用來消除電路當(dāng)中出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部干擾的問題，在進(jìn)行接地處理時(shí)也可以靈活選擇單邊接地或系統(tǒng)接地。

（二）調(diào)節(jié)電源干擾

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，電源的選擇是消除系統(tǒng)內(nèi)部干擾的重要因素之一，尤其是在一些成規(guī)模較大或電路當(dāng)中電器零件較多的情況下，電源與電路零件之間的電流電壓參數(shù)必須要進(jìn)行合理控制。在一般的自動(dòng)化控制系統(tǒng)電路當(dāng)中都會(huì)涉及到變壓器的使用，在選擇時(shí)要匹配電源的實(shí)際容量和工作參數(shù)，充分考慮到不同線路當(dāng)中的電壓匹配，減少電路當(dāng)中出現(xiàn)電流激蕩或電泳的概率[3]。對(duì)于一些對(duì)工作系統(tǒng)穩(wěn)定性要求較高的線路可以通過引入隔離器和屏蔽層的方式來進(jìn)行優(yōu)化處理，但必須注意系統(tǒng)屏蔽層要予以接地處理。在進(jìn)行內(nèi)部線路的敷設(shè)連接時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)建設(shè)方案的參考，結(jié)合不同系統(tǒng)和功能要采用相應(yīng)的方式進(jìn)行處理，在連線的選擇上也要盡量規(guī)范化。

（三）補(bǔ)充濾波處理

濾波處理是一種應(yīng)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中電磁干擾的重要對(duì)策，也是目前在自動(dòng)化生產(chǎn)控制當(dāng)中必須要引入的影響技術(shù)。較為常見的濾波技術(shù)主要是通過一定的濾波零件完成的，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的輸入端之前可以安裝一定的濾波元器件，將上一層級(jí)的信號(hào)進(jìn)行濾波處理之后過濾掉多余的波動(dòng)信息，確保在數(shù)據(jù)輸入時(shí)原始數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。這種利用濾波元器件進(jìn)行處理的方式主要是依靠電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，但對(duì)于系統(tǒng)的復(fù)雜性會(huì)有明顯的提升，有時(shí)技術(shù)人員也會(huì)選擇通過計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)的手段實(shí)行濾波處理。在一些采用數(shù)控生產(chǎn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行濾波取樣能夠更加高效便捷，尤其是在當(dāng)前發(fā)展數(shù)字化系統(tǒng)的影響之下，這類軟件設(shè)計(jì)方式進(jìn)行的濾波處理應(yīng)用更加廣泛。

（四）優(yōu)化接地系統(tǒng)

為了更好的抑制生產(chǎn)過程當(dāng)中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)電磁干擾，在進(jìn)行電路連接設(shè)計(jì)時(shí)必須要加強(qiáng)接地處理，使線路當(dāng)中的電流電壓更加穩(wěn)定，維護(hù)好各電器元件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在進(jìn)行原有工作系統(tǒng)的接地處理過程當(dāng)中，需要按照不同的回路和模塊采用不同的接地處理方式，如在一些信號(hào)端的接地處理可通過給予某端子以零電勢(shì)的方式完成接地處理，一些有金屬外殼的電氣元件在工作時(shí)應(yīng)采用靜電屏蔽的處理方法，在自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中還要加強(qiáng)對(duì)接地線的保護(hù)，避免由于線路過于復(fù)雜而接地線無法保證較好的電壓電流負(fù)荷問題[4]。為了進(jìn)一步保證電路當(dāng)中激勵(lì)處理的有效性，還需要定期對(duì)線路展開安檢工作，若發(fā)現(xiàn)外側(cè)絕緣層破損等問題時(shí)要及時(shí)進(jìn)行處理，防止在工作過程當(dāng)中出現(xiàn)電磁干擾問題。

三、結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化生產(chǎn)線路當(dāng)中的干擾問題是限制其運(yùn)行效率與生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素，在進(jìn)行抗干擾處理時(shí)必須要重視對(duì)零部件的選擇，通過優(yōu)化線路連接和電路設(shè)計(jì)的方式對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行提升。對(duì)于一些因電流電壓?jiǎn)栴}而產(chǎn)生的電磁干擾，可通過合理的電源選擇和加強(qiáng)接地配置進(jìn)行處理，必要時(shí)還可在系統(tǒng)當(dāng)中引入濾波優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]高慶國(guó)，周麗欣.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（03）：160.

[2]田雪民，劉鳳國(guó).試析工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的抗干擾措施[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2013（13）：189-190.

[3]萬(wàn)青.工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾措施分析與研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019（04）：101-102.

[4]楊明瑞.儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)干擾與抗干擾的分析研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（08）：44.

（作者單位：南京恒瑞環(huán)保科技有限公司）