在广泛应用计算机的情况下,自动控制系统逐步建立起来,其达到了集计算机软件、信息收集设备、控制设备的一体化操作目的。目前,各个领域均已广泛的应用自动控制系统,其中在工业领域的应用规模较大,且其良好的利用价值也得到了充分的显现,不仅推动了工业生产智能化、稳定性水平的提升,同时也为我国工业生产模式的完善、优化提供了助力。但值得注意的是,自动控制系统自身也有一定缺点存在,即运行中极易受到干扰因素的影响,所以为了使自动化控制系统运行中面临的干扰问题得到有效的解决,必须要探讨具体的干扰源与解决对策,有效维护工业控制自动化系统的良好运行。
1工业控制自动化系统的干扰源
1.1电网干扰
电能是整个工业系统正常运行的必要依靠,而极其稳定是电网运行的最理想化目标。但从实际的运行情况来看,电网中某区域设备运停、负载升降、关键元件及开关变化等,都会影响到电网运行的稳定性,导致电网干扰问题由此产生。而电网干扰会给自动化系统正常运行造成影响,破坏程序的同时,也会引发巨大损失[1]。研究表明,每年因电网干扰所致的工业控制自动化系统问题较多,因此要充分重视电网干扰这一重要干扰源,特别是在工业企业内有施工行为存在的情况下,更要关注施工对电网产生干扰现象的严格控制。
1.2信号传输线干扰
在工业控制自动化系统运行的过程中,需要以大量传输线为依靠,收集信息并进行设备操作的执行。而面对大量信号传输线,一旦并未高度重视信号传输线的科学布置,导致多个传输线、电缆或电源线都是以统一线路通道为主,此时极易干扰信号传输线,导致接受设备中流入干扰信号的同时,干扰并影响接受设备。
1.3接地干扰
自动控制系统中的设备,必要的一种处理就是接地处理,其目的在于使设备受电磁干扰的程度有效降低,同时也能使对外发出干扰信号的现象有效减少[2]。但值得注意的是,因自动化设备中存在众多的接地线,在接地环节一旦出现错误现象,如产生短路电流等,往往会将大量干扰信号通过接地线传输到设备中,最终接地干扰会严重的影响设备运行,也会导致自动化控制系统的运行受到制约。
1.4辐射干扰
自然环境自身存在的干扰源数量就很多,如太阳电磁风暴、雷电等,而在当前社会中,也存在着众多的现代科技传输手段,如电磁波、微波等,所以也会有一定的干扰现象产生。除此之外,工业控制自动化的设备之间,也会出现互相干扰的现象,导致辐射干扰由此产生[3]。因此空间中的辐射量较大,会干扰、影响自动化系统,该方面的辐射强度、频率与影响程度直接相关。
2工业控制自动化系统的抗干扰对策
2.1电网抗干扰对策
在工业自动化系统运行中,需要依靠电网来向所有设备提供电能,所以要使电网干扰因素尽可能减少,为电网电压稳定提供最大限度的保障。第一,设置低通滤波器。该设备目的在于通行低额部分,阻拦超过一定频率的部分。工业控制自动化系统中应用该设备,可对瞬间高频影响进行控制。如低通滤波器通过220V的50Hz电源的过程中,若其中有部分频率高于50Hz,就会被阻挡在外,而只有50Hz的电源能方能通过,为供电稳定性提供保证[4]。第二,设置隔离变压器。该设备属于电源隔离设施之一,利于交流输变电直流干扰因素的消除,也能对低频影响进行控制。除此之外,该设备还能够隔离数字和模拟信号,有效控制共模干扰。第三,设置电源监视线路。该线路的设置能够在电源短路、电压降低、断电等情况出现时,将供系统CPU接受的复位、中断等信号瞬间输出。
2.2信号传输线抗干扰对策
工业领域中,考虑到自动控制系统存在较多的信号传输线,就要在以下几方面强化其抗干扰力:第一,光电隔离器的设置。该种设备的传输媒介是光,能够在互相隔离的两个端口间传输信号,使各信号传输中、经过公共区域所产生的抗干扰信号有效减少或彻底规避。第二,双绞线传输。传输长距离信号时,最适宜的就是双绞线,能够在传输中互相消除电磁感应产生的信号,使传输线电磁干扰影响有效降低[5]。第三,阻抗匹配。传输长距离信号时,在信号收发两端存在不同阻抗的情况下,信号反射现象就会由此产生,造成信号失真问题的同时,引发的影响也十分严重,所以要在两端阻抗互相匹配上提高重视程度。第四,传输线抗干扰。传输线具体布置的过程中,应尽可能缩短传输线距离,同时也要隔离开来传输线与电源、电缆,要在各自屏蔽金属管内安放电源线、电缆线、信号传输线等,使相互之间的干扰最大限度的减少。
2.3接地抗干扰对策
目前,多种接地方式都得到了广泛应用,而在工业控制自动化系统内,选择准确地点后进行直接接地的这种方法最为适用[6]。具体进行接地处理时,在各设备并无较长直接距离时,可通过并联一点接地法的应用,达到接地抗干扰目的;而在各设备存在较长直接距离的情况下,就应以串联一点接地法的应用为主,最大限度降低接地的干扰影响。
2.4辐射抗干扰对策
空间中存在的辐射干扰情况相对严重,而对辐射源头、传播途径的全面控制又难以实现,所以就应以接受设备为立足点,开展辐射抗干扰的分析工作。其中,最可行的方法就是以电磁屏蔽原理为依据,通过一定方法的应用,达到辐射的有效屏蔽。如通过封闭金属罩的制作,之后在其内放置重要设备,使屏蔽空间逐步形成,此时即可达到外界辐射干扰现象的切实规避目的[7]。除此之外,也可基于具备屏蔽作用金属电涡流的发射,使屏蔽高频率的干扰场逐步构建而成。具体使用时,也可结合以上两种方法,使辐射干扰得到有效控制。
2.5应用抗干扰软件
因工业控制自动化系统的运行环节,干扰因素的存在相对广泛,考虑到此种情况,要想促进系统抗干扰力的逐步提升,就应在抗干扰软件的应用上加强力度。此类软件应用的情况下,能在系统受干扰影响时,将错误信号及时发出,为系统快速恢复正常提供保障,维护系统的良好运行。
结语:
目前,我国的科技发展、工业化进程正处在同步加速的状态中,此种情况下,必然会广泛的应用自动控制系统。但该系统应用及运行中,存在的干扰因素较多,所以必须要深入挖掘其中的干扰源,达到针对性的抗干扰目的。
参考文献:
[1]蒋祝喜.浅析工业控制自动化系统的干扰源及解决对策[J].技术与市场,2014(1):25-26.
[2]徐余.工业控制自动化系统干扰源与对策[J].新型工业化,2021,11(4):248-249,252.
[3]徐余.工业控制自动化系统干扰源与对策[J].新型工业化,2021,11(6):245-246.
[4]裴志富,姜爱林.论工业控制自动化系统的干扰问题[J].科技创新与应用,2016(18):115-115.
[5]田震.浅析工业控制自动化系统的干扰源及解决办法[J].中国新技术新产品,2011(8):117.
[6]司炜.浅议工业控制自动化系统的若干干扰问题[J].科技创新与应用,2012(10Z).
[7]王鹤桐.工业控制自动化系统的干扰问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(15).