浅谈电子自动化装置的干扰研究

叶帅

【摘 要】电子自动化装置对于保障整个工作系统的有效运行和质量，提高系统的工作效率具有重要的作用。然而，电子自动化装置干扰现象的存在严重降低了装置及整个系统的工作效率。如何提高电子自动化装置抗干扰能力成为亟待解决的问题。本文从工业现场使用的电子自动化控制装置出发，分析了包括装置电流设置、电路设计、线路安装、线路板设置等在内的可对电子自动化装置产生干扰的诸多方面及特点，并进行深入的原因分析。

【关键词】电子自动化；自动化装置；干扰；抑制；措施

1前言

伴随着电子自动化技术的不断发展，电子自动化装置也变得越来越先进，电子自动化装置的种类和功能都发生了较大的变革，有力的服务于工业。然而，在工业控制现场作业的电子自动化装置却受到诸多干扰的影响。由于在工业控制现场分布着种类众多、数量巨大的电磁信号，并且这些杂散的电磁信号在频率上是不尽相同的，由此而带来了噪音。众所周知，工业控制现场的噪声不受接受者的影响和控制，独立于有用信号而存在，因此其是绝对的。同时，不同忽视的一点是电子自动化装置的干扰来源于噪声，是噪声达到一定数值后而形成的。对于电子自动化装置而言，其接受和受影响的信号包括有用信号和干扰信号，通常情况下，干擾信号可以通过一定的技术手段或者设备的感受等等条件下消除，而噪声因其存在的绝对性而无法被消除只能被降低。本文首先分析探索了电子自动化装置的干扰产生和传播的几种因素，详见下述：

2静电干扰因素分析

静电干扰是指在电子自动化装置运行过程中，由于产生的电场与装置中的电容耦合并对电子自动装置产生干扰而形成的电磁干扰现象。其中电子自动化装置受到来自电动机装置、动力线路、变压器、磁铁、交流接触器等所能够产生不同程度的磁场的设备的干扰。这些设备在一定条件下运转时还会产生诸如交变电磁场等干扰信号，例如：流过较大电流的动力线周围存在着较强的电场，电场强度随着电路和动力线之间电容强度的增大而变大从而对周围的电路产生干扰。

2.1磁场耦合干扰因素分析

磁场耦合干扰是一种感受式干扰，其产生主要是由于电子装置流过较强的电流线路时，而在其周围形成变化的电磁场，电磁波的产生伴随着电子自动化装置的运行，而产生于装置所在的空间内，电弧影响的电磁辐射、触点电器运行产生电火花辐射干扰、高频感应加热炉运行产生电磁辐射干扰等是电磁辐射干扰的常见类型，也是极易被电子自动化装置吸收而干扰装置正常运行的主要电磁波。此外，交变电磁场的存在使其附近的动力线、变压器、交流电动机、交流接触器以及电磁铁等也会产生被干扰现象的发生。

2.2共模干扰因素分析

电子自动化装置的接口通产采用差分形式完成信号的传输，但装置收发器的共模电压具有规定的范围，当线路之中的共模电压超出既定范围时，就会对电子自动化装置产生干扰。这中干扰通常伴随着强大的干扰信号，轻则影响到电子自动化装置的正常通信，严重时则能够对电子自动化装置的零部件，尤其是通信接口产生破坏。此外，高频感应加热炉、可控硅中频炉以及各种有触点电器所产生的电火花、电弧等都会产生电磁波，而当电磁波达到一定程度后就会对装置产生干扰。

3总结

通过本文的分析，我们知道电子自动化装置的干扰主要来源于电场、磁场以及电磁场等产生的信号干扰。而针对这些干扰的措施主要从两方面入手：第一是从隔离的角度出发，即通过屏蔽层从电路上吧干扰源和受干扰电路隔离，以此降低或者削弱干扰源同被保护对象之间的干扰作用，保障有用信号的传输，抑制干扰信号的作用。第二从滤波的角度出发，就是采用相应的技术手段或者材料对信号进行有效筛选和传输。总之为抑制干扰，可对电子自动化装置的电流设计、电路设计、线路及线路板设置以及装置屏蔽条件等多方面入手，有针对性的采取抑制措施。

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