分析水泥厂自动控制系统干扰的产生及解决对策

2018-02-15邹政

建材与装饰 2018年41期

邹政

（葛洲坝宜城水泥有限公司湖北宜城 441400）

引言

随着我国经济建设的迅猛发展，诸多生产建设企业都大力应用电子自动化控制系统来进行自动化生产建设。因此，电子自动化控制系统的应用也日益广泛。在水泥厂中，自动控制系统是否正常运行直接关乎企业的生产经营，在实际的生产过程中，我们或多或少的会存在着诸多的干扰因素导致自动控制系统发生故障，这样将不利于企业生产效率的提高。本文针对水泥厂自动控制系统应用的干扰源，对其防干扰控制方面进行了相关分析与研究，运用科学、合理的防干扰优化对策，为水泥厂自动控制系统整体运行的稳定与顺畅提供相关的参考意见。

1 水泥厂自动控制系统干扰的产生

1.1 电导耦合干扰

当信号线间绝缘能力较弱，或者是其与电力线及设备间的绝缘能力变弱时，极容易发生导电，而此时的电源线或是电流输出与输入线等发生问题，会对控制系统造成一定的干扰。例如，电源线出现交流电而产生的高频干扰，此干扰频带较宽，是电网大负载进行切换时形成的。在电网中，时常会有负荷电或是可控硅进行切换，切换的瞬间会产生电压，致使电网的压波发生变形。在此干扰中，电导耦合属于其中的一种，又被称为“地回路”。当信号回路点接地时，大地将会变为回路的一部分，使得原信号受到干扰。如若发生雷击电流或是接地故障，使得可能会引起检控误差的电位差出现，造成相关事故。在水泥厂自动控制系统中，电路之间普遍存在共用一个电源或接地线的问题，二者间产生的阻抗对自动控制系统具有干扰。

1.2 外部温度湿度干扰

自动化控制系统含有较多精密仪器，其具有较强的敏感特性。长期将其放置于环境当中，其会因环境中的湿度及温度而受到不良的影响。在水泥厂生产的过程中，其生产环境的湿度及温度一定会高于自然环境的温、湿度，且其温、湿度的变化较为频繁。在此类易变的环境当中使用自动化控制系统，必然会使得其操作使用的效果受到干扰，不利于人员对系统的操作与控制。如果控制系统长时间的处于高温或者潮湿的环境当中让其进行工作，既会使其外壳与内部部分零件生锈，又会使得其内部的电阻、电感、电容等受到损害，进而直接影响到控制系统的正常工作。干扰相对较为轻微时，不会对系统的正常使用造成较大的损害，如若外部因素干扰过强，严重的情况下，会使得自动化设备将无法再进行正常工作，甚至彻底地坏掉。

1.3 空间辐射所带来的干扰

产生该种干扰的主要途径主要来源于高频感应加热设备、电气设备自身暂态过程、各种电力网络传输等，这类辐射干扰的成分较为复杂其分布较广。根据对自控系统仪表控制系统的影响分为两类：①对仪表内部进行辐射干扰，通过电路感应导致干扰出现，这会使自控系统中的很多电子回路工作发生问题，并且这种干扰影响的面积较大，此外，还会给通信线路和外围设备造成一定的影响。②外部磁场产生干扰，这会使外部感应的测量信号出现问题，要是感应的信号较弱的话，外部干扰的效果还会更加明显。空间辐射干扰所产生的原因与自控系统设备所在现场的布置和环境都有着一定的关系，其所在场地的布置和设备的电磁场和频率都会直接产生干扰。

1.4 接地系统混乱干扰

正确的接地操作是提高电子设备电磁兼容性最常用，也是最有效的手段之一，规范的接地操作不仅能有效抑制设备向外发出干扰，同时其对电磁干扰的影响也具有一定的抑制作用，而接地操作一旦发生错误，便会引发严重的信号干扰，并且还会导致系统无法正常运行。在水泥厂自动控制系统中，主要包含了保护线地、交流线地、屏蔽地、系统地等多种接地线，而接地系统混乱指的是不同接地点间存在地电位差以及各接地点电位分布不均，例如，电缆屏蔽层正确的接地方式应是一端接地，若两端都与地相连，则会导致电流通过屏蔽层，而引发地电位差，在这种情况下，若系统出现运行故障或异常，便会导致地线电流快速增大，而引发地环路电流，进而对系统正常工作产生严重的影响。

2 水泥厂自动控制系统抗干扰的解决对策

2.1 信号线路抗干扰

信号线路的抗干扰对策具体是指对干扰信号的隔离，其隔离方法有两种：①避免信号线的引入与接触；②合理配线，信号线布置应远离干扰源。例如，工作人员在对信号线及动力线进行铺设时，应尽量使两条线路的铺设保持一定的距离，确保其二者间距离始终保持平衡，避免线路出现交叉的现象。在对信号线进行铺设的过程中，在其穿管的操作中，应注意不同的信号线应进行分开穿管的操作。使用金属架铺设的过程中，铺设人员应将幅值信号不同的信号线进行分离。除此之外，还要将信号线与电源及电缆的铺设进行分离。在同种多芯型的电缆线中，避免出现幅值不同的信号线。对于信号线路的抗干扰问题，相关操作人员可以使用绝缘护套，对干扰进行隔离，此方法对电容性的噪声耦合具有一定的抑制作用。

2.2 从内部因素提高自动化控制系统的可靠性

①从内部因素提高电子自动化控制装置的可靠性尤为重要，只有加强其内部优化才能更为有效的提高自动化控制系统抗干扰性能。②从内部入手第一要对其“温度”进行合理控制，内部系统“温度”的高低直接影响其防干扰效果。针对控制温度问题应该对自动化控制系统加装温度监测设备，通过温度监测设备可以第一时间掌握其电子自动化控制装置的实际温度，对防止高温而产生的干扰提供有效的保障措施。同时，针对自动化控制系统“高温”的问题，应该对其现有的冷却技术进行创新，对国内外较为先进的冷却技术积极引进采用，通过高效冷却技术的应用可以大大降低自动化控制系统因内部高温干扰的影响。

2.3 接地保护对策

在众多的抗干扰对策中，接地保护是最为基础且最为常用的措施之一，其抗干扰效果显著。使用该对策既可以确保仪表自动系统的正常运作，又可以对相关工作人员的人身安全进行保护。其主要的操作方法是在仪表设备的金属部分连接一根长度适中的导线，使其刚好可以与地面接连。此种操作方法，可有效防止当仪表设备发生短路故障时，电流通过设备伤害人员现象的发生。一旦仪表设备发生短路问题，可通过接地对策使得电流顺着导线传入大地，从而避免了电流伤害人员事件的发生。此种对策既可以避免问题设备影响其它设备的正常工作，对其它设备形成保护的作用，又可以为操作人员的人身安全提供保障。

2.4 电磁辐射防干扰优化对策

首先，应该明确其电磁辐射的来源与预防。基于电磁辐射来源的局限性，加强对周边电磁辐射设备的管理就尤为重要。①现场工作人员应该禁止将手机等无线通讯设备带入现场，进而消除手机发出电磁辐射对电子自动化控制装置的干扰。②应该对周边电磁辐射较强的设备进行技术消辐或隔离移动，使其不会对自动化控制系统造成电磁干扰。最后，在自动化控制系统作业运行中，可以为其制作防电磁辐射屏蔽装置，屏蔽装置可以采用导电材料进行构建，进而起到防电磁辐射干扰的效果。另外，相关技术人员应该加大对其自动化控制系统干扰信号的检查力度，通过相关仪器的检查，可以对其干扰数据进行分析与总结，并将其汇总上级，提供给相关科学研究部门，再由科学研究部门制定相应的防干扰预案与策略，将具体问题细化，为其自动化控制系统防干扰奠定坚实的保障基础。