电子自动化控制装置的常见干扰问题及对策

钟彬龙

（福州昌晖自动化系统有限公司， 福建 福州 350002）

引言

电子自动化控制装置对于提升工业生产效率具有重要作用，促进了工业的自动化，使工业生产能够在恶劣的环境下依旧保持较高的生产效率，是实现现代化工业的重要前提条件。但是电子自动化控制装置也存在自身的缺点，由于其含有非常多的元件，而这些元件容易受到外部因素的干扰，从而导致电子自动化装置不能够正常运行。因此，应针对这些影响因素进行研究，采取有效的抗干扰措施，保证电子自动化装置能够自动运行。

1 电子自动化控制装置常见干扰因素

电子自动化装置容易受到干扰不仅是由于其具有复杂的内部结构，还与其所处的工业环境的复杂性密切相关。工业生产条件下电磁干扰是普遍存在的，导致电子自动化装置在吸收有用信号时，会受到环境中电磁噪音的干扰，以目前的技术而言，完全消除掉电磁干扰还不能够实现，只能通过采取抗干扰的手段将其影响降到最低。当前，电子自动化控制装置运行产生干扰的因素包括以下几方面[1]。

1.1 静电干扰

静电干扰是比较普遍的干扰因素之一，产生的机理是电厂通过电容或者分布电容耦合而传输到设备中，通过这样的形式来对电容器造成这种干扰因素，这是最为普遍存在的干扰因素。在动力线存在的电流较大时，线路外部的电场强度比较大，此时动力线以及周围电容对于电子自动化控制装置的影响效果比较显著。

1.2 磁场耦合干扰

磁场耦合干扰的产生原理是在电子自动化装置周围线路有比较大的电流经过的情况下，由于磁场发生变化，装置回路耦合造成一定的干扰问题。这种干扰主要来自于交流电动机、电磁铁以及动力线等部件，当这些部件中具有较高的交变电磁场强度时，电磁场就会和电子线路产生感应电动势或者感应电流，从而对电子的自动化装置造成干扰。

1.3 电磁辐射干扰

电磁辐射干扰主要是指电子装置吸收了外部电磁波，从而导致其出现异常的问题，辐射电磁波的主要来源是由触电器、高频加热炉运行过程中生成的电弧和电火花产生的，这种干扰对电子自动化装置的影响和电磁波的强度是成正比的。

1.4 共阻抗类干扰

在电子回路之中，导线中存在着电阻以及点感应，在电子装置运行过程中，回路中的电流会流经导线，导致导线出现电压下降的情况，在这样的情况下阻抗压降耦合就会转移，变换到另外的回路中去，最终会导致阻抗类干扰的产生。在这种干扰形式中，干扰的大小会受到干扰电路和被干扰电路之间线路的横截面以及长短影响。

1.5 电网干扰

电能是保证电子自动化装置运行的能源，主要是通过电网来对其进行供电的，电网中交流电变化给用电设备造成一定的影响，会导致电网中存在干扰信号，其中低频次和高频次的干扰信号在分别经过装置变压器的耦合处理或者寄生电容器耦合时，会受到影响而变成次级，并且作用于电子自动化装置中，对其运行造成干扰。

2 电子自动化控制装置的抗干扰措施

对电磁干扰进行控制时，应根据电磁干扰的起因，采取有针对性的措施进行处理，当前对电磁干扰的措施主要从干扰源、干扰源传播以及接收等三个方向进行，采取的措施包括滤波、屏蔽以及降低公共阻抗等方式。由于产生干扰的原因存在差异，因此采取的措施也有所区别，下面对其抗干扰的措施进行分析[2-3]。

2.1 静电抗干扰控制措施

静电抗干扰的措施包括对干扰源进行屏蔽和对装置进行屏蔽两种，其中由于对静电干扰源的屏蔽工作比较难实现，因此最常应用的是对装置进行屏蔽的方法，具体的工作方式是屏蔽体对装置进行屏蔽，并且对屏蔽体进行接地操作，从而实现有效的抗干扰。

2.2 磁场耦合干扰控制措施

针对于电磁耦合干扰，常在干扰源的周边或者是装置外部进行高导磁的屏蔽物设置而进行干扰的防范，通过这样的方式可以对电磁干扰进行控制，将干扰控制在一定的区域之中，保证其不能够向外进行辐射。利用这种方法，外部的干扰源就无法对内部装置进行影响了，这种方法的实质是切断干扰源的路径，这也是最为有效的一种防范磁场耦合干扰的方法，但是这种方法也存在缺陷，就是不能够在信号传输距离较长的情况下使用。

2.3 电磁辐射类干扰控制措施

电磁辐射类干扰对于电子装置的影响程度取决于交变磁场的频率，而在高频交变电磁场下，这种影响的效果最为明显，因此在进行这种干扰形式的防范时，最常用的方法是采用低电阻金属来进行屏蔽，其中最为常用的材料为铝和铜，它们是电阻较低而且较为经济的金属材料。在实际的工作过程中，高频电磁场和屏蔽层发生涡流反应，在这种作用下其电磁辐射会被不断削弱直至消失。

2.4 共阻抗干扰控制措施

应对这样的干扰形式，通常会使用通过扩充电源功率容限的方式，使电源的内阻降低。还可以通过设置模拟电路和数字电路，并且将其连接到电源输出端口中，通过这样的方式来实现共阻抗干扰的有效控制。

2.5 电网干扰控制措施

针对电网对电子装置的电磁干扰，可以通过应用压敏电阻的方式，有效吸收掉压电网中的浪涌电压，或者通过高频率波抑制调频干扰成分，针对于低频烦扰，可以采用直流稳压电路的方式来进行控制。

3 结语

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。如今随着中国制造2025战略的不断推进，智能制造迎来快速发展的机遇，电子自动化控制装置作为智能制造的重要组成部分，必将扮演关键性的角色。因此，探讨电子自动化控制装置的常见干扰问题，研究对策，提高电子自动化控制装置的抗干扰能力，保证系统稳定运行有着重要的意义。