工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

常文超 陈云飞

摘要：随着我国科技与经济发展的迅猛，工业的发展也加快了脚步。工业自动化的控制系统在工业中有着非常重要的位置，但是它在运作的过程中也产生了很多的问题，然而这些问题都会对自动化控制系统产生一定的负面影响，因此对自动化控制系统进行抗干扰技术的分析是非常关键的。本文主要对工业自动化控制系统的抗干扰技术进行了详细的分析，对工业自动化控制系统的抗干扰技术提出了相关的意见和建议，为以后的进一步研究提出参考意见。

关键词：工业自动化控制系统；抗干扰技术；分析

目前，我国的经济和科技都在飞速发展，已经进入到了工业化时代，在工业化时期，工业自动化控制系统在工业领域中产生了非常重要的作用[1]。从工业自动化控制系统在工业领域中应用的发展现状来看，工业自动化系统受到的干扰因素有很多方面，这些诸多的问题都是需要我们及时解决的。要想彻底的解决问题，就要从中找出本质找出干扰源头，这样才能制作详细的抗干扰的方案和措施。

一、自动工业化的干扰来源

1.1 设计和安装在调试过程中存在一定的干扰

在设备设计与安装过程的前期阶段中，设备型号以及选择都会产生相应对于自动化控制系统的干扰[2]。通常在功率比较高的设备打开或者关闭的时候，设备高频器和控制器之间在进行设计的时候，空间和距离就明显不够等等，这就是常见的接地系统设计会出现较为混乱的现象。

1.2 信息传送的过程中存在的干扰

信号线与工业自动化控制系统的连接是为了传输一些比较重要的信息，但是经常在传输的过程中会出现各种各样的信号干扰，而这些信号干扰会使自动化控制系统的运作受到很严重的影响。信号的干扰入侵方式一共分为两种，一种是供电的电源网；二种是电磁的辐射，这种干扰又叫做信号线的外部干扰，在正常工作中，都会因为这些干扰等因素出现很大的工业测量误差，导致信号出现异常的情况，从而使自动化控制系统原本的零件受到极大的损伤。

1.3 雷电对工业自动化控制的干扰

工业自动化也会受到天气的影响，其中就属雷电的电磁波干扰比较大。这种雷电电磁波的干扰主要是受到外部空间的干扰。雷电的电磁波通过强烈的冲击对外部数据的数据电源以及传输的电路造成一定的损伤。

1.4 电源线引起对工业自动化控制的干扰

在工业自动化控制系统中，受到电源线的干扰是在日常工作中非常常见的。这种干扰一般可以分成两种情况，一种是通过供电电源产生的干扰，二种是供电电源的合并产生的干扰。在通常的情况下，工业自动化系统都是由电网电源供电的，但是因为电网交直流以及短路的设置会引起设备在大功率开启或者关闭的时候，对工业自动化控制系统产生一定程度的干扰。

1.5 接电引起工业自动化控制系统的干扰

在工业自动化控制的系统当中，除了以上几种经常常见的干扰源以外，还有接地电位的信息干扰。在一般情况下，如果工业自动化控制的系统要想得到一个基本准确的电路位置，就必须要通过接电来得到。在工业自动化控制系统中，会因为单方面的接地在此过程中发生短路的现象从而出现差错，造成一定的混乱。

二、自动化控制系统的抗干扰措施

2.1隔绝一切电源

在工程开工时，进行电源路线设计的时候，特别在准备应用大功率的机器的时候，一定要特别注意要隔离一切的电源设备，并且在电源线路的设计中采用一些合适的抗干扰对策。比如，在一些控制器中通过在对电源输送的时候加入一些分离式变压设施来防御干扰，还可以在绕组当中设计一些屏蔽层，把它放在接线的位置上，在二次侧面接线中，可以选择双绞的线法。

2.2工程师对现场施工人员进行指导

在具体的工程工作中，现场周围施工的条件是非常复杂繁琐的，因此一定要有专业的工程师在施工现场进行指挥，这样施工人员就可以在严格按照工程的设计要求来进行。在施工的过程中，应该对一些地线强弱的电流之间的安全距离注意。在本次施工完成之后，根据区域和实际情况的不同，可以多其进行现场的一个测试。

2.3滤波技术对信号处理

一般都是用滤波技术来处理信号的，滤波技术可以将传输信号的频率处理得当，然后在过滤器中将干扰信号的去掉，这样对于工业自动化控制的干扰就会少了很多。但在现目前阶段来看，市场上有很多关于滤波技术的产品。近几年来，随着科技与时代的不断进步，有更多效率高以及体积还小的滤波器在市场上活跃，它们的出现都对工业化控制系统性能的优化以及未来的发展产生了一定积极的影响。一般在计算机进行编程时就会采用惯性滤波以及中位值等这两种方式来进行信号的处理，使自动化控制系统当中干扰信号的数量逐渐减少，强度也相对减弱，以此来使信号的信任度增加。

2.4 静电和电磁的屏蔽

在自动化控制的系统中，选择一个需要进行保护的部分零件装进金属制造较好的容器当中，这样自动化控制系统中内部的有关磁场就不会对外部电路的工作流程造成什么大的影响，更有效的使静电得到屏蔽[3]。这样就大大的提高了工业自动化可控制的抗干扰性了。

2.5 制定将电源隔离与线路上的抗干扰措施

在很多的日常活动中都会遇到特别多的功率比较大的电器，因此在使用这些功率比较大的电器之前就应该将线路上的抗干扰措施和电源的隔离计划制定好，例如，在PLC的电源输入处采用具有隔离效果的变压器，可以将屏蔽层的隔离变压器次级的阻隔，分级进线的电源要在电源处加上一个避雷器。故对于在輸电过程中所产生的干扰可以通过电缆线进行有效的控制，将动力电缆和信号电缆一一区分开来。

2.6 控制完善其主要接地点

对于现目前阶段来说，接地方式主要有两点，它可以分为直接接地和电容接地这两个分类。自动化控制系统，它是属于一种高速有效的控制装置，通常的情况下，都使用的是直接接地的方式。但是又因为在输电传送的过程中要受到一些滤波因素的影响，这种情况就会经常采用一点接电或者是连串的接电方式。工业自动化控制系统中的每个装置中心接地都是通过一个独立的接地线来进行的，信号的中间可能会出现一些接头的情况，因此要对屏蔽层进行有关绝缘的处理，要在中间进行牢固的连接。

三、结语

对于工业自动化控制系统的干扰的控制是一个非常复杂和比较系统的一项工程[4]。在日常的实际工作当中，要对其中的干扰进行各方面综合的考虑，特别是在设备进行设计的初期阶段更应该对工作环境进行详细的分析，并且在设计时要与控制系统的产品规格型号进行相应的结合。在施工的过程中，安装和调试等各方面的操作都应该严格的按照之前的设计要求进行操作，对于干扰进行长期有效的控制，从而来保证工业自动化控制的系统可以可靠、全面以及正常的运行，促进我国工业产业朝着科技与现代化进程方向发展。

参考文献

[1]杨永尚，景磊. 工业自动化控制系统的抗干扰技术分析[J]. 现代经济信息，2017，23（19）：376-376.

[2]王海珍. 工业自动化控制系统的抗干扰技术研究[J]. 电脑迷，2017，31（5）：78-79.

[3]段然. PLC程控系统抗干扰技术分析[J]. 山东工业技术，2017，19（21）：128-128.

[4]杨明瑞 .自动化控制系统的抗干扰设计方式分析与研究[J]. 山东工业技术，2018，9（21）：156-157.

（作者单位：1.西安航天远征流体控制股份有限公司；

2. 西安航天源动力工程有限公司）