NSCI水泥厂自动控制系统干扰原因分析及应对措施总结

丁磊 孙愚 李朝晖

摘 要：水泥厂的生产中自动化控制系统也在不断普及，虽然一定程度上给工业生产带来了便利性，但同时自动化控制系统干扰问题也是当前急需解决的问题。如何防干扰是提高自动化设备工作效率的关键，本文结合NSCI水泥厂的自动化控制系统中影响系统正常工作的干扰因素进行分析，并提出解决措施，为促进自动化控制系统工作效率的提升提供一定的指导意见。

关键词：NSCI水泥厂；自动控制系统；干扰产生；解决措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.144

0 引言

NSCI水泥厂自動化控制系统其组成部分主要包括控制器、被控对象、执行机构以及变送器四部分组成，简称为自控系统。采用这种自动化控制系统的作用在于当水泥厂的生产设备由于受到外界的干扰因素而无法正常工作时，可以通过自动的调节系统使设备能够恢复到原始的状态，从而保证正常工作。而这种对设备进行自动调节的操作不需要人参与，可以直接控制系统自己完成，因此具有一定的便利性。

1 水泥厂自动控制系统干扰产生的原因分析

由于当前的自动控制技术尚不是特别完善，因此在水泥厂的自动化控制系统生产过程中会有一定的干扰源，这些干扰源如果不采取一定的有效措施，在其自动化控制系统运行的过程中就会干扰系统的运行[1]。一般情况下，干扰源分为外部干扰源以及内部干扰源，外部干扰主要来自外部使用环境，其内部干扰一般情况下有来自于检测系统内部的干扰，包括元器件、电源电路、负载回路、数字电路等都会对自动控制系统产生干扰。对于内部产生的干扰因素是由于在研发的过程中具有一定的局限性，但是这种问题可以在后期技术不断升级的过程中将干扰因素不断优化，从而降低干扰。外部干扰因素一般由于人为操作或者外界环境制约，这种干扰因素操作者可以通过优化自己的操作完成。作为系统的操作者一般是对其外部的干扰因素进行改进，对于外部干扰因素一般是通过被检测物以及信号传输等方式进入仪表等自动系统，从而进一步造成对自控系统的干扰。经过对NSCI水泥厂自控系统进行分析，可以知道对自控系统干扰的影响因素主要有电阻、电容、电感耦合引入造成的干扰，以及变频器和供电器引入造成的干扰，对于系统地线的设置不合理造成的干扰以及采用的电缆不符合规范要求造成的干扰。

2 解决NSCI水泥厂自动控制系统干扰问题的措施

结合上文关于水泥厂自动控制系统的干扰因素的产生进行分析，可以了解到干扰是如何产生的、造成干扰的类型都有哪些。结合水泥厂的自动化控制系统的工作原理需要综合进行考虑，具体从系统的设计、安装以及调试等环节采取防干扰措施。

2.1 选择高质量，屏蔽强度高的信号线

在NSCI水泥厂的自动化控制系统中一般会有很多模拟信号，这些信号一般保存在自动化控制系统的数据系统中，为了增强信号强的抗干扰能力，可以对电缆采用铜网编制。通过这种方式提升其对信号的屏蔽强度，同时应该考虑到电缆的地线连接问题，要保证其单点接地。为了保证良好的信号屏蔽，可以建立一个屏蔽层[2]。为保证在电缆出现问题时不至于导致系统停止运行，可以使用具有备用线芯的电缆，通过这样的方式如果自动控制系统的电缆出现问题，还有备用线芯，这样就不至于造成由于屏蔽线问题而导致控制系统终端。由此可见，使用屏蔽线是防干扰的一项重要措施。

2.2 对于供电电源可以使用独立的回路

谐波产生的主要原因有由于正弦电压对非线性负数进行加压，使基波电流发生畸变，从而产生谐波。主要非线性负载具有UPS、开关、电源、整流器、变频器以及逆变器，为了在一定程度上防止谐波产生影响，可以对自动控制系统采用独立的供电回路，可以在DCS的供电电源上再加上UPS[3]。UPS是一种不间断电源，其通过蓄电池与主机连接起来，再通过主机逆向器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。为了有效的解决供电电源造成的干扰，可以在UPS的终端加上用来隔离原副边绕线圈的各自电流的隔离变压器，通过隔离变压器可以有效的阻止供电电源对给自动控制系统造成的干扰。

2.3 开发抗干扰系统软件

水泥厂的自动控制设备的生产者可以结合设备的特点，研发可以一定程度上阻止干扰信号进入系统的软件或者设备，如可以考虑安装数字滤波器。这是一种装置，可以对输入的数字代码信息进行数据分析运算，并进行数据处理，一次达到改变信号频道的目的。还可以在自动控制系统的安装过程中采用光纤电缆，这种电线也可以一定程度上阻止信号进入。

2.4 对于其安装程序进行抗干扰优化设计

采用合理的线路布局的方法可以使对水泥厂的自动控制系统在线路组装的过程中避开干扰源，在刚开始安装的时候，可以采用绝缘电缆一定程度上阻止干扰信号。同时还可以通过合理的线路布局以及配线的方式避免线路之间不会发生漏电流的问题。优化线路布局是为了尽量远离干扰源[4]，还可以对接地系统进行规范，这也是有效规避干扰信号的措施。在自动控制系统的布局过程中，要考虑到地线的设置，对于电缆的桥架以及保护管等应该接入地线，以此保护电路。

3 结束语

本文以自动控制系统在NSCI水泥厂中的应用为例展开论述，分析其自控系统干扰问题产生的原因以及采取抗干扰的策略，对于其抗干扰设计可以从源头进行，可以选择高质量的软件以及硬件设施。对于自动化系统所需装置也必须采用高质量的装置，以此提升自动控制系统的抗干扰能力。

参考文献：

[1]李鹏涛.NSCI水泥厂自动控制系统干扰的产生及解决措施[J]. 电子制作，2016（21）：260.

[2]刘思源.浅谈工业自动化控制系统的抗干扰技术[J].内蒙古科技与经济，2018.

[3]李沁.浅谈水泥厂自动控制控制系统的防干扰[J].农村电气化， 2016（01）：27-28.

[4]陈兵芽，耿茂鹏，孙达昕.自动控制控制系统中的抗干扰处理[J]. 南昌大学学报（工科版），2016，26（04）：15-17.

作者简介：丁磊（1969-），男，河北赤城人，本科，工程师，研究方向：工业自动化。