计算机测控系统的软件抗干扰技术研究

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对测控系统中数据精度和系统抗干扰性的分析

对测控系统中数据精度和系统抗干扰性的分析
[ 摘 要] 随着嵌 入式技 术的飞速发展 , 各种单片机 系统的功能也 日 完善 , 中, 于系统数据精度的要 求尤为重要 ; 趋 其 对 系统 能否适 应 各种 环境 。 系统的抗干扰 性提 出了更高的要求。本文针对数据精度和 系统抗干扰性进行 了分析 。 对 [ 关键 词 】 嵌入式 数据精度 抗干扰 1测控系统简介 . 测控 系统 , 就是 既“ ” 控” 测 又“ 的系统 , 依据被 控对象 、 被控参数 的 检测结果 , 按照人们预期 的 目 对被 控对象 实施控 制。 标
2 对系统数据精度的分析 - 2 () 1衡量指标 这里主要分析一下 A D转换。衡 量 AD转换器好 坏主要有 3 / / 个指 标: 转换精度 、 转换率 、 分辨率 。 模拟量是连续 的, 数字量是离散 的, 一般 是指某个范 围的模拟量对应某一 个数 字量 。所 以, 即使 是理想的输 出, 也会有误差 。 转换精度反映 了 A D转换器 的实际输 出接 近理 想输出的程度 。转 / 换率是完成一次 MD转换所需时 间的倒数 , 所反映 的是转换速度 。 分辨 率表 明能够分辨最小量 化信号的能力 。转换精 度通 常用数字量 的最低 有效位 ( L B 表示。设数字量 的最低有效位所对应 的模拟量 为 D, 即・S ) 称 为数字量 的最低有效 位当量。 ( ) 于系统数 据量精度 2关 监控 仪器或外 界传感器的 自 身性 能会对 数据造成一定影 响 ,故测 控 系统对 于从外界监控仪器或传感器送 来的数据 ,只能保证其 原有的
艺和外部环境条件等。 实际应用中应根据具体情况找到影响系统可靠 、 安全运行的主要因素 。 在设计中 , 应考虑满足抗干扰性的要求 。 一般分 为硬件抗干扰和软件抗干扰。 3 硬件抗干扰分析 . 1
硬件抗 干扰设计 的基 本原则是 抑制干扰 源 , 切断干扰 传播途 径 , 提高敏感器件 的抗干扰性能 。测控可用到 的方法如下 : () 1抑制干扰源 系统 电路设计 中 , 给每个 I C并接一个 01 F高频 电容 , .x l 以减少 I c

单片机测控系统中的抗干扰设计

单片机测控系统中的抗干扰设计
me s rn n o to y t m r m h u t gp i t h t re e c h n e .Th n fo t ea t i t re e c fwa e a u i g a d c n r l se fo t ec ti o n t e i e fr n e c a n 1 s n f o n e m h n i n e fr n es t r r o d sg n h a d r n i n e fr n ed s n,i e al h a e to u e h o e h n i n ef r n ed sg f e i n a d t e h r wa ea t i t re e c e i g n d t i t e p p ri r c d t e n tsi t ea t i tre e c e in o n d n t e mi o p o e s rme s rn n o to y t m n h a e r v d d t ec ra n d sg t o st n i n e fr n e , h c r so a u ig a d c n r l se a d t ep p r o ie h e ti e in me h d o a t i t re e c s r c s p
Байду номын сангаас
s se acr ig t h o i eibl y a d niitree c fcos a d o h r e trs o h mi o po esr ytm co dn o t e rn t me rl it n a t n efrn e a tr n t e faue f t e a i c rcso r
切入 点 ,描述 了单 片机 测控 系统 干 扰 的 引入 原 因,然 后 从 软 件 抗 干 扰 设 计 与硬 件 抗 干扰 设 计 的

软件抗干扰的几种办法

软件抗干扰的几种办法

软件抗干扰的几种办法在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。

下面以MCS-51单片机系统为例,对微机系统软件抗干扰方法进行研究。

1、软件抗干扰方法的研究在工程实践中,软件抗干扰研究的内容主要是:一、消除模拟输入信号的噪声(如数字滤波技术);二、程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。

本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。

(1) 指令冗余CPU取指令过程是先取操作码,再取操作数。

当PC受干扰出现错误,程序便脱离正常轨道“乱飞”,当乱飞到某双字节指令,若取指令时刻落在操作数上,误将操作数当作操作码,程序将出错。

若“飞”到了三字节指令,出错机率更大。

在关键地方人为插入一些单字节指令,或将有效单字节指令重写称为指令冗余。

通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。

这样即使乱飞程序飞到操作数上,由于空操作指令NOP的存在,避免了后面的指令被当作操作数执行,程序自动纳入正轨。

此外,对系统流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条NOP,也可将乱飞程序纳入正轨,确保这些重要指令的执行。

(2) 拦截技术所谓拦截,是指将乱飞的程序引向指定位置,再进行出错处理。

通常用软件陷阱来拦截乱飞的程序。

因此先要合理设计陷阱,其次要将陷阱安排在适当的位置。

软件陷阱的设计当乱飞程序进入非程序区,冗余指令便无法起作用。

通过软件陷阱,拦截乱飞程序,将其引向指定位置,再进行出错处理。

软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入口地址0000H的指令。

通常在EPROM中非程序区填入以下指令作为软件陷阱:NOPNOPLJMP 0000H其机器码为0000020000。

陷阱的安排通常在程序中未使用的EPROM空间填0000020000。

最后一条应填入020000,当乱飞程序落到此区,即可自动入轨。

在用户程序区各模块之间的空余单元也可填入陷阱指令。

DS/FH测控系统抗干扰性能评估方法研究

DS/FH测控系统抗干扰性能评估方法研究
Fi n a l l y,s y s t e m e va l ua t i o n a nd op t i mi z a t i o n i s c a r r i e d out t hr o ug h we i ght v e c t o r c a l c u l a t i o n, c on s i s t e nc y c h e c ki ng a nd h i er a r c hi c a l s o r t i ng . A na l ys i s a n d s i mu l a t i o n r e s ul t s s h ow t ha t t he e v a l ua t i on me t h od f a c i l i t a t e s a c c u r a t e e va l ua —
第 3 2卷 第 2期 2 0 1 3年 4月
飞 行 器 测 控 学 报
Jo u r na l o f S pa c e c r a f t TT&C Te c h no l o g y
V0 l | 3 2 NO . 2
Apr . 2 013
DS / F H 测 控 系统 抗 干 扰 性 能 评 估 方 法 研 究
郝建华ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ, 席有猷 , 程 乃 平
( 装备学院 ・ 北京 ・ 1 O 1 4 1 6 )
摘 要 : 针对 D S / F H( 直接序列扩频/ 跳 频扩频) 测控 系统的抗 干扰性 能分析 问题 , 提 出 了 一 种 从 效 能 评 估 角度 出
发 的 分析 方 法 。 通 过 引入 层 次 分 析技 术 , 建 立 了 系统 抗 干 扰 性 能评 估 结 构模 型 , 利 用仿 真 结 果 确 定 判 断 矩 阵 , 解 决 了层 次 分 析 法 采 用 专 家 系统 确 定 判 断 矩 阵 主 观 性 强 的 弱 点 , 最后 通 过权 向 量 计 算 、 一致性检 测、 层 次总排序 完成 了 系统 设 备 抗 干 扰 性 能 评 估 和 优 选 。 分 析 和 仿 真 结 果 表 明 , 该 评 估 方 法 能 准 确 评 估 不 同设 备 的 抗 干扰 性 能 , 可 以 有

提高单片机测控系统的抗干扰能力的研究

提高单片机测控系统的抗干扰能力的研究
( 明 理 工 大 学 信 息 工 程 与 自动 化 学 院 昆 明 6 0 5 ) 昆 50 1

要 :由于单片机测控系统工作环境 的多样性 , 系统受干扰影响 的可能性加大 , 重时导致 系统工作 不正常 。以泡 严
沫式 生 态 厕 所 设 备 间 控 制 器 的设 计 为 例 , 析 了 测 控 系 统 中 电源 ,/ 通 道 及 继 电器 应 用 中 的 干 扰 , 硬 件 设 计 、 件 分 IO 从 软 编程 两 方 面讨 论 了 单 片 机 的 抗 干 扰 技 术 。实 际 测 试 表 明 , 用 抗 干 扰 措 施 后 , 个 单 片机 测 控 系统 的稳 定 性 和 可 靠 性 采 整
W u Qinn S a in o g LvYig ig Z a g Z io g XioW e b u ig h oJa ln n yn h n hh n a n o
( c ly o nor ain En i e iga d Au o t n,Ku m igU nv r iyo ce c ndTe h oo y Fa u t fI f m to gnern n t mai o n n iest fS in ea c n lg .Ku nmig 6 0 I n 5 05 )
0 引

能 , 过 统一 的控 制 电路 来 控 制 各路 设 备 , 决 了原来 泡 通 解
沫式 生态厕 所设 备 间控制柜 的缺 陷 , 现 了设 备 间的集 中 实
控制 , 仅 提 升 了产 品 的档 次 , 不 而且 避 免 了很 多 不 确定ห้องสมุดไป่ตู้的
s o t a ,t esa it n eibl y o h a u e n n o to y tm r n ra e y u ig a t itree c h w h t h tb l ya d rl it ft eme s r me ta d c n r ls se a eice s d b sn n i ne frn e i a i —

课件 第六章 计算机控制系统的抗干扰技术

课件 第六章 计算机控制系统的抗干扰技术

2 常用的接地方法(2) 常用的接地方法(2)
(2) 模拟地和数字地的连接
6.3 系统供电及接地技术
2 常用的接地方法(3) 常用的接地方法(3)
(3) 主机外壳接地
6.3 系统供电及接地技术
外壳接地,机壳浮空
2 常用的接地方法(4) 常用的接地方法(4)
(4) 多机系统的接地
过程 通道 主机 打印机
1 微机控制系统中的地线
(1)数字地,或逻辑地。 (2) 模拟地。 (3) 安全地。又称为保护 地或机壳地,屏蔽地。 (4) 系统地。 (5) 直流地。 (6) 交流地。
2 常用的接地方法(1) 常用的接地方法(1)
(1) 一点接地和多点接地
6.3 系统供电及接地技术
图6.15 串联一点接地
图6.16 并联一点接地
4
采用具有高共模抑制比的仪表
采用具有高共模抑制比的仪表放大器作 为输入放大器: 为输入放大器 : 仪表放大器具有共模抑 制能力强、输入阻抗高、漂移低、增益 可调等优点,是一种专门用来分离共模 干扰与有用信号的器件。
6.2 硬件抗干扰技术
6.2.2
串模干扰的抑制
1. 在输入回路中接入模拟滤波器 使用双积分式A/D转换器 A/D转换器 2. 使用双积分式A/D转换器 3. 采用双绞线作为信号线 4. 电流传送 5. 对信号提早处理 选择合理的逻辑器件来抑制。 6. 选择合理的逻辑器件来抑制。
6.2 硬件抗干扰技术
3. 采用双绞线作为信号线
若串模干扰和被测信号的频率相当, 则很难用滤波的方法消除。此时,必须采 用其它措施,消除干扰源。通常可在信号 源到计算机之间选用带屏蔽层的双绞线或 同轴电缆,并确保接地正确可靠。采用双 绞线作为信号引线的目的是减少电磁。双 绞线能使各个小环路的感应电势相互抵消。 一般双绞线的节距越小抗干扰能力越强。

关于单片机测控系统中抗干扰措施的研究

关于单片机测控系统中抗干扰措施的研究
蒸 汽质 量 时 , 蒸汽 的压 力值 与温 度 值是 衡 量 的重 要指 标 , 调整 的 在 过 程 中要 进行 控制 。
摘 要: 从单片机测控系统干扰 因素入手 , 分析、 研究 了具体的抗干扰措 施, 对相关工作人员有一定 的借鉴作用 。 关键 词: 单片机; 测控系统 : 抗干扰
0 引 言
方面 考 虑测 控 系统 的抗干 扰 设计 ,这样 有助 于 降低 测 控系 统 所 受 到 的干扰 , 保系 统 能够 长久 、 靠工 作 。 确 可
21 主 机 单 元 抗 干 扰 .
单 片机 测控 系 统 中 的主机 单 元 以单 片机 为 核心 ,配 备数 据 存 储器 、 序存 储器 、 址译 码 器 、 址锁 存 器等 构成 应用 系 统 。 为 程 地 地 作 整个 单 片机 测 控系 统 的核 心 ,主 机单 元 能 否正 常工 作将 对 整 个 系 统造 成 影 响 。以下 从 主机 板 内部 探 讨抗 干扰 措 施 : 1更 改单 片机 ()
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关于单片机测控系统 中抗 干扰措施 的研究
陈 翔 赖万 昌 毛万 冲
( 都理 工 大 学 , 川 成 都 6 0 5 ) 成 四 10 9
的类 型 , 用 低 能 耗 、 干扰 强 的 C 选 抗 MOS型单 片 机 , 目前这 种 单 片
1 测 控 系 统 干 扰 因 素 分 析
单 片机 测控 系 统不 仅有 主 机 单元 , 且 配备 了用 于 人 机对 话 、 而
()/ 外部 存储 器 与单 片机 是通 过 控 控制 、 量 等功 能 的外 围 电路 , 种 形式 的干 扰 直接 影 响着 其 工作 机应 用较 为广 泛 。 2IO接 口芯片 、 测 多 地 数 性 能。电磁 干扰 是通 过耦 合通 道 对测 控系 统产 生 作用 的 , 而干 扰 的 制 总线 、 址 总线 、 据 总线 进行 数 据交 换 的 。通过 在 总线 上 加 设 传 递 则 需要 依 靠大 地 、 间和 导 线等 。在 所 有形 式 的干 扰 中 , 空 传导 上 拉 电阻 能够 有效 提 升 总线 的抗 干扰 能力 ,实 际应 用 中抗 拉 电阻 型 干扰 影 响 最大 , 扰 信 号通 过 电源 系 统 、 入 / 出 单元 、 / 干 输 输 A D、

单片机系统软件抗干扰设计

单片机系统软件抗干扰设计

单片机系统软件抗干扰设计【摘要】本文主要讨论了在基于单片机的测控系统中,如何通过软件抗干扰设计,提高系统稳定运行的可靠性和安全性。

【关键词】冗余;软件陷阱;中断;程序监视定时器0 引言随着单片机测控系统越来越复杂,工作环境的干扰也越来越严重。

面对环境恶劣的工业现场,大量的干扰源虽然不会造成单片机系统硬件的破坏,却常常会侵入系统破坏数字信号的时序,更改单片机寄存器内容,导致程序在地址空间内“乱飞”,或者陷入死循环。

因此,要保证新型微控制器的可靠性、安全性,就必须在提高硬件可靠性的基础上,在程序设计中采取措施,通过软件技术增强系统的稳定运行。

由于程序设计灵活,节省硬件资源,所以软件抗干扰设计越来越引起人们的重视。

下面,就以MCS-51系列单片机为例,讨论在基于单片机的测控系统中,主要应用的软件抗干扰设计。

1 指令冗余设计“指令冗余”就是在程序关键的地方人为插入一些单字节指令,或将有效单字节指令重写。

它是使程序从“乱飞”状态恢复正常的一种有效措施,其前提条件要求PC指针必须指向程序运行区,且必须执行到冗余指令。

正常情况下CPU取指令过程是先取操作码,再取操作数,当指令计数器PC受到干扰出现错误时,程序便脱离正常轨道“乱飞”,导致CPU把一些操作数当作操作码来执行,从而引起整个程序的混乱。

NOP指令的插入是指令冗余设计的一种主要方式,由于MCS-51的所有指令不超过3个字节,且多为单字节指令,所以通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP指令。

这样即使程序“乱飞”落到操作数上,由于空操作指令NOP的存在,就避免了后面的指令被当作操作数执行,使程序自动纳入正轨。

此外,在对于程序流向控制起决定作用(如RET、ACALL、LJMP等)或对系统工作状态起重要作用(如SETB等)的指令后面,插入两条NOP指令或重复写入该指令,也可迅速将乱飞程序纳入正轨,确保这些重要指令的正确执行。

2 软件陷阱的设计当乱飞的程序进入非程序区,冗余指令便失去作用。

DCS控制系统抗干扰能力分析

DCS控制系统抗干扰能力分析

DCS控制系统抗⼲扰能⼒分析DCS控制系统抗⼲扰能⼒分析摘要:随着科学技术的发展,DCS在⼯业控制中的应⽤越来越⼴泛。

DCS 控制系统的可靠性直接影响到⼯业企业的安全⽣产和经济运⾏,⽽系统的抗⼲扰能⼒则是关系整个系统可靠运⾏的关键。

⾃动化系统中所使⽤的各种类型DCS,有的是集中安装在控制室,有的是安装在⽣产现场和各电机设备上,它们⼤多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。

要提⾼DCS控制系统可靠性,⼀⽅⾯要求DCS⽣产⼚家提⾼设备的抗⼲扰能⼒;另⼀⽅⾯,要求⼯程设计、安装施⼯和使⽤维护中引起⾼度重视,多⽅配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗⼲扰性能。

⽽DCS接地系统的可靠性,⼜在很⼤程度上决定了该系统抗⼲扰能⼒的强弱。

关键词:控制系统可靠性抗⼲扰能⼒接地1 ⼲扰源及⼲扰的⼀般分类影响DCS控制系统的⼲扰源与⼀般影响⼯业控制设备的⼲扰源⼀样,⼤都产⽣在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即⼲扰源。

⼲扰类型通常按⼲扰产⽣的原因、⼲扰模式和⼲扰的波形性质的不同划分。

其中:按⼲扰产⽣的原因不同,分为放电⼲扰、浪涌⼲扰、⾼频振荡⼲扰等;按噪声的波形、性质不同,分为持续⼲扰、偶发⼲扰等;按⼲扰模式不同,分为共模⼲扰和差模⼲扰。

共模⼲扰和差模⼲扰是⼀种⽐较常⽤的分类⽅法。

共模⼲扰是信号对地的电位差,主要由电⽹串⼊、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同⽅向)电压迭加所形成。

共模电压有时较⼤,特别是采⽤隔离性能差的配电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较⾼,有的可⾼达130V以上。

共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,(这就是⼀些系统I/O模件损坏率较⾼的主要原因),这种共模⼲扰可为直流、亦可为交流。

差模⼲扰是指作⽤于信号两极间的⼲扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模⼲扰所形成的电压,这将直接影响测量与控制精度。

2 DCS控制系统中⼲扰的主要来源由于测控信号是⼀种微弱的直流或变化缓慢的交变信号,最后还有过长距离传输过程,因此像⼤功率电机和其它电⽓设备产⽣的磁场,⾼压电⽓设备产⽣的电场以及各种电磁波辐射等的存在和变化都将以不同的途径和不同的⽅式混⼊测控系统中。

智能仪表常用的软件抗干扰措施

智能仪表常用的软件抗干扰措施

智能仪表常用的软件抗干扰措施在实际应用中,干扰信号可能影响到智能仪表的CPU、程序计数器(PC)或RAM等,导致程序运行失常。

因此,在设计智能仪表时除了在硬件方面采取抗干扰措施外,必须考虑软件的抗干扰措施。

干扰对软件的影响有两个方面,即程序运行失常和数据受干扰而发生变化。

单片机系统受到干扰后,会使RAM、程序计数器或总线上的数字信号错乱,从而引发一系列不良后果。

CPU得到错误的数据,就会使运行操作出错,导致错误结果,并将错误一直传递下去,形成一系列错误。

如果CPU获得错误地址信息,会使程序失控,即便此后程序恢复到正常状态,但是已经造成不良后果,埋下隐患,最终导致后续程序出错。

同时,如果干扰改变RAM以及特殊功能寄存器的状态,可能导致数值误差,改变程序状态,引起误动作。

软件抗干扰的任务在于CPU抗干扰技术和输入输出的抗干扰技术两方面。

前者主要是防止因干扰造成的程序“跑飞”,后者主要是消除信号中的干扰以便提高系统准确度。

1、数字滤波技术随机干扰会使仪表产生随机误差。

随机误差是指在相同条件下测量某一量时,其大小符号作无规律变化的误差,但随机误差在多次测量中服从统计规律。

在硬件设计中可以模拟滤波器来削弱随机误差,但是它在低频、甚低频时实现较困难。

数字滤波可以完成模拟滤波的功能,而且与模拟滤波相比,它具有如下优势:数字滤波是用程序实现的,无须添加硬件,可靠性高,稳定性好,不存在阻抗匹配的问题,而且多个输入通道可以共用,从而降低系统硬件成本;可以根据需要选择不同的滤波方法或改变滤波器的参数,使用灵活方便;数字滤波器可以对频率很低的信号进行滤波,而模拟滤波由于受电容容量的限制,频率不能太低。

常用的数字滤波算法有程序判断滤波、中值滤波、算术平均值滤波、滑动平均值滤波、加权滑动平均滤波、一阶惯性滤波等。

(1)程序判断滤波经验说明,许多物理量的变化都需要一定时间,相邻两次采样值之间的变化有一定的限度。

程序判断滤波的方法,便是根据生产经验,确定出相邻两次采样信号之间可能出现的偏差ΔY。

单片机测控系统中的抗干扰措施

单片机测控系统中的抗干扰措施
扰, 可以采用 以下几 种措施加 以排除 。
线间 电容 滤波器 , 5 Iz 电基 波通过 , 抑制 掉高频 信 使 0- 市 I - 而 号。此外在变 压器 的初 、 次级之 间均采 用屏蔽 层隔 离 , 中 其
收 稿 日期 :0 80 —1 2 0 .21
作者简介 : 唐征 兵(9 4 , , 15 一)男 陕西乾县人 , 西北工业大学电气工程及其 自动化专业毕业 , 现为西安航空技术高等专科学校 电 气 工程系党总支 书记 、 副教授 , 主要从事测控技术专业教学 及管理工作 。
2 抗信号传输通道的干扰措施
信号传输通道包 括系统的前向通道和后 向通 道 , 主要 其 干扰有 : 杂散 电磁场 通过感 应 和辐射方 式进 入通道 的干 扰; 由于地阻抗耦合 、 电流等 因素 产生 的加性 干扰 ; 漏 以及 因传 输线衰减 、 阻抗失配等 因素引起 的乘 性干扰 。对于这 三类干
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第 3期
唐征兵 , : 片机测 控系统 中的抗 干扰措施 等 单
32 合 理 配置 去耦 电 容 .
3 7
2 1 采 用 光 电 隔 离 技 术 抑 制 干 扰 信 号 的 侵入 .
光 电耦合器对 干扰信 号具 有 良好 的隔离性 能 , 是它 的 一 输入阻抗很小 , 约为 1 0  ̄l 1, 0 1 k2 而干扰源 内阻则 很大 , 常 2 通 为 1 0Q~1 因此 能分 压到 光 电耦合 器输 入 端 的噪声 很 0Q, 小 ; 是光电耦合器输入部分 的发光 二极管是在 电流状态 下 二 工作的 , 即使 干扰 噪声有 较高的 电压 幅度 , 由于 能量小 , 但 不 能提供足够的 电流使发光二极 管发 光而被 抑制掉 ; 三是光 电 耦合器 的输入 回路与输 出回路之间分布 电容极小 , 绝缘 电阻 很大 , 回路一 边 的 干扰很 难 通 过光 电 耦合 器馈 送 到另 一边 去 。因此 , 采用光 电耦 合器 可将单 片机 与前 向通 道 、 向通 后 道及其他部分从 电气 上隔离开来 , 有效地 防止 干扰信号 的 能

单片机测控系统软件抗干扰技术

单片机测控系统软件抗干扰技术

开机 后首先对 单片机系统的硬件及软件状态进行检 测, 只有各 项检查 均正常, 序方能继续执行, 程 一旦发现不正常 就进行相 应的处理 。开机 自检程序通常包 括对 RM R M / A 、 O 、I 0口状态及其他接 口电路的检测 。以检测 RM为例 ,实 际操 A 作是向RM A单元写 “O ”读 出也应为“O”再 向其写 “F ” OH, OH , FH, 读出也应为 “F” FH 。如果 RM A 单元读 写出错,应 给出 RM A出 错提示 ( 如声光报警等) ,并转入错误处理程序 。 2 掉电保护 电网瞬间断电或电压突然下降, 将使微机系统陷入混乱 状态 。 当电 网电压恢复正常后, 微机系统难 以恢复正常状态 , 处理这一类事故的有效方法就是采用掉电保护, 即把硬件电 路预先检测到的掉电信号加到单片机的外部中断输入端。 软 件中将掉电中断规定为高级中断, 使系统能及时对掉电作出 反应 。在掉电 中断子程序 中,首先进行现场保护 ,把当时的 重要状态参数 、 中间结果一一从片外RM A 中调入单片机 的RM A 中,某些 SR 内容也调入到 片内通用 RM F的 A 中。其次是对 有 关设备作 出妥善处理, 使外设处于 非工 作状 态等。 后必 须 最 在 片内 R M A 的某一个 或两 个单元作 上特 定标 记,例 如存 入 OF 或4 H 类的代码 ,作为掉电标记。 该注意的是,掉 FH 4 之 应 电后外 围电路失 电,但 C U不能失电,以保持 RM中内容不 P A 变,故 C U P 应有一套 备用电源 。如 CO 型 8 C 1 片执行一 MS 03 芯 条 O LP O ,# 2 的指令后 即可进入掉 电工作状态。 R CN 0H 3 睡眠抗千扰 CO 型 8C 1 MS 03 通过执行 O LPO,≠ l 还 可以进入 睡 R CN ≠ H o 眠状态,只有定时 / 计数系统和 中断系统 处于工作状态 。 这

探析微型计算机测控系统抗干扰技术综合策略

探析微型计算机测控系统抗干扰技术综合策略

探析微型计算机测控系统抗干扰技术综合策略作者:李宝全来源:《数字化用户》2013年第29期【摘要】微型计算机测控系统在运行过程中会受到较多方面的影响,使得系统无法正常运行,针对这种情况就要对这些干扰因素进行抗干扰措施。

本文将详述干扰对测控系统的影响、常见的干扰现象以及抗干扰的综合策略。

【关键词】微型计算机测控系统抗干扰技术微型计算机测控系统在运行过程中会受到外界环境的较大干扰,微型计算机测控系统的干扰指的是除了有用信号之外的杂散信号,这些杂散的信号会使得测控系统的数据传输或者控制系统受到很大的影响,严重的时候还会导致微型计算机测控系统无法运行。

微型计算机测控系统的运行环境非常复杂,因为运行环境中有非常强烈的电磁干扰现象。

电磁干扰现象会使得微型计算机测控系统受到较严重的影响,并且可能对测控系统的数据造成破坏,那么所得到的测控数据则存在着较大的差异。

微型计算机测控系统能在运行中发挥智能作用,而且在测控系统受到干扰的同时发挥智能作用,使得微型计算机测控系统的抗干扰能力更强,有效的增强微型计算机系统的稳定性以及可靠性。

一、干扰对计算机测控系统的影响干扰有多种形式而且还有多种传导模式,干扰可以通过耦合通道来传入计算机测控系统,使得计算机测控系统的稳定性显著降低,干扰对计算机测控系统的影响如下。

(一)数据采集误差变大干扰会入侵到测控系统信号的输入通道,使得有用信号中包含干扰信号,那么在数据采集的过程中就会产生较大的误差[1],如果有用信号的强度较小时,那么干扰信号对于计算机测控系统的数据采集干扰就更加严重。

(二)控制状态失灵微型计算机测控系统所传出的控制信号非常强,在传播过程中较难被外界干扰,但是输出的控制信号会与状态信号结合,一旦状态信号受到干扰就会使得影响控制信号,从而导致微型计算机测控系统的控制失常。

(三)数据受干扰而发生变化微型计算机测控系统中RAM储存器是可以读写的,如果受到干扰的情况下RAM的数据会被篡改,但是微型计算机测控系统中的程序数据不容易被损坏,而RAM中的数据受干扰的影响较大,系统受到的损坏部分是由RAM中的数据受损数据而决定的。

微机测控系统软件抗干扰技术研究

微机测控系统软件抗干扰技术研究
( . 浪底 水力 发 电厂 , 1小 河南 洛 阳 4 4 8 ; . 5 6 1 2河海 大 学 , 苏 南京 2 0 9 ) 江 1 0 8
制系统软件抗干扰技术的主要方法有数字滤波法、 输出口信号重复检测法、 输入/ 软件拦截法及鹫 看门狗’ 技术等’ j 这
S u y o c n l g fAn i i t re e c o t r fCo p t r M o i rn n n r l n y t m t d n Te h o o y o t- n e f r n e S fwa e o m u e n t i g a d Co t o l g S se o i
o n i i t r r n e w t ot a e i o u e y t m fme s rn n o t l n n ld st e meh d fdg tlf t r fa t— n e f e c i s f r n C mp t rs se o a u i g a d c n r l g i c u e h t o s o i i l . e h w oi a i e
Zh o Z t o, v Gu fn Cu o, h o Z i n a i L oa g, iHa Z a h mi a
f. i l gi y r o e ln L oagHea 5 6 1 2 H h i nvrt, aj g i gu20 9 ) 1 Xa a d H do w r a t u yn n n4 4 8 ; . o a U iesy N ni a s 10 8 on p P , i n Jn
Ke o d : y t m f a u i g a d c n r l n ; n i it r r n e t p f trn y W r s s se o me s rn n o tol g a t n e f e c ; r ; l i g i — e a i e Ab t a t T e tc n l g f n i i tre e c i ot r sa kn fa ssa t t o f e u n t n r l r f sr c: h h ooyo t nefrn ew t sf e a — h wa e i i d o sit n h d o s mig i o ma k a- me r s wo

软件抗干扰技术在工控系统中的应用

软件抗干扰技术在工控系统中的应用
上 避免 和 减 轻这 些 意外 事 故 的后 果 软 件 抗 干 扰 技 术 就 是 利 用 或 出现 死 循 环 ,于 是就 跳 转 到 机 器 的 重启 动人 口 .重 新恢 复运 软 件运 行 过程 中对 自己进 行 自监 视 .和 工 控 网 络 中 各 机 器 问 的 行 。 用这 个 方 法 , 果 设 计 得 当 的话 , 非 常 有效 的。 们 多年 使 如 是 我 互 监视 , 督 和判 断 工控 机 是 否 出错 或 失效 的一 个 方 法 是 的经 验 是 : 来 这 主循 环 程 序 被 干扰 跑 飞 可 能 性 最 大 , 中断 服 务 程序 越 工 控 系 统 抗 干 扰 的 最 后 一 道 屏 障 工 业 控 制 机 抗 干 扰 技 术 主 短小 越 不 易 跑 飞 主循 环 程 序 和 中 断服 务 程 序 以及 中 断服 务 程 要包含 : 电源抗干扰技术 : ① ②屏 蔽和接地抗干扰技术 : 输)/ 序 之 间的 相 互 监视 . 当 多设 计 几 个 监视 对 会 更好 ③ k 应 3随时 校 验 程 序代 码 的正 确 性 输 出通道抗干扰技术 ; ④通信抗干扰技 术 : 软件抗干 扰技 术 。 1 ⑤ I 本 文主 要讨 论 软 件抗 干 扰技 术 工 业 控 制计 算 机 的 实 时 控 制 程 序代 码 通 常 都 采 用 E R M P0 1 工 控计 算 机 实 时控 制 软件 运 行 过 程 中 的 自监 视 法 . 固化 运 行 , 般 不 易 发生 被 改 写 的 情 况 。 但成 年 累 月 运 行 , 们 一 我 自监 视 法 是 工 业 控 制 计 算 机 自 己 对 自己 的 运 行 状 态 的 监 有 时 也 会 发 现极 个 别 的 单 元 出错 其 原 因 可 能 是芯 片质 量 问 题 视 。 某 些 类 型 的 工 控 机 C U 内部 具 有 Wa h 0 i e ,例 如 或 者 因 静 电 、 击 干扰 等 造 成 的 改 写 。程 序 出错 了 , P t dgTm r c 雷 将直 接 造 成

测控系统中单片机抗干扰技术

测控系统中单片机抗干扰技术

第29卷 第3期2008年9月内蒙古农业大学学报Journal of Inne r Mongolia Agricultura l Universit yVol .29 No .3Sep .2008测控系统中单片机抗干扰技术3曲 辉, 郗福兵, 张海军(内蒙古农业大学机电工程学院,呼和浩特 010018)摘要: 目前,单片机应用系统已在工业测控领域中得到广泛的应用,由于单片机对干扰属于敏感器件,容易受到干扰影响,导致整个测控系统瘫痪,因此在系统设计上充分考虑抗干扰设计,提高系统的可靠性尤为重要。

本文根据干扰的来源,从硬件、软件两方面展开避错、纠错设计,研究分析了测控系统中单片机系统抗干扰的解决措施。

关键词: 单片机; 抗干扰; 硬件; 软件中图分类号: TP332.3 文献标识码: A 文章编号:1009-3575(2008)03-0191-03THE ANT I -JA MM ING TECHOLO G Y O F SING L E CH IPM I CROCOM PUTER O N M EASURE M ENT AN D CO NTROL SYSTE MQU Hui, Xi F U -bing, ZHA N G Hai -jun(College of Mecha nica l a nd E lectrica l Engineering,Inner M o ngolia Agricultura l U niv ersity ,Huhhot 010018,China )Ab stra ct: A t p re s ent,app licati on system of single chi p m icroco mputer has been extensively app lied in industry mea s ure m ent and control field a lready,because single chip m ic r ocompute r for jamm ingwas sensitive device,s o it wa s unde rg one j amm i ng influence ea si 2l y,whi ch can caused the entire measure m ent and contr ol s ystem t o be pa ralyzed .The refore,in order t o ra ise syste m atic re liability,anti -ja mm i ng de signing need to be fully considered on System De signing .This pape r adopted the desi gn of av oiding and rectifyingw r ong fro m both the ha rd ware and s oft w a re,studied and analyzed res olve mea sures of Single chi p m icroco mputer anti -j amm ing on mea sure 2ment and control s ystem according t o jamm ing s ources .Key wor ds: Singl e chip m i c rocompute r; anti -ja mm i ng ; hard wa re; s oft wa re引言目前,单片机应用系统在工业测控领域中得到广泛的应用,单片机系统的可靠性越来越受到人们的关注。

关于提高计算机控制系统抗干扰性、可靠性方法的研究

关于提高计算机控制系统抗干扰性、可靠性方法的研究

关于提高计繇疆信息科拳算机控制系统抗干扰性、可靠性方法的研究张军伟1李毅凯2(1.保定电力职业技术学院河北保定0710022.河北大学图书馆河北保定071002)[摘要]分析各类干扰对计算机控制系统安全可靠性的影响,提出增强计算机控制系统抗干扰性、可靠性的若干技术措施。

阐释提高实时性能在工控计算机系统中的意义和具体的实现方法。

[关键词]计算机控制抗十扰技术实时件能程序容错接地中图分类号:TP3文献标识码:^文章编号:1671—7597(2008)0910033—01一、引言近年来,计算机控制系统在工业自动化、生产过程控制、智能化仪表等领域的应用越来越深入和广泛。

计算机控制系统是自动控制理论和计算机技术相结合的产物。

其运行是计算机与外部世界动态交换、处理信息的过程。

外部的干扰、内部的故障都会导致系统的不稳定,使计算机硬件的工作遭到破坏,计算机的软件也受到冲击,甚至酿成灾难性的恶果。

因此,提高计算机控制系统的可靠性与抗干扰能力,不仅涉及其使用价值和经济效益,而且对生产设备和人身安全都具有重要的意义。

=、各类干扰_及其对计算机控制系统的影一干扰是指除有用信号以外的散杂信号。

这些散杂信号中的某些信号会引起有用信号的畸变从而产生数据错误,扰乱程序的正常运行,有些甚至损坏计算机控制系统。

干扰包括外部干扰和内部干扰,外部干扰是由与计算机控制系统本身不相干的外部环境和使用条件产生的;而内部干扰则是指由控制系统的结构布局、生产工艺等冈素引起的干扰。

三、计算机控制系统抗干扰技术要想抑制干扰的产生就要分析干扰形成的原因,从而帮助我们将干扰对系统造成的危害降到最低限度。

形成千扰的基本要素有三个,如图l所示。

(1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都町能成为干扰源。

(2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。

(3)敏感对象。

指容易被干扰的对象。

广———]厂————]厂—————1I干扰源卜.|传国逸径卜.I敏撇I............._J【.................-J1................_J图l干扰形成的基本过程由图1可以看出,干扰源、传播路径、敏感器件三个因素是形成干扰的必要条件。

同步测控系统抗干扰技术优化方案

同步测控系统抗干扰技术优化方案

同步测控系统抗干扰技术优化方案随着科技的飞速发展,同步测控系统在各个领域的应用越来越广泛。

然而,在日常实际应用中,我们往往会遇到一些干扰问题,影响了系统的准确性和可靠性。

为了解决这些干扰问题,我们需要优化同步测控系统的抗干扰技术。

本文将重点探讨同步测控系统抗干扰技术的优化方案。

一、问题的背景和意义同步测控系统是指通过将多个测控节点的过程同步到一个主节点上,实现对被测对象进行准确、高效的测量和控制。

然而,在实际应用中,由于环境的复杂性和外界的干扰,同步测控系统常常受到各种干扰信号的影响,导致系统测量误差增大,控制效果下降。

因此,优化同步测控系统的抗干扰技术具有重要意义。

它可以提高系统的稳定性和可靠性,保证测量和控制结果的准确性,从而提高系统的工作效率和应用范围。

二、干扰分析和特点在优化抗干扰技术之前,我们首先需要对干扰进行分析,并了解其特点。

同步测控系统常见的干扰主要包括以下几类:1.电磁干扰:包括电磁场干扰、电磁波辐射干扰等。

2.温度变化干扰:环境温度的波动会对系统中的传感器和电子元器件产生影响。

3.机械振动干扰:由于机械结构的震动或共振,会引起传感器测量信号的波动。

4.信号传输干扰:传感器信号在传输过程中受到噪声干扰,导致测量结果不准确。

5.电源干扰:电源的干扰会对系统的电子元器件产生不稳定的工作电压和电流。

针对不同的干扰特点,我们需要设计相应的抗干扰技术,以提高系统的抗干扰能力。

三、抗干扰技术优化方案针对同步测控系统的抗干扰问题,我们可以采取以下技术优化方案:1.电磁屏蔽技术可以通过合理设计系统结构,采用屏蔽材料、屏蔽罩等措施,减少电磁场和辐射对系统的干扰。

同时,在电子元器件的选择上,优先选择抗干扰性能好的产品。

2.温度补偿技术根据环境温度的变化情况,对系统中的传感器和元器件进行温度补偿,减小温度变化对系统的影响。

可以通过使用温度传感器实时监测环境温度,并采取相应的补偿措施来降低温度对系统测量结果的干扰。

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O 引 言
影响计算机测控系统可靠、安全运行 的主要原因是来 自系统内外的各种电气干扰。干扰源产生的干 扰通 过耦 合通 道对 测控 系统 发生 电磁 干扰 。干扰作 用 于测控 系统 的输入 通道 ,能使模 拟 信号 失真 ,数 字 信号出错 ;干扰作用于测控系统的输 出通道 ,能使输 出信号混乱 ,不能正常反应 系统工作的真实输出。 干扰作用于测控系统核心 ,能使计算机的 C U得到错误的地址信息 ,引起程序计数器 P P c出错 ,导致程 序 失控 。许 多在实 验 室运行 良好 的测 控 系统 安装 到工业 现 场 ,常 常 由于干 扰 的原 因 ,使 系统 不 能正 常运 行 。常用的抗干扰技术主要有硬件抗干扰和软件抗干扰。但是微机控制系统的抗干扰不可能完全依靠硬 件来解决 。在许多复杂的控制环境下,软件抗 干扰往往能取得事半功倍 的效果 。因而软件抗干扰技术亦 越 来越 受 到工控 软件 设计人 员 的重视 。 微机软件抗干扰措施的出发点是:微机不仅在正常工作时能充分发挥智能作用 ,而且在系统因受干 扰而破坏正常工作时也应发挥其智能作用。如果采用硬件与软件结合的方法 ,充分 发挥软件智能作用 ,
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第2 3卷 第 1期
20 0 7年 1月
昆明冶金高等专科学校 学报
J un f n n tl ry C l g o ra o migMeal g ol e l Ku u e
Vo. 3 1 2 No 1 .
Jn 2 0 a.07
减轻意外事故的发生 。介绍 了干扰对计算机测控 系统的影 响 ,计 算机 测控 系统软 件抗 干扰 的前提 条件及 其常见
的 干扰 现 象 以 及 软件 抗 干 扰措 施 。
关键词 : 算机 ; 计 测控 系统;抗 干扰 ;可靠性设 计
中图分类号 :T 2 3 P7 文献标识码 :A 文章编 号 :10 0 7 0 9— 49一(0 7)1— 0 0- 5 2 0 0 0 4 0
W ANG Ru— a g ,W U Xig c u , L i n g n —h n ONG Z i l , W ANG Jn h— we l i
( .F c l fF n a na nomainEn ie r g 1 aut o u d me tlIfr t gn ei ,Yu n n Agiutr ies y u mig6 0 0 , C ia y o n n a rc l eUnv ri ,K n n 5 2 1 u t hn ;
me s r me ta d c n r ls se .S fwae a t—n e fr n e t c n l g s a s p e n n x e i n o a u e n n o to y tm ot r n ii t re e c e h o o i up lme t a d e tnso f y h r wa e tc n i r v h e u t n n elg n e o o u e a u e n n o to y tm n o a d r .I a mp o e t e s c r y a d i tli e c fc mp trme s r me ta d c nr ls se a d t i s me e tn ,c n a o d o e uc h c u r n e o o tn e i s n u n e fo it re e c o c mp t o x e t a v i rr d e t e o c re c fc n i g nce .I f e c rm n e f r n e t o u — l
2 aut o caia adEetcP w r K n igMe lr oee K n ig 50 3 hn ) .Fc l f y Mehnc n l r o e , u mn t ug C l g , u mn 0 3 ,C i l ci l a y 6 a
Ab t a t T e a t i t r r n e t c n lg n ei b l y d s n ae t s e t l p rs i o u e sr c : h n i n e f e c e h oo y a d r l i t e i r wo e s n i a t n c mp tr . e a i g a
e n trn y t m ,p e e u s e o e s f l nii t r r n e a d t e c mmo n ef r n e a d i rmo i i g s s o e r r q i t f t o t ' a t n ef e c n h o i h wa e — e n i t r e c n t e s a t i tr r n e me s r me ti o u e a u e n n o t ls s m e i t d c d i ea l. n i n e f e c a u e n n c mp t rme s r me ta d c nr y t a n r u e n d t i — e o e r o s Ke r s o u e ; me s r me ta d c n r ls se ; a t— tr r n e r l b l y d sg y wo d :c mp t r a u e n n o t y tm o n ii e e e c : ei i t e inn ii t r e e c e s r s S u y o o t r t. e f r n e M a u e n i mp t r M e s r me ta d Co t o y t m n Co u e a u e n n n r lS se
计 算机 测控 系统 的软 件 抗 干 扰 技 术 研 究
王锐 刚 ,吴 兴 纯 ,龙 志 文 ,王 晋
( 1云南农业 大学 基础与信息工程学 院 , 云南 昆明 600 ; 52 1
2昆明冶金 高等专科 学校 自动化与 电力学 院 ,云南 昆明 6 0 3 50 3)
摘 要 :抗干扰技 术和可靠性 设计是计算机测控 系统 中不可忽视 的两 个重要 内容 ,软件 抗干扰 措施是 硬件 抗干 扰措施 的一个补 充和延伸 ,应用得 法可 以显著提 高测控 系统 的可 靠性和 智能性 ,并且在 一定程 度上 可 以避 免和
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