工业控制自动化系统的干扰

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电子自动化控制中的干扰因素及改善

电子自动化控制中的干扰因素及改善

电子自动化控制中的干扰因素及改善引言电子自动化控制是现代工业生产中的重要组成部分。

在实际应用中,难免会遇到各种干扰因素,影响控制系统的性能和稳定性。

本文将探讨电子自动化控制中常见的干扰因素,并提出相应的改善方法。

一、电磁干扰电磁干扰是指来自电磁场的干扰信号,包括电磁感应、电磁辐射和电磁静电等。

电磁干扰对电子自动化控制系统的影响主要体现在以下几个方面:1. 电源干扰:电源中的高频噪声会通过电源线传导到控制系统中,影响控制器的工作稳定性和精度。

改善方法包括使用滤波器、稳压器等设备,减少电源干扰的传导。

2. 电磁辐射干扰:控制系统中的电子设备会发出电磁辐射,干扰其他设备的正常工作。

改善方法包括采用屏蔽措施,减少电磁辐射的传播。

3. 电磁感应干扰:外界电磁场的变化会感应到控制系统中的电子元件中,引起电压、电流的突变,影响控制系统的运行。

改善方法包括提高控制系统的抗干扰能力,使用屏蔽设备等。

二、温度变化温度变化会导致控制系统内部元件的物理特性发生变化,影响控制系统的精度和可靠性。

主要表现在以下几个方面:1. 温度漂移:温度的变化会导致电子元件的特性参数发生变化,如电阻值、电容值等。

改善方法包括使用稳定性好的元件,采用温度补偿技术等。

2. 热功耗:在控制系统中,电子器件的功耗会产生热量,导致温度升高。

过高的温度会降低元件的寿命和可靠性。

改善方法包括合理设计散热系统,降低系统功耗等。

三、噪声干扰噪声干扰是指来自信号源以外的干扰信号。

主要包括信号传输中的干扰、信号检测中的干扰和信号处理中的干扰。

噪声干扰对控制系统的影响主要体现在以下几个方面:1. 信号传输干扰:信号在传输过程中会受到线缆长度、线缆质量等因素的影响,引入噪声干扰。

改善方法包括使用干扰抗性好的线缆、增加传输距离等。

四、电源波动总结电子自动化控制中的干扰因素是影响控制系统性能和稳定性的重要因素。

我们应该认真分析和研究这些干扰因素,并采取相应的改善措施,以提高控制系统的工作效果。

基于工业自动化控制系统的抗干扰措施研究

基于工业自动化控制系统的抗干扰措施研究

率器件使用场所要特别注意 电源的隔离以及防范电源线路上
的 电磁 干 扰 , 对 电源 要 适 当安 装 避 雷 器 。
( 2 ) 接地系统 设计 。 一直强调工业环境对信 号造成的干扰 , 多 变 的环 境往 往 会 引起 系 统 崩 溃 、 死机 、 测 量 不 精确 等现 象 。 主要原因就是接地系统不合理,因此 有效的抗 干扰措施 就是
1 _ 2常 见干 扰源
干扰源的分类标准 比较多样 , 按 不同的标 准分 类不同。 一
般 可 分 为 自然 干 扰 源 和 技 术 性 干 扰 源 ,根 据 频 率 不 同又 分 为
( 1 ) 电源设计。 P L C电源输入端一定要注意隔离变压器使
用, 对 隔 离变 压 器 的初 、 次 级 绕 组要 分 别 添加 屏 蔽 层 , 避 免 产 生 电磁 感 应 形 成 干 扰 因 素 , 同时 将 屏 蔽 层 可 靠 接 地 ; 另 外 在 大 功
宽频和 窄频 干扰源, 导体干扰源、 电源干扰源、 辐射干扰源 以 及有序 、 无序 ( 泄露) 干扰源 等等。通过长期实践观察就不难 发现, 其实工地干扰来源主要有两个方面 : 一 个 方 面 是 变 频 器
和 雷 电 干扰 , 另一方面是线路干扰 , 主 要 是 电流 较 大 引起 的 。
容耦合或者电磁辐射感应形成的 电磁场耦合方式 ,造成 的影 响都不容小觑。
扰源 ; 切 断电磁干扰传播途径 ; 提高装置 自身抗干扰能力 。施 工 前 还 要 考 虑 电源 以及 接 地 系 统 的 设 计 规 划 ,包 括 软 件 设 计
以及 管 线 安 排 。下 面 作 一 些 简 要 分 析 :
1干 扰来 源及 途径 分 类

抗干扰技术在工业自动化控制系统中的应用

抗干扰技术在工业自动化控制系统中的应用

抗干扰技术在工业自动化控制系统中的应用摘要:工业自动化的发展让自动化控制系统的抗干扰技术得到了长足进步。

本文指出了常见的干扰源,并由此而提出了一系列抗干扰措施,结合某燃气控制系统介绍了抗干扰措施的实际应用。

abstract:the development of industrial automation for automation control system anti-interference technology got rapid progress. this paper points out the common interference sources, from this put forward a series of anti-interference measures, combined with a gas control system introduced the practical application of anti-interference measures.关键词:自动控制;抗干扰;抗干扰抑制key words:automaticcontrol,anti-interference,interference restraint中图分类号:[f287.2] 文献标识码:a 文章编号:工业自动化控制系统的硬件由大规模集成微处理芯片构成的可编程控制器(plc)、现场总线控制系统(fcs)、分散型控制系统(dcs)、工业控制机(ipc)及各测量控制仪表构成。

器件的pcb板内部连接线路越来越细,传递信号电流越来越小,供电电压越来越低,对噪声也越趋敏感,容易被周围干扰源干扰。

因此,须采取一定抗干扰措施来提高控制系统的可靠性。

以保证提高生产效率。

一、干扰源分析1、辐射干扰辐射干扰指的是电弧电路、雷电、射频设备等产生的空间辐射电干扰。

此类干扰,一般无法抑制干扰源,主要通过切断或减弱传播途径来减少干扰影响,如等电位联机、屏蔽、保护隔离等措施,做全方位防雷保护。

分散控制系统抗射频干扰能力的要求和测试记录

分散控制系统抗射频干扰能力的要求和测试记录

分散控制系统抗射频干扰能力的要求和测试记录分散控制系统(DCS系统)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统,用于监测和控制工业过程中的各类设备和参数。

由于工业现场常常存在复杂的电磁环境,其中包括射频(Radio Frequency,RF)干扰源,因此对DCS系统的抗射频干扰能力提出了要求。

在DCS系统的设计和制造过程中,需要考虑系统在可能的射频干扰环境下的工作能力,并进行相关的测试记录。

以下是对DCS系统抗射频干扰能力的要求和测试记录的详细介绍。

1.抗射频干扰能力的要求:-系统应能在射频电场强度较高的环境下正常工作,不受射频干扰影响;-系统对常见的射频干扰源如手机信号、电台等具有一定的抵抗能力;-系统在受到射频干扰时,能够及时发出报警并采取相应的措施,保证工业过程的安全运行;-系统本身的电磁辐射应符合相关的国家和行业标准,避免对周围设备和人员产生干扰。

2.抗射频干扰能力的测试记录:在DCS系统的设计和制造过程中,需要进行一系列的测试记录来验证系统的抗射频干扰能力,包括以下方面:-系统的基本功能测试:验证系统在正常工作环境中的基本功能是否正常;-系统的抗射频干扰测试:将DCS系统置于已知的射频干扰环境中,记录系统的工作状态和性能表现;-系统的抗射频干扰性能测试:在射频干扰环境中对系统的电磁辐射、抗干扰性、抑制性能等进行测试;-系统的报警功能测试:测试系统在受到射频干扰时,是否能够及时发出报警并采取相应的措施;-系统的电磁辐射测试:测试系统本身的电磁辐射是否符合国家和行业标准,是否会对周围设备和人员产生干扰。

测试记录应包括测试时间、测试环境、测试方法、测试结果等信息,并按照相关标准和规范进行存档和审核。

如有必要,还可以对测试过程中的关键数据和参数进行分析和评估,以进一步提升系统的抗射频干扰能力。

总之,对于分散控制系统(DCS系统)抗射频干扰能力的要求和测试记录是保证系统正常工作和工业过程安全运行的重要环节。

工业自动化控制系统的抗干扰措施

工业自动化控制系统的抗干扰措施

2 7 第6 0 年 期 0
河 北 煤 炭
l 5
是各个接地点电位分布不均,不 同接地点间存在地 电位 差 ,引起地 环路 电流 ,影 响系统 正常工 作 。 此 外 ,屏 蔽层 、接 地线 和大地 有 可能构 成 闭合 环路 ,在变化 磁场 的作 用下 ,屏 蔽层 内有会 现 感
维普资讯
1 4
河 北 煤 炭
2 7 第6 0 年 期 0
工业 自动化 控 制 系统 的抗 干扰 措施
萧凤志 ,魏 洪新
( 河北煤炭科学研究所 ,f 北 邢台 ・ 04 0 ) 5 0 0
摘 要 :分 析 了工 业 自动 化控 制 系统在 现 场 施 工 、生 产 中产 生 干扰 的各 种 原 因,并 找 出 了解 决
应 电 流 ,通过 屏蔽 层与 芯线之 间 的耦合 ,干扰信 号 回路 。若 系统 地与 其它 接地处 理混 乱 ,所产 生 的地 环 流就 可能 在地线 上产 生不 等 电位 分 布 ,影 响 自控 系统 内逻辑 电路 和模 拟 电路 的正 常工作 。逻 辑地 电
采用 信息 冗余技 术 ,设计 相应 的软件标 志 位 ;采 用 间接跳 转 ,设 置软件 陷 阱等提高 软件结 构可靠 性
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 种干扰 叠加在 信号 t,直接 影 响测量 与 :
控制精度 。
12 干扰 的主 要来 源及途径 . 12 1 来 自空 间的辐射 干扰 ..
(来 自 3 ) 接地C) E 的有 效手 段之一 。正确 地 接地 ,既能抑 制 电磁干扰 的影响 ,又能抑 制设备 向 外发 出干扰 ;而错误 地接 地 ,反而 会引入严 重 的干 扰 信号 ,使 自控 系统将 无法 正常工 作 。 自控 系统 的地线 包括 系统地 、屏 蔽地 、交 流地 和保 护地 等 。接 地 系统混 乱对 自控 系统的干 扰主要

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析工业自动化控制系统的抗干扰技术是工业控制中的关键技术之一。

这种技术的主要目的是降低外界干扰对工业自动化控制系统的影响,提高系统的稳定性和可靠性。

本文将对工业自动化控制系统的抗干扰技术进行分析。

首先,工业自动化控制系统中最常见的外界干扰包括电磁干扰、噪声干扰和电力干扰。

这些干扰会导致信号传输中的误差、控制信号的失真和噪声污染等问题,从而影响工业自动化控制系统的稳定性和可靠性。

为了抵御这些外界干扰,工业自动化控制系统采用各种抗干扰技术。

以下是常见的抗干扰技术:1. 硬件层面上的抗干扰技术硬件层面上的抗干扰技术主要包括信号隔离、滤波、屏蔽和接地等。

信号隔离可以将信号电气性质分离,从而解决信号传输中的地线干扰问题;滤波可以滤除高频噪声干扰,使信号传输更加稳定;屏蔽可以在电路板上采用金属盖板、金属屏蔽罩等,阻挡外界的电磁波干扰;接地可以使电路板内的各个不同电位达到相同电位,防止因接地问题产生的干扰。

软件层面上的抗干扰技术主要包括模拟电路技术和数字信号处理技术。

模拟电路技术可以通过设计合适的滤波器、锁相环、正交解调器等,对输入信号进行处理,从而达到抗干扰的目的;数字信号处理技术可以通过采样、滤波、数字噪声抑制等处理方法,对数字信号进行处理,降低外界干扰的影响。

3. 信号传输中的抗干扰技术信号传输中的抗干扰技术主要包括差分传输和光纤传输。

差分传输使用两个相反极性的信号同时传输,从而消除共模干扰;光纤传输使用光信号传输,避免了电磁干扰和磁场干扰。

总的来说,工业自动化控制系统的抗干扰技术是保证系统稳定性和可靠性的关键。

在设计控制系统的过程中,应选用合适的抗干扰技术,以确保系统能够在复杂的工业环境中正常运行。

工业现场系统信号的干扰及抗干扰措施

工业现场系统信号的干扰及抗干扰措施
来 源 1 自然 电磁 干 扰 、 雷 电干扰 是一种 自然 形式 的干扰 , 主要 的干扰 形式 是 电磁 感应 的 电压变 化, 导致设备 的系统信号发 生变化, 从而影响 了信号的传输 和接受, 严重 的可 以 导致 设备损坏 。另外太 阳的活动 也会造 成 电磁离子 的剧烈变 化也 可以影 响到 信号的传输 。 2、运行 环 境干 扰 在设备 的运行环 境 中存 在的 电磁 干扰 是因为 导体 中的 电流发 生变化 而来 的, 使得 导体 内的 电磁辐 射增 强 。在电子 设备 工作 的 时候 , 导体 的 d / t u d 或 d/t id 就会 产生 电磁 辐射 , 于这样 的原 理, 基 在工厂 中 的大型设各 在工作 中常 常处在频 繁改变功 率频 率等状态 , 以这样 就会 产生~些 容性 、感 性的干扰 , 所 影 响仪 器 仪表 正常 显示 或 采集 。另外 , 字脉 冲 电路 也是 一 种典 型 的干 扰 数 源 。这样 的情况 随着 电子技术 的 生产应 用越来 越广 , 行电磁 干扰 也成为 信 运 号 的 主 要 干扰 源 。 3、设 备 内部 干 扰 现场主 要系统 的 内部由于各 个 电路 间的 电磁 辐射而产 生的 干扰就是 内部 干扰, 如如逻 辑 电路 相互辐 射及其 对模拟 电路等 , 还有 模拟地 与逻辑 地的相 互 影 响及元 器 件间 的相 互 不匹 配使 用 等 。
工 业 技 术
I ■
工业现 场系统 信号 的干扰及 抗干扰措施
王 健
河北 唐山 0 3 2) 6 00 ( 山盾 石电气有 限责任 公司 唐
[ 摘 要】 随着工业 自动化 的逐 步推广 , 各种 对工业 现场 系统信 号 的干扰 也随之 增加 , 这样 就使得 信 号干扰 除 了 自然干 扰外, 各种设 备 间相互干 扰 的情 况也

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析随着工业自动化水平的不断提高,工业控制系统在生产过程中起着越来越重要的作用。

在现实生产环境中,各种干扰因素经常会给工业自动化控制系统带来一系列问题,如信号失真、控制误差等,严重影响了系统的稳定性、可靠性和性能。

提高工业自动化控制系统的抗干扰能力成为了亟需解决的技术难题。

本文将对工业自动化控制系统的抗干扰技术进行深入分析,为工业自动化领域的技术研发和实践提供有力支持。

一、工业自动化控制系统的干扰来源及特点工业自动化控制系统的干扰来源主要包括电磁干扰、机械干扰、温度变化、供电干扰等。

电磁干扰是最为常见和严重的一种干扰形式。

它不仅来自于外部环境中的电磁辐射,还可能由于系统内部的电磁干扰源,如电机、变频器等设备产生。

机械干扰主要来自于设备的运行、振动和冲击,在这种情况下,会导致传感器失灵、信号失真等问题。

温度变化对控制系统的干扰主要体现在传感器及电子元器件的工作温度范围内的波动。

供电干扰则包括电源电压波动、谐波干扰、电源噪声等,对于控制系统的正常工作有较大影响。

干扰的特点主要包括高频、低频、大幅度和突发性。

由于工业生产环境的复杂性,控制系统往往要在恶劣的环境中工作,因此对干扰的抗性要求较高。

工业自动化控制系统的稳定性和可靠性要求也较高,这就要求控制系统的抗干扰技术必须具有一定的鲁棒性和强健性。

目前,对工业自动化控制系统的抗干扰技术研究主要包括以下几个方面:信号处理技术、电磁兼容技术、隔离技术、滤波技术和自适应控制技术。

1. 信号处理技术信号处理技术是工业自动化控制系统抗干扰的重要手段之一。

它主要包括对信号进行采样、滤波、放大、数字转换等处理,以提高信号的抗干扰能力。

滤波技术是信号处理技术中的核心内容,它能够有效地去除信号中的干扰成分,提高信号的纯度和可靠性。

采用数字信号处理技术对信号进行处理,能够更好地抑制干扰,提高信号的抗干扰性。

信号处理技术在工业自动化控制系统的抗干扰中具有重要作用。

工业控制系统安全

工业控制系统安全

工业控制系统安全工业控制系统是指用于监控和控制工业生产过程的自动化系统。

在数字化时代,工业控制系统的安全性变得尤为重要。

本文将讨论工业控制系统的安全问题,并提供一些保护工业控制系统的措施。

I. 工业控制系统的安全威胁工业控制系统面临多种安全威胁,其中包括以下几种:1. 外部攻击:黑客和恶意软件可以通过互联网或其他网络渠道侵入工业控制系统,从而造成断电、数据泄露、生产中断等问题。

2. 内部威胁:员工的疏忽、错误行为或恶意操作可能导致工业控制系统出现故障或安全漏洞。

3. 物理攻击:恶意人员可以通过物理方式入侵工业控制系统,例如针对关键设备的物理破坏或干扰。

4. 供应链攻击:恶意供应商或第三方可能在工业控制系统的硬件或软件中植入恶意组件,以实现远程控制或数据窃取。

II. 工业控制系统安全的基本原则为了保护工业控制系统免受安全威胁,以下是一些基本原则:1. 安全策略:制定和执行全面的工业控制系统安全策略,包括对系统进行风险评估、建立安全管理体系、确保合规性等。

2. 审计和监控:实施实时监控和日志审计,以及对异常活动进行及时识别和响应,以确保系统的运行状况和安全性。

3. 访问控制:实施严格的访问控制策略,包括身份验证、授权和权限管理。

只有经过授权的用户才能访问和操纵工业控制系统。

4. 网络隔离:将工业控制系统与企业网络进行隔离,以减少网络攻击的可能性。

另外,还需将工业控制系统的互联网接入点进行防火墙和入侵检测系统的保护。

5. 安全培训:对工业控制系统的管理员和操作员进行定期的安全培训,提高其对安全威胁的认识和应对能力。

III. 工业控制系统安全的具体措施除了以上基本原则,还有一些具体措施可以采取来提升工业控制系统的安全性:1. 更新和维护:定期更新工业控制系统的软件和硬件,修补已知漏洞,并保持系统的稳定性和可靠性。

2. 加密通信:采用加密技术来保护工业控制系统的通信数据,防止数据被窃取或篡改。

3. 虚拟化技术:使用虚拟化技术可以隔离工业控制系统的不同组件,降低攻击者获取系统完全控制的可能性。

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析工业自动化控制系统是现代工业生产的重要组成部分,其质量和稳定性对整个工业流程影响巨大。

与此同时,现代工业生产环境非常复杂多变,存在许多干扰因素,如传感器误差、电磁干扰、放大器失真等。

为保证工业自动化控制系统的稳定性和可靠性,必须采用一定的抗干扰技术。

现代工业生产环境中,电磁干扰是一个很普遍的问题。

电磁干扰可以产生高频干扰信号,这些信号会影响系统的传输和处理。

为了解决这个问题,可以采用屏蔽技术。

屏蔽技术可以把环境中的电磁辐射信号通过金属屏蔽掉,从而使系统免受电磁干扰的影响。

同时,还可以采用电磁兼容性(EMC)技术,以减少或消除电器设备之间的相互干扰。

EMC技术是一种综合性的技术,在系统设计中应尽可能考虑电磁兼容性问题,如地线接触问题、信号传输线阻抗匹配、电缆走向和屏蔽等方面。

另外,传感器误差也是影响工业自动化控制系统稳定性的重要因素之一。

传感器误差可以分为系统误差和随机误差。

系统误差可以通过校准,误差补偿等方法进行解决。

随机误差则需要采用滤波技术。

滤波技术可以利用滤波器对信号进行滤波处理,滤去干扰信号,保留有用信号。

滤波器种类繁多,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。

滤波器的设计需要根据具体问题选择合适的滤波技术和滤波器类型。

在工业自动化控制系统中,放大器失真也是一个很普遍的问题。

放大器失真会导致信号失真,从而影响系统的控制效果。

为了解决这个问题,可以采用自适应控制技术。

自适应控制技术可以通过对系统状态和输出进行自适应调整,以适应环境变化和外界干扰,从而达到改善系统性能的目的。

自适应控制技术的实现需要充分考虑控制算法的稳定性和鲁棒性。

除了上述几种抗干扰技术外,还有一些其他的技术应用在工业自动化控制系统中。

例如,时域分析技术可以对干扰进行精细分析,确定采取何种抗干扰技术。

另外,可靠性工程可以在系统设计中充分考虑系统的可靠性和冗余性,从而提高系统的稳定性和可靠性。

PLC与触摸屏的抗干扰对策有哪些

PLC与触摸屏的抗干扰对策有哪些

PLC与触摸屏的抗干扰对策有哪些PLC(可编程逻辑控制器)和触摸屏在工业自动化领域中广泛应用。

然而,由于工业环境中存在大量的电磁干扰和其他干扰源,PLC和触摸屏可能会受到干扰,影响其正常运行。

为了确保系统的稳定性和可靠性,需要采取各种抗干扰对策。

以下是一些常见的PLC和触摸屏抗干扰方法:1.地线设计:良好的地线设计是消除共模干扰的关键。

在安装PLC和触摸屏时,应确保良好的接地,使用适当的接地导线和连接器,以降低干扰从其它设备传递到PLC和触摸屏的可能性。

2.屏蔽和滤波:在PLC和触摸屏的电源线、信号线和数据线上使用屏蔽和滤波器,可以有效地减少外界电磁干扰。

3.电磁隔离:通过将PLC和触摸屏与外界电磁干扰源隔离开来,可以降低外界干扰对其的影响。

可以通过适当的屏蔽和隔离物来实现电磁隔离。

4.接线和布线:正确的接线和布线也是减少干扰的重要因素。

应尽量避免信号线和电源线等线束的交叉和并行布置,同时要保持足够的距离,以减少信号之间的互相影响。

5.良好的接地和保护接地:接地和保护接地的良好设计可以帮助减少地线干扰和静电放电。

6.使用屏蔽电缆和连接器:使用屏蔽电缆和连接器可以有效地减少外界电磁干扰对PLC和触摸屏的影响。

7.选择适当的设备位置:正确选择PLC和触摸屏的安装位置可以降低外界干扰的影响。

避免将其安装在电磁干扰较强的区域附近,例如电机和高功率设备。

8.维护和保养:定期进行维护和保养可以减少PLC和触摸屏的故障率。

定期清洁设备表面,检查电缆和连接器是否松动,确保电源供应正常等。

以上是一些常见的PLC与触摸屏的抗干扰对策。

根据具体的应用环境和要求,可能还有其他特定的抗干扰方法。

在设计和安装PLC和触摸屏系统时,应根据实际情况采取相应的抗干扰措施,以确保系统的可靠性和稳定性。

工业控制系统电磁干扰浅析

工业控制系统电磁干扰浅析

工业控制系统电磁干扰浅析关键词EMC PLC 干扰接地系统前言随着工业控制领域的发展,工控系统在工业企业的生产系统中起到越来越关键的作用。

而工业控制系统中普遍存在的电磁干扰可能对设备控制及操作产生不可忽略的影响,轻则影响精度,重则损坏设备,影响生产。

因此,如何有效地防止电磁干扰成为工业控制系统设计中一个重要的环节。

电磁干扰起因复杂,类型多变,可能起源于系统内部,也可能来自系统外部。

本文就工控系统中普遍存在的各种电磁干扰的类型、起因、后果进行初步分析。

另外,由于在工控系统中PLC已经得到了越来越广泛的应用,而PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业安全生产和经济运行,其抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。

因此,本文也对PLC系统如何提高抗干扰能力做了一些探讨,同时结合实际工程应用,针对网络总线、PLC机柜、电缆布线等各环节提出一些在工程设计施工中行之有效的抗干扰措施。

正文一、电磁干扰综述及原理分析1.电磁干扰的感应原理在一个干扰变量通过耦合从干扰源传送到敏感设备时,就会造成对设备的电磁干扰。

如下图所示:1.1干扰源干扰源是干扰变量的起源。

所有进行电磁能传输的设备都可能成为干扰源。

干扰源可能位于系统中( 系统内部),也可能存在于系统之外( 系统外部)。

1.2耦合干扰变量到敏感设备的耦合过程可以通过多种方式来实现:a ) 电流的方式:通过正常的电路进行耦合;b ) 电容的方式:通过电场进行耦合;c ) 电感的方式:通过磁场进行耦合;d ) 电磁波或者辐射感应:通过电磁场进行耦合;1.3敏感设备敏感设备包括功能会受干扰变量干扰的所有设备和部件。

1.4干扰变量干扰变量( 干扰) 可能是电压,电流和电磁场。

它们由电磁活动引起,具有很大的振幅和频率范围,它们的强度,以及给敏感设备带来的功能损害的时间和程度,其范围也非常广泛。

2.电磁干扰源的分类根据形成原因、传导介质以及频率特性等性质,干扰源可按以下方式分类:2.1 根据形成原因分类:可分为自然形成和工程技术因素形成:自然干扰源包括:雷击、大气、静电放电等。

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析
工业自动化控制系统是指利用计算机和现代控制技术对工业生产过程进行全面、快速、准确的监控和控制,从而提高生产效率和质量的自动化系统。

工业控制系统受到外部干扰
的影响,如电磁干扰、噪声干扰、温度变化、震动等,这些干扰会导致控制系统正常运行
的困难,因此需要采取一些抗干扰的技术手段来保证系统的稳定性和可靠性。

一、电磁干扰抗干扰技术
1.屏蔽技术:利用屏蔽材料对关键部件进行屏蔽,以防止外界电磁干扰的进入。

对于
电缆等传输线路,采用屏蔽电缆进行布置。

2.滤波技术:通过滤波器对输入信号进行滤波处理,滤除高频噪声,以减小对控制器
的干扰。

3.接地技术:合理的系统接地可以减小电磁干扰的影响。

通过增加接地电阻、加强地
线连接等手段来提高系统的抗干扰能力。

1.信号调理技术:通过信号调理器对输入信号进行放大、滤波、去噪等处理,以提高
信号的质量和稳定性。

2.差分输入技术:对于传输线路较长的情况,可以采用差分输入的方式,以减小噪声
的干扰。

三、温度变化抗干扰技术
1.温度补偿技术:对于受温度影响较大的传感器和执行器,可以采用温度补偿技术,
通过对温度进行实时监测和补偿来提高系统的精度和稳定性。

2.热控技术:对于温度敏感的元件,可以采用热控技术来控制其工作温度,以提高系
统的稳定性和可靠性。

四、震动抗干扰技术
1.机械减振技术:通过在机械结构中加入减振装置来减小震动对系统的影响。

2.信号处理技术:对于受到震动干扰的信号,可以采用信号处理技术对其进行滤波和
修复,提高系统的稳定性。

电子自动化控制装置干扰因素与应对

电子自动化控制装置干扰因素与应对

电子自动化控制装置干扰因素与应对摘要:电子自动化控制装置已经成为现代工业生产过程中不可或缺的一部分。

然而,随着工业环境的不断变化,电子自动化控制装置的干扰问题也变得越来越普遍。

为了确保电子自动化控制装置的正常运行,必须对其干扰因素进行深入研究,并采取有效的应对措施。

关键词:电子自动化控制装置;干扰;因素;应对一、电子自动化控制装置的干扰因素(一)电磁干扰电磁干扰是指电磁场对电子自动化控制装置产生的影响,其影响范围广泛,包括电磁辐射和电磁感应两种。

电磁辐射主要是指电器设备在运行时所产生的电磁场辐射,包括高压线路、变压器、电机等电器设备的电磁辐射,这些电磁辐射可能会干扰到电子自动化控制装置的正常运行。

电磁感应则主要来自于瞬态电压、电流的变化等因素,这些变化可能会在电子自动化控制装置中诱发电压或电流,导致装置的错误触发或误动作。

电磁干扰的严重性取决于干扰源的强度和频率,以及电子自动化控制装置的灵敏度和工作频率等因素。

(二)环境干扰环境干扰是指来自自然界和工业生产过程中的环境因素对电子自动化控制装置产生的影响。

其中,自然界的环境因素包括气象、地质等自然现象,如温度、湿度、气压、风速等,这些环境因素可能导致电子自动化控制装置的工作稳定性受到影响。

工业生产过程中的环境因素包括机械振动、声波、热辐射等,这些环境因素可能导致电子自动化控制装置的传感器、开关、电路等受到干扰,从而影响了其测量、控制和保护等功能的准确性和可靠性。

在电子自动化控制装置中,温度、湿度等环境因素的变化可能导致传感器的灵敏度发生变化,进而导致测量误差的出现。

此外,电子自动化控制装置的电路板和元器件也会受到机械振动、声波和热辐射等环境因素的影响,这些干扰可能导致电路板和元器件的老化、损坏和失效,从而影响电子自动化控制装置的性能和可靠性。

(三)电源干扰电源干扰是电子自动化控制装置中最为常见的干扰类型之一。

电源的不稳定性、电磁干扰、负载变化等都可能导致电源波动。

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析

工业自动化控制系统的抗干扰技术分析工业自动化控制系统的抗干扰技术是指采用各种方法和措施,来消除或抑制在系统中出现的各种外来干扰,确保系统的可靠性、稳定性和正确性。

随着工业自动化控制系统的应用越来越广泛,对抗干扰技术的要求也越来越高。

在工业自动化控制系统中,主要的外来干扰包括电磁干扰、电力干扰、地线干扰、热干扰等。

下面介绍几种主要的抗干扰技术。

1. 屏蔽技术屏蔽技术是通过在电气设备的内部或外部包覆屏蔽材料,来防止电磁波向设备传递,从而达到抑制干扰的目的。

屏蔽技术的优点是结构简单、易于实现,但其缺点是耗费的成本较高,生产周期较长。

2. 线路设计正确的线路设计能够显著地降低外部干扰对系统的影响。

对于电源线、信号线、地线的设计,需要充分考虑其长度、布局位置以及电器元件的受电量。

例如,在连接耦合器时,最好将信号和电源线相分离,并采取盐稳压、滤波等措施,以保证干净的电源线。

3. 综合降噪技术综合降噪技术包括软件和硬件两种方式。

在软件方面,可以通过编写程序对采样数据进行处理以降低噪声,还可利用滤波技术进行降噪。

在硬件方面,可以采用例行的电气清洗和维护,以保障系统的正常运行。

4. 外部配套设备防护工业自动化控制系统中的外部配套设备, 如变频器等, 也经常会出现影响系统正常工作的干扰, 因此需要采取防护措施, 确保其正常工作。

常见的方法包括: 在配套设备关键部分的电路上添加RC滤波器, 使用交流滤波器和电源滤波器等。

总结:上述抗干扰技术不仅可以降低电器元件被外部干扰的风险, 还能大大提高设备的可靠性和性能。

因此, 工业自动化控制系统中必须要考虑到抗干扰技术的应用, 以增强其稳定性和可靠性。

工业自动化控制系统的抗干扰技术初探

工业自动化控制系统的抗干扰技术初探

经验交流Digital Space P .143卖和找钱的功能。

参考文献[1] 谭浩强.C 程序设计第四版.清华大学出版社,2010.06.作者简介刘磊,1994年10月,男,汉族,沈阳工学院,学生。

金亚玲( 通讯作者),1978 年10 月,女,汉族,辽宁人,沈阳工学院, 教师,副教授,硕士学位,研究方向:智能控制。

电气控制技术与PLC 的论述王森 郭锐 沈阳工学院信息与控制学院摘要:随着现代现代社会不断发展,我们在电气控制方面去得了极大的进步,自动化控制更是其中的重要一环,而自动化控制是通过可编程控制器PLC 来实现的,可编程序控制器是一种以计算机(微处理器)为核心的通用工业控制模式,目前已被广泛地应用于工业生产的各个领域。

关键词:电气控制设计 PLC 产生与发展1 电气控制系统1.1电气控制系统的设计:一个是原理设计,要满足生产机械和加工工艺的各种控制要求;另一个是工艺设计,要满足电气控制装置本身的制造、使用以及维修的需要。

原理设计决定着生产机械设备的合理性与先进性,工艺设计决定着电气控制设备的生产可行性、经济性、造型美观和使用维护方便等。

1.2电气控制系统的设计原则:满足生产机械和工艺过程的要求;控制线路应简单、经济;保证控制线路工作的可靠和安全;设置完善的保护环节;操作、使用、调试与维修方便。

2 PLC 的产生与发展在PLC 出现之前,机械控制及工业生产控制是用工业继电器实现的,在一个复杂的系统中,可能要使用成百上千个各式各样的继电器,接线,安装的工作量很大。

如果控制工艺要求发生变化,控制柜内的原件和接线也需要作相应的改动,但是这种改造往往费用高、工期长,以至于有点用户宁愿扔掉旧的控制柜,去制作一台新的控制柜。

继电器控制的这些固有缺点,给日新月异的工业生产带来了不可逾越的障碍。

由此,人们产生了一种运球新型控制装置的想法。

随着微处理技术的发展,PLC 也得到了迅速发展,其技术和产品日趋完善,它不仅以其良好的性能满足了工业生产的广泛需要,而且将通信技术和信息处理技术融为一体,是其功能更加完备。

自动化控制系统抗干扰措施分析

自动化控制系统抗干扰措施分析
2 0 1 3 年第 5 期总第1 2 5 期
S- L_ C0 N VALLEY

自动化控系统抗干扰措施分析
李 新增
( 河 北钢 铁 集团 邯钢 公 司 , 河北 邯郸 0 5 6 0 0 0 )
摘 要 根据 近几 年 的工 业发 展 情 况来看 ,自动化 控 制 系统 已经 占有 一 定 重要 的地位 , 从 工业生 产 的全部 过程 和每 个 环节便 可 随 处可 见 自动化 控 制 系统 。然 而在 实 际生 产 中 ,自 动 化控 制 系统 的运 行 受到 许 多 干扰 , 面对 此情 况 , 分析
分析 之后 , 将 其进 行分 类 , 可 分为 以下几 类 。 1 )雷 电电磁 波 干扰 。在 自控系 统 的外 围空 间 , 雷 电电磁 波 以 雷击 电磁 的脉 冲 形式 对 电 源 、数 据传 输 线 路 以及 信号 的 输 入 浪涌 电流 和 电压造 成干 扰 。 2 )地 电位 干扰 。 在工 烽 自动化 控制 系统 的众 多 干扰 源 中 , 地 电位 干 扰不 过 是其 中之 一 。接 地基 准 点 是 自控 系统 为 了 达到 获得 基准 电位 的 目标 而 必须 进行 的一 项工 作 , 但就 在此过 程 中 , 很 容 易 出现单 相短路 电 流现 象 , 从 而 影响 整个 自控 系统 的运行 。 3 )电源干 扰 。只 有保 证供 电正常 才能 维持 整个 工业 化 自控 系统 的 运行 , 但是 在 系 统实 际 运 行 中 , 空间 电磁 很 容 易对 电源 造 成 一 定程 度 的干 扰 , 尤 其 是 在对 电网 内部 和开 关 分别 进 行 浪 涌 和 短 路 冲击 的操 作 等 , 不 管 怎样 , 干扰 总 会通 过 相关 途 径 传 输 到 电源 。而 且 , 分 布 电容 不 可 避 免地 会 以一 定 的形 式 存 在 , 要 绝对 地 隔离这些 浪 涌和 冲击 , 似 乎是不 可 能的 。 4) 信 号 传 输 线 干 扰 。信 号传 输 线 与 自控 系 统 是 连接 一 起 的, 主要在传输信息时起着一定的作用 , 然而在此传输过程中 , 些 干扰 信 号通 过 电 网或 者 是 电磁 辐射 人 侵 到这 些信 号传 输 线 中去 对其 造 成 干扰 , 而 后 者 的入 侵 方式 , 即信 号线 上 的外 部 感 应 干扰 , 将会 使 信号 工 作 出现 异 常 , 而 且在 测 量过 程 中误 差 很 容 易产 生 , 另外 , 还 会 损伤 自控 系 统 中的各 种 元件 。 工业 自控 系 统干 扰源 的分类 主要 是依 据其 产生 原 因进行 的 , 通 常情况 下 , 由于 干扰 源 的干 扰模 式 不尽 相 同 , 便 可将 其 分 为共 模干 扰 和差 模 干 扰 这两 种 。其 中 , 前 者 主要 是 在受 到 信 号 电 位差 的影 响 , 而 使接 地 电位 差 以及 信 号感 应 电业 产 生 了叠 加现 象 的情 况下 形 成的 , 而后 者 的形 成则 是 因为 在信 号 两级 的 干扰 电 压和 不均 衡 电路 转换共 模 干扰的 作用 下 , 形成 了 电压 叠加 。

工业自动化控制系统的干扰及预防措施

工业自动化控制系统的干扰及预防措施

工业自动化控制系统的干扰及预防措施摘要:随着社会以及经济的的快速发展,工业的发展也极为迅速,尤其是自动化控制系统的发展,为工业的发展做出了巨大的贡献。

但是同样随着工业发展的脚步越来越快,工业自动化控制系统在实际操作中所存在的问题也逐渐凸显出来,这些问题对工业自动化控制系统的运作带来不良影响。

如何做好工业自动化控制系统的抗干扰工作也成为工业自动化控制系统安全运行的重要工作。

本文主要就当前的工业自动化控制系统中常见的一些干扰源进行了阐述,分析了其产生的原因,并且就问题提出了相应的抗干扰措施。

关键词:工业自动化控制系统抗干扰技术分析前言:近年来,工业自动化控制系统在我国的工业发展中占有举足轻重的作用,社会经济在不断地发展,工业化水平也在不断的提高。

工业自动化控制系统在运行的过程中,会受到多种干扰源的干扰。

不仅如此,由于干扰源种类多种多样,抗干扰的工作变得极其复杂,只有将这些影响因素逐一解决,才能使得工业自动化得到较好的发展。

想要将这些问题解决,就必须分析并指出其干扰源,并进一步地制定出能有效解决问题的相应措施。

一、工业自动化控制系统主要的干扰源分析工业自动化控制系统是工业生产中的重要组成部分,运行效率直接与工业的发展有着一定的影响。

就当前工业自动化控制系统的分析来看,在很多情况下都会受到干扰的情况,而干扰源主要来源于宽频干扰源、辐射性干扰源、连续性干扰源、技术性干扰源、导体性干扰源等,每种干扰源给系统带来的危害有一定的差异性,工业自动化控制系统的抗干扰技术也逐渐被重视。

(一)通过电源线引入的干扰通过电源线引入的干扰是工业现场较为常见的一种。

这类干扰主要是有两个方面的来源,一是直接通过供电电源系统窜入控制系统中,二是通过供电电源的耦合而进入控制系统。

由于常见的控制系统是由电网的电源进行供电的,许多因素会对控制系统造成影响和干扰,例如电网的波动、大功率用电设备的开启或停止、电网短路的暂态冲击等等都会通过输电电源线路传送,对控制系统带来一定的影响。

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工业控制自动化系统的干扰问题分析
摘要:自动化系统是在机电功能、信息采集功能和控制功能上引进的人机控制技术,并将机电设备与采集处理设备用相关软件有机结合而构成的系统。

自动化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。

本文分析了工业微机控制系统的干扰来源并提出了相应的抑制措施。

abstract: the automation system is in the electrical and mechanical function, information collection function and control function of the introduction of the man-machine control technology, and mechanical and electrical equipment and acquisition and processing equipment with the relevant software and system consisting of organic combination. automation system in industrial application environment operation, the system will always be getting power grid, space and the surrounding environment interference. this paper analyzes the industrial microcomputer control system of the interference sources and the corresponding control measures.
对于工业微机控制系统,干扰主要来源于两个方面:一是空间干扰,即电磁场的干扰;二是电网干扰,这是对微机系统的主要干扰。

电网在周围大功率设备运行中,特别是启动过程中,将串入尖峰干
扰或电压跌落,从而导致cpu工作不正常,存储器内容被破坏。

一、干扰的定义及分类
在工业控制现场中分布着各种各样的杂散电磁信号,它们的频率可以从直流至 1000mh2甚至更高,印噪声,噪声是绝对的,它的产生和存在不受接收者的影响,是独立的,与有用信号无关,干扰信号是相对有用信号而言的,只有噪声达到一定的数值,并且和有用信号一起进入电子控制装置,并影响装置正常工作时,称这类噪声为干扰,干扰在一定的条件下可以消除,而噪声一般只能减弱而不能消除,干扰的分类方法有很多种,按其产生和传播的方式可分为下述6种:
1.静电干扰
静电干扰实际上是电场通过电容器或分布电容耦合到受扰装置而形成的干扰,例如:流过较大电流的动力线周围存在着较强的电场,这个电场可以通过该动力线和周围的电路之问存在的分布电容向
其周围的电路施加干扰,而且电场强度越大,受扰电路与该动力线距离越近,以及它们之间平行走线的距离越长,这种由动力线施加在受扰电路中的静电干扰越强。

2.磁场耦夸干扰
它是一种感受式干扰,主要是由靠近电子装置的流过较强电流的线路周围的变化电磁场对电子装置回路耦合所形成的干扰,如:动力线、变压器、交流电动机、交流接触器、电磁铁等产生磁场的器
件周围都存在着较强的交变电磁场,这种交变电磁场会使其附近的电子线路产生感生电动势和感生电流,从而形成干扰。

3.电磁辐射干扰
由空间电磁渡被电子装置接收而形成的干扰称电磁辐射干扰,例如:高频感应加热炉和可控硅中频炉及各种有触点电器所产生的电火花、电弧都会产生辐射电磁渡,当它们附近的电子装置所接收到的电磁渡达到一定强度时,就可能形成电磁辐射干扰。

4.共阻抗干扰
由于电子控制装置中各个电子回路间的公共导线存在着电阻和电感,当一个回路的电流流过这段公共导线时,会在导线上产生电压降落,这一阻抗压降耦合到其它电子回路中就形成了共阻抗干扰。

5.漏电耦合干扰
该干扰是指由于控制装置内部与内部或内部与外部本不应该有电气联系的部分之间的电气绝缘性能下降而造成各部分之间有漏电流而形成的干扰,例如:工作在空气湿度较大场合下的控制装置,由于装置内部器件工作时的发热可能会在器件上凝结露水,这样便造成器件内部与外部各线之间的绝缘电阻下降而产生漏电耦合干扰,漏电耦台干扰一般发生在工作环境恶劣的条件下。

6.电网干扰
一般电子控制装置的工作电源是通过从电网获得的交流电经变换处理得到的,接在电同上的一些用电设备在工作时可能对电同施加
干扰,使电同电压含有干扰信号,例如:切断大感性负载所产生的浪涌过压会叠加到电同电压上;启动大的用电设备会造成短时间内电同电压下艏;大功率可控硅的触发导通会使电网电压波形畸变;电力传输线会接收各种高频辐射干扰信号,从而使电同上含有各种高频干扰信号,电网上所含的低频干扰信号可以通过电子控制装置的电源变压器耦合到次级;高频干扰信号可以通过电派变压器初、次级间的寄生电容耦合到次级,这样就可能使电子装置的工作电源含有各种频率的干扰信号而影响装置工作。

二、场干扰及解决办法
场干扰:系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通讯发射台的电磁波;周围设备发出的电磁辐射等。

这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。

解决场干扰:
1.解决场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。

2.消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。

3.防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。

4.不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。

5.在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用
线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。

三、增加软件抗干扰技术
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。

因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:
1.使微机硬件系统良好接地,远离干扰场,对强场干扰做好屏蔽。

2.保护系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。

3.ram 区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。

4.plc 间的数据交换及传输采用 crc 校验。

5.设置 watchdog 功能,由硬件配合,监视软件的运行情况,遇到故障进行相应的处理。

6.设置软件陷阱,当程序指针失控而使程序进入非程序空间时,在该空间中设置拦截指令,使程序进入陷阱,然后强迫其转入初始状态。

7.采用自动化系统冗余设计方案。

参考文献
[1] 王志卫. 工业控制计算机系统的电磁兼容设计[j]. 微计算
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[3]开关电源运行中的电网干扰及其抑制[j]. 电源世界 ,
2006,(02) .
[4] 丁希仑,陈伟海,张启先. 空间机器人柔性臂动力学模糊控制
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[5]变频器电网干扰和抗干扰对策[j]. 变频器世界 , 2006,(01) .。

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