謝華
摘要 當(dāng)今社會(huì)最明顯的特征就是自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,尤其是在電子行業(yè),電子自動(dòng)化控制裝置具備很高的應(yīng)用價(jià)值,但同時(shí)應(yīng)用中的干擾問題卻一直是影響企業(yè)高效率生產(chǎn)運(yùn)行的重要因素。研究發(fā)現(xiàn)輕度的干擾會(huì)造成信號(hào)控制偏差,嚴(yán)重時(shí)則會(huì)造成機(jī)器錯(cuò)誤運(yùn)行或者死機(jī),最終引發(fā)嚴(yán)重的安全事故,可見,在工業(yè)生產(chǎn)中必須強(qiáng)化對干擾因素的分析和控制。鑒于此,筆者先總結(jié)了電子自動(dòng)化控制裝置中常見的干擾問題,然后針對具體的干擾問題提出相應(yīng)的解決策略。
【關(guān)鍵詞】電子自動(dòng)化 控制裝置 干擾問題解決策略
1 電子自動(dòng)化控制裝置的常見干擾問題
1.1 靜電干擾
在電子自動(dòng)化控制裝置的使用中,靜電干擾是最常見的干擾因素,發(fā)生靜電干擾的主要原因是由于電場在經(jīng)過電容器或分布耦合電容傳送至對應(yīng)設(shè)備中,就會(huì)使自動(dòng)化控制裝置受到干擾。在此過程之中,如果動(dòng)力線中還存在較大的電流,就會(huì)使外部電場強(qiáng)度增強(qiáng),這樣在動(dòng)力線周圍電容的影響下就使自動(dòng)化裝置受到干擾。另外,自然界中的雷電現(xiàn)象或者是設(shè)備自身接地不良的問題引發(fā)的漏電現(xiàn)象也會(huì)使自動(dòng)化裝置受到靜電干擾。
1.2 磁場耦合干擾
在電子自動(dòng)化控制裝置運(yùn)行中,若裝置周圍的電流越強(qiáng),進(jìn)而就會(huì)使電磁場變強(qiáng),在其和回路耦合時(shí),則就會(huì)形成自動(dòng)化控制裝置干擾。此外,電路周圍的電磁場能感覺到電流,還能對裝置產(chǎn)生磁場耦合干擾。比如說自動(dòng)化控制裝置周圍有變壓器、磁鐵等器件則會(huì)產(chǎn)生交變電磁場。所以說,在電子自動(dòng)化控制裝置中,磁場耦合干擾也是不容忽視的重要因素。
1.3 共阻抗類干擾
通常情況下,電子線路間的連線都存在一定的電阻與電感應(yīng)現(xiàn)象,特別是如果整個(gè)自動(dòng)化控制裝置都處在工作狀態(tài)中,經(jīng)過電子線路的電流就有可能會(huì)使導(dǎo)線周圍的電壓出現(xiàn)下降的情況,此時(shí)抗壓耦合就需轉(zhuǎn)換至另一種回路中,進(jìn)而就會(huì)出現(xiàn)一些干擾。另外,若整個(gè)干擾與被干擾線路間影響存在長短之別,進(jìn)一步則會(huì)造成抗干擾類不良影響。
1.4 電磁輻射干擾
在應(yīng)用電子自動(dòng)化控制裝置時(shí),若磁場與電場間交互發(fā)生變化,則就會(huì)形成電磁波,此時(shí)因電磁波對自動(dòng)化控制裝置造成的干擾就是電磁輻射干擾。通常情況下造成電磁輻射干擾的主要因素是無線電設(shè)備,常見的就是移動(dòng)電話、電視塔等,再就是某些電器設(shè)備如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等也會(huì)造成電磁輻射干擾。
2 電子自動(dòng)化控制裝置干擾問題的解決策略
2.1 靜電干擾的解決策略
針對靜電干擾的解決主要是應(yīng)用接地方式以及靜電屏蔽的策略。因在靜電平衡狀態(tài)時(shí)會(huì)受金屬導(dǎo)體特性影響,所以使用接地方式能實(shí)現(xiàn)電纜的有效隔斷,實(shí)現(xiàn)防止靜電干擾的目的。除此之外,盡管靜電干擾對自動(dòng)化裝置的影響很大且比較復(fù)雜,但是只要制定針對性的保護(hù)策略就可有效避免靜電干擾問題的出現(xiàn)。例如針對設(shè)備靜電接地干擾,可以事先進(jìn)行防漏電設(shè)備處理,科學(xué)分離接地樁與自動(dòng)化裝置,同時(shí)將電力線與金屬導(dǎo)體進(jìn)行接線,防止靜電干擾,以此促使實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽的目的;再比如針對雷電干擾可以安裝合適的避雷針等。
2.2 磁場耦合干擾的解決策略
電子自動(dòng)化控制裝置使用中,其內(nèi)部本身就會(huì)形成磁場,這種磁場就是控制裝置的主要干擾因素,同時(shí)再加上其磁場耦合進(jìn)而則會(huì)對周圍裝置造成很大的影響,此時(shí)可將其稱為近場干擾,對這種現(xiàn)象進(jìn)行干擾控制時(shí)可對干擾源周圍或裝置本身進(jìn)行合理的處置,主要的處置方式是設(shè)置高導(dǎo)磁屏蔽,實(shí)現(xiàn)對磁場干擾的限定,此時(shí)干擾源就無法進(jìn)行向外輻射,最終實(shí)現(xiàn)控制干擾的目的。總體上看運(yùn)用此種方式進(jìn)行干擾的原理是切斷干擾源傳輸途徑,結(jié)合有關(guān)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)此種方式也是控制磁場耦合干擾的最有效措施。需要注意的是在采用這種方式時(shí),若信號(hào)傳輸距離比較遠(yuǎn)則不適宜采用。另外,要想實(shí)現(xiàn)磁場耦合干擾的有效控制也可通過代替法,即用雙絞線代替信號(hào)線,這主要是由于雙絞線在受到干擾時(shí),其含有的感生電流能對干擾源進(jìn)行有效的抵抗,最終實(shí)現(xiàn)對磁場耦合干擾的控制。
2.3 共阻抗干擾的解決策略
結(jié)合上文的分析可知,共阻抗干擾基本都是存在電子回路公共線路之中,通常最常見的就是以下兩種類型,一種是電源共阻干擾,另一種是公共接地共阻干擾。對此在進(jìn)行控制時(shí)可以進(jìn)行電源功率容限的擴(kuò)充,以此降低電源內(nèi)阻,與此同時(shí)還應(yīng)該對數(shù)字、模擬電路分開設(shè)置,接著將數(shù)字、模擬電路分別連接至相應(yīng)的電源輸出端口中,以此防止共阻抗干擾對裝置產(chǎn)生的不良影響。另外,有關(guān)工作人員還可以適度增大地線以及電源導(dǎo)線橫截面面積,并減短線路長度,以此實(shí)現(xiàn)抗干擾效果。
2.4 電磁輻射干擾的解決策略
實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)對電磁輻射干擾而言,如果降低變電磁場頻率,電磁輻射程度則會(huì)減弱,此時(shí)對控制裝置造成的影響就很小,反之則更大,所以可以說高頻電磁場是影響電磁輻射干擾的重要因素。因而在電磁輻射干擾控制中,可選用那些電阻相對比較低的金屬材料,同時(shí)設(shè)置一定的屏蔽層。這樣若高頻電磁場與屏蔽層發(fā)生作用即會(huì)產(chǎn)生渦流反應(yīng),產(chǎn)生后就會(huì)對高頻電磁場造成一定的影響,進(jìn)而降低輻射程度,最終實(shí)現(xiàn)對電磁輻射類干擾的有效控制。此外,在實(shí)踐操作中,還可以對自動(dòng)化控制裝置或者是干擾源設(shè)置屏蔽措施。
3 結(jié)束語
總而言之,在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和發(fā)展的時(shí)代背景下,電子自動(dòng)化控制裝置必須會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。但是在自動(dòng)化控制裝置系統(tǒng)不斷完善且結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的情況下必然會(huì)使使用中的干擾因素更多。所以總結(jié)干擾因素,并探討相應(yīng)的解決策略是后期電子自動(dòng)化控制裝置要實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
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