电子自动化控制中的干扰问题与改善方式

史阔+付纪新+王思翔

摘 要 文章首先从线路、电源和信号三个方面对电子自动化控制中的干扰问题进行了简要分析，在此基础上对改善电子自动化控制中干扰问题的有效方式进行论述，期望通过本文的研究能够对电子自动化控制系统的稳定运行有所帮助。

【关键词】电子自动化 控制系统 干扰

1 电子自动化控制中的干扰问题分析

近年来，随着电子自动化技术的发展，使得以该技术为核心的自动化控制装置各方面的性能日趋完善，其在工业领域中的应用也越来越广泛。但由于此类设备的应用环境相对比较复杂，致使其在运行过程中，常常会受到各种因素的干扰，这在一定程度上对自动化控制装置的运行稳定性和可靠性造成影响，下面重点对主要的干扰问题进行分析。

1.1 线路的干扰问题

电子自动化控制装置或系统在应用时，需要通过线路与被控制设备进行连接，由此可能会产生如下干扰问题：

1.1.1 静电感应

这是比较常见的一种连接线路干扰问题，所谓的静电感应具体是指在电容耦合的情况下，给电场侵入其它线路提供了一个途径，当电场侵入后，会对I/O信号产生干扰。对于自动化控制系统而言，检测与控制信号的传送路径为传输线路，几乎所有的线路采用的都是平行的布设方式，同时，由于受到空间的限制，线路与线路之间的距离相对较近，如继电器模组的输入与输出信号线路、开关电源的连接线等，都可能因为静电感应的存在而产生干扰。

1.1.2 电磁感应

在电子自动化控制装置或系统的具体应用中，电磁感应引起的干扰问题经常被忽视。由于在自动化控制装置或是系统的周围有着大量的电子设备和电气设备，同时还有无线电广播等，这些都会产生电磁场，并以电磁感应的方式干扰系统中的通信线路，当通信线路受到电磁干扰之后，容易引起控制系统上的信号指示灯闪烁，严重时可能造成控制器乱码，由此会对系统的运行稳定性带来影响。电磁干扰的常见类型如图1所示。

1.2 电源干扰

电源本身就是一个能量十分巨大的电磁场，在其附近的电器设备全都会受到它的影响。虽然在实际应用中，大部分自动化控制系统的电源均处于隔离状态，但受到运行环境和生产工艺等多重因素的影响，使得对电源的隔离效果无法达到最佳，常常与理论值相差甚远。如，线路中分布电容的存在会引起电能泄露，这部分电能会积聚在电容附近，一少部分则会沿着线路向下一个电容移动，在电能不断积累的情况下，对自动化控制系统的干扰会变得越来越强，系统的运行稳定性也会随之受到影响。此外，自动化控制系统中的电子设备在启停的瞬间，供电电压会产生突变，这样容易引起供电电源过压、欠压或是浪涌等干扰问题，这部分干扰经由电源内阻耦合到电路后，会造成控制系统运行异常，严重时则会导致系统死机。

1.3 信号干扰

所谓的信号干扰具体是指自动化控制系统当中的感性元器件在信号线上工作时所产生出来的噪声干扰。通常情况下，当电流从感性元件上经过时，会产生出电磁场，同时雷电等现象会使感性元件上产生电磁干扰，进而形成信号干扰。

2 改善电子自动化控制中干扰问题的有效方式

由于電子自动化控制系统的干扰问题较为复杂，想要从根本上消除干扰难度较大，并且目前的技术也很难实现，为此，可以采取有效的技术措施，对干扰问题加以改善，从而使干扰对系统运行过程的影响降低到允许的范围之内，这样便能够确保自动化控制的运行稳定性和可靠性。通过上文的分析可知，电子自动化控制系统的干扰源有很多是无法彻底消除的，对于此类干扰问题，只能通过抑制或是隔离的方法，使其达到可接受的范围，而屏蔽技术是目前抑制和隔离干扰源最为常用，也是效果最佳的技术之一。

2.1 干扰隔离技术

该技术措施具体是指将自动化控制中容易受到干扰的元件尽可能设置在远离干扰源的位置处，同时，强电的回路线应当单独设置一条线路，切不可图方便与信号线混在一起，以免增大信号干扰的几率。对于强度不同的信号线而言，应在线路之间采取有效的隔离措施，确保线路不会出现平行走向，防止电磁相互干扰，影响系统正常运行，可将两种线路以正相交的形式进行布设，借此来降低干扰。对于不同的电平，应当按照高低进行区分，不得采用同一根电缆进行连接，也不得接入同一个插件，以免电路当中形成小的回路。实践表明，隔离技术对静电干扰问题的解决最为有效，可将控制电缆设置在距离电气回路较远的位置处，两者之间的距离应当为导体直径的40倍以上，在该距离下，静电干扰对系统运行的影响会被显著削弱，并达到允许的范围。

2.2 干扰抑制技术

该技术措施具体是指将屏蔽设备安装在干扰源的附近，通过屏蔽来进一步减弱干扰作用，再将屏蔽设备进行可靠接地，能够使电源产生的干扰源获得有效抑制，由此可大幅度降低电源对周围导线及回路的干扰。如果是耦合电路，可使用同轴电缆与双绞线组合的方式对干扰源进行抑制，当同轴电缆接地之后，可以对电磁场的耦合干扰起到良好的抑制效果，再配以双绞线的磁场屏蔽作用，便可使电源干扰问题得到解决。

3 结论

综上所述，电子自动化控制系统在运行的过程中，会受到不同的干扰，由此会导致系统的运行稳定性下降，为此应当对干扰问题进行分析，并采取科学合理的技术措施对干扰问题进行改善，从而为电子自动化控制系统的安全、稳定、可靠运行提供保障。

参考文献

[1]张莎莎.电子自动化控制中的干扰因素及改善分析[J].信息化建设，2016（04）.

[2]王琨.电子自动化控制中的干扰因素及处理对策[J].科技创新与应用，2016（03）：106-106.

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作者单位

沈阳理工大学 辽宁省沈阳市 110159