自动化控制系统抗干扰技术应用
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PLC在DX-100中波发射机自动化系统应用中的抗干扰问题赵军摘要:本文分析了PLC在发射机自动化系统应用中电磁干扰的主要来源,指出了在自动化工程应用时,必须综合考虑控制系统的抗干扰性能,最后结合工程提出了几种有效的抗干扰措施。
关键词:中波发射机;PLC控制系统;干扰来源;抗干扰措施1概述随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛。
PLC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到整个系统可靠运行的关键。
电台发射机自动化系统中使用了各种类型的PLC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,它们大多都处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,既有强大的35kV或11OkV的高电压干扰,又有中短波甚至微波等高频电磁场的干扰,为了防止各种干扰,系统中采取了硬件和软件相结合的抗干扰方法,现介绍如下。
2电磁干扰源的主要来源2.1干扰源的分类影响PLC控制系统的干扰源大都产生在电流或电压剧烈变化的环境中,由于电荷的剧烈移动,产生了噪声源,即干扰源。
干扰源的类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同进行划分。
其中,按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰等。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。
共模干扰主要是指信号对地的电位差,是由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加而形成,共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器的供电室,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,直接影响测控信号,造成元器件损坏,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,主要是由空间电磁场在信号间藕合感应及由不平衡电路转换的共模干扰所形成的电压,这种干扰直接叠加在信号上,直接影响测量精度与控制精度。
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。
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。
DCS控制系统应用中的抗干扰问题分析DCS控制系统是现代化工自动化生产中的重要组成部分,其应用范围涵盖了化工、石化、电力、冶金等多个行业领域。
在实际应用中,DCS控制系统经常会受到各种外部干扰的影响,这些干扰可能来源于电磁干扰、物理环境变化、人为操作等多个方面,严重干扰可能导致系统运行不稳定、控制失效甚至系统瘫痪。
如何在DCS控制系统应用中解决和抵御各种干扰问题,成为了当前工业控制系统领域中的研究热点之一。
本文将对DCS控制系统中的抗干扰问题进行分析,并提出相应的解决方案。
一、电磁干扰对DCS控制系统的影响电磁干扰是DCS控制系统中常见且严重的干扰源之一。
其种类包括电磁辐射干扰、传导干扰等。
电磁干扰可能来自于外部设备、电力线路、无线电信号、雷电等多个方面,其频率范围也十分广泛。
电磁干扰会对DCS控制系统的传感器、执行元件、通信线路等组成部分造成影响,导致控制系统的工作异常,甚至失效。
电磁干扰不仅会使得传感器接收的信号产生误差,还可能引起控制命令的传输错误,从而对整个生产过程产生严重的影响。
为了解决电磁干扰对DCS控制系统的影响,可以采取一系列的技术手段。
在系统设计阶段应该合理规划布置设备,避免将敏感的传感器和执行元件置于强电磁干扰源附近。
可以采用屏蔽措施,如使用屏蔽电缆、屏蔽罩等设备,阻隔外部电磁干扰。
还可以采用滤波器、隔离器等设备对信号进行处理,消除电磁干扰对系统的影响。
通过以上技术手段的综合应用,可以有效提高DCS控制系统对电磁干扰的抵御能力,保障系统的正常稳定运行。
除了电磁干扰外,物理环境变化也会对DCS控制系统产生一定的影响。
物理环境变化主要包括温度、湿度、气压等因素的变化,这些因素的变化可能会导致系统中的传感器、执行元件的性能产生变化,从而对控制系统的稳定性产生影响。
在特殊工业环境中,如高温、高湿或者腐蚀性环境下,物理环境变化对DCS控制系统的影响尤为突出。
针对物理环境变化对DCS控制系统的影响,可以采取一系列的防护措施。
谈电气工程中自动化设备的抗干扰措施发布时间:2022-08-10T06:03:33.362Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷3月6期作者:陈君方文明[导读] 电气工程的快速发展是基于人们不断变化的消费水平。
陈君方文明杭州巨步科技有限公司浙江杭州 311100杭州巨步科技有限公司浙江淳安 311100摘要:电气工程的快速发展是基于人们不断变化的消费水平。
电气行业必须做出相应的改进和改变。
只有改革管理模式,严格要求自动化设备的抗干扰质量,才能跟上不断发展的经济水平,保持供需稳定。
在满足需求的前提下,保证质量是项目管理的主要目的,电气工程涉及面广。
要实现长期稳定的发展,保证抗干扰措施必不可少。
加强自动化设备的管理,对抗干扰控制有一定的把握是工程中最重要的。
关键词:电气工程;自动化设备;抗干扰引言电气自动化设备现已成为企业生产不可缺少的重要设施,为了使设备对企业做出更大的贡献,必须加强设备的稳定性。
为此,必须做好气候环境保护工作,改善设备冷却系统,加强电气自动化控制设备维护,同时加强设备故障排除能力,选择质量达标的零部件。
此外,还需要对操作员进行技术和安全培训。
电气自动化设备能更快地生产更多的高质量产品,企业也能在市长/市场竞争中获得更大的优势。
这使企业能够更快、更好地发展,电气设备也能以更稳定、更稳定的方式运行。
1电气工程自动化概述电气工程自动化的发展是拓展发展维度,简化自动化智能技术的工作。
这是一种未来的趋势,利用新技术来改善电气工程,解决传统问题。
当今电气工程的发展中,自动化设备得到了广泛应用,随着企业间竞争压力的加大,企业可以通过提高技能、加快建设速度,更好地建立全面的发展系统。
自动化设备对电气工程的发展至关重要,因为它减少了人员和设备的浪费,更好地解决了所有问题,自动化了整个生产过程,并取得了更好的效果。
自动化电气工程的应用对电气工程的发展至关重要。
它实现了自动化和智能等先进技术的集成和进一步发展,实现了电气工程的统一控制,并采用了自动化电气工程未来发展的智能系统,加快了相关内容的建设,实现了进一步的改进和突破。
抗干扰技术在煤矿安全生产中的应用摘要:电网中存在大量谐波源,如各种整流设备、交直流互换设备以及各种非线性大功率负载的频繁启动等,这些负荷使电网中的电压、电流产生波形畸变从而对电网中的其他设备产生干扰。
针对煤矿干扰的主要来源、传播途径和危害,介绍了抑制干扰的几种常用方法,提出利用电磁杂波过滤器来消除变频器高次谐波及其它电磁杂波对井下煤矿安全监控系统的影响。
对电磁杂波过滤器的工作原理、结构以及应用进行了具体的阐述。
完全摆脱了电磁杂波对安全监控系统干扰的被动防范,为井下安全监控系统的正常运转提供了可靠保障;从而完成了煤矿安全监控系统在井下复杂的电网中抗各种电磁杂波干扰技术质的飞跃。
随着它的推广使用,将会产生巨大的经济效益和社会效益。
关键词:抗干扰技术煤矿安全生产应用1 问题的提出电网中存在着大量谐波源,如各种整流设备、交直流互换设备、电压调整设备和各种非线性大功率负载的频繁启动等。
这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变,从而对电网中其它设备产生危害的干扰。
电网的干扰若不加处理,电网噪声就会通过电网电源电路干扰其他电器设备。
供电电源的干扰对其它电器设备主要有(1)过压、欠压、瞬时掉电。
(2)浪涌、跌落。
(3)尖峰电压脉冲。
(4)射频干扰。
目前,电磁干扰日趋严重,相应的抗干扰设计技术已经显得越来越重要。
因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是控制技术和测量技术应用和推广的关键之一。
2 干扰的主要来源、传播途径和危害在煤矿井下电网中主要干扰来源大都为变频器所致。
它虽然有着节电、启动平稳安全等优点,但变频器在工作过程中产生了大量的高次谐波,使所处在该系统的电器设备和电源网络都受到了污染。
变频器的整流桥对电网来说是非线性负载,它所产生的谐波对同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。
变频器的主电路一般为交-直-交组成,外部输入380V~660V/50Hz的工频电源经三相桥路,进行大功率可控硅整流后,经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。
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。
化工企业自动化控制系统抗干扰措施摘要:化工生产本身就是一项十分复杂的内容,在具体的生产过程中会使用大量的控制设备以及电路系统,这样就会造成在生产过程中出现较为复杂的电磁环境,部分复杂的电磁环境会对工作信号的正常接收造成一定的影响,因此无法准确有效地收集到数据信息,这样会影响整个化工企业自动化系统的正常运行,想要不断提高化工企业自动化系统的稳定性则必须要进行抗干扰处理,这样才能为后续的化工生产奠定良好的前提和基础。
关键词:自动化;控制系统;抗干扰;措施化工自动化设备,有着高精度、高效率、高准确度的特点,在企业的生产中应用十分广泛。
为了确保生产的顺利进行,作为设备维修部门,及时维修维护设备,使故障设备尽快恢复正常,是每个维修人员都向往的美好愿望,这就对维修人员的技能水平有着很高的要求。
设备的抗干扰问题,具有偶发、隐蔽、无规律等特点,严重影响了设备的稳定性,必须引起重视。
1化工自动化技术使用的意义1.1降低操作工人的劳动强度化工自动化技术的使用,可以在一定程度上降低操作工人的劳动强度。
和传统的化工工作不同,现代化的化工自动化技术以机器设备的运作为主要方式,操作工人只需要掌握计算机的操作方法就可以做到对机器设备的间接控制,从而达到良好的应用效果。
1.2规避了操作的违规现象传统的化工操作,会在一定程度上加大违规现象的发生,从而导致化工的事故。
现代的化工行业利用自动化技术,通过计算机互联网,简化了操作流程,大幅度地避免了操作违规现象的出现。
2化工企业自动化控制系统的干扰来源虽然自动化控制系统中有非常多的干扰源,但是将不同类型的干扰源进行分类大致可以分成两种类型,分别是自然干扰源和技术性干扰源。
在进行化工生产的过程中最为常见的干扰源则是雷电干扰、变频器干扰以及线路干扰。
变频器干扰的产生原因主要是因为一些线路或者是空间的辐射而产生的影响,变频器的干扰会对整个系统的正常运行造成十分严重的影响。
在进行化工生产的过程中,如果遇到一些雷电,则会对高频感应装置产生一些影响,想要对这类干扰源进行有效的解决,则显得十分困难,因为主要是由于一些外界环境而造成的影响,在解决此类干扰问题的过程中,可以通过切断电流的方式来降低干扰。
几种抗干扰技术在自动化计量测试系统中的应用张丽梅(91388部队96分队,陈新宁广东湛江524022)《鬃滋鬻鬻鬃攀鬻爨鬻豢i自动化计量测试系统{以下简称自测系统)测试数据的精度和准确性不仅与计量标准指标的高低有关系,有时一些随机的因素也可能导致自测系统数据错误、状态混乱以及性能不稳,所以系统的可靠性和稳定性对测试数据精度和准确性也有很大的影响。
由数控系统及数控技术实现的自测系统的可靠性和稳定性主要是通过数控系统的抗干扰设计实现的,因此,抗干扰设计是研制自测系统过程中一个非常重要的方面。
著要有效的抑制干扰,找到干扰源,防患于源处是积极的措施。
1系统的干扰源分析自测系统的干扰主要来自以下几个方面:1.I电源系统引入的于扰在自测系统的数控部分通常使用小尺寸,高效率的开关直流电源。
这种稳压电源,如果滤波电容上积蓄的能量使端电压某一值不能保证控制系统要求的电压时,就会被控制系统认为电源断电,按停电处理,使测试系统瞬间停机,这样无疑会给计量测试带来严重的影响。
12导线相互耦合干扰在测试系统内部有许多导线,导线之间的互相耦合是干扰系统工作的原因之一。
这种耦合可以分为:同一电路板内电路间的耦合、板问耦合、I /0信号线间的耦合以及电源线于系统的耦合。
从性质上看,这些耦合一般都是电场耦合或磁场耦合。
13自然干扰自然干扰是指大气层发生的自然现象所引起的干扰,以及来自宇宙的电磁波辐射干扰,如雷电、大气底层电场的变化、电离层变化及太阳黑子的电磁辐射等,其中雷电干扰最为严重。
雷电不仅能造成回路的强干扰,有时还会烧毁输入模块。
14温、湿度硬腐蚀一t 生4"-质对可靠性的影响尽管计量标准设备在进行计量测试时一般都会有检定规程具体的环境要求做保障,但是由于系统存放环境的不同,使用地区常年温湿度的差异,比如我单位地处南方海滨,常年高温、高湿,存放环境不可能完全保证,这样就可能会使电路板腐蚀,接插件氧化等造成接触不良,影响系统可靠性,因此,应尽量保持环境干燥,少用接插件及IC 插座,采用直接焊接的方法互连,必要的接插件或连接器最好采用镀金或其他的防腐处理。
电气工程中自动化设备的抗干扰措施在电气工程中,自动化设备扮演着越来越重要的角色。
为了保证其正常运行和高效性能,需要采取一系列的抗干扰措施。
这些措施包括以下几个方面:1.电磁干扰电磁干扰是指由于电磁波的辐射、传导和耦合等原因造成的电路信号失真或干扰的现象。
电气设备的运行会产生电磁噪声,从而对周围环境造成干扰。
为了避免电磁干扰,可以通过以下方式来解决:(1)对输入输出电路进行隔离。
对于输入输出电路进行地线隔离可以有效避免电磁干扰。
(2)选择可靠的滤波器。
在电路中加入低通滤波器可以防止高频信号对电路产生干扰。
(3)加强屏蔽。
关闭屏蔽壳和增加隔离层等方式有效地防止电磁波的干扰。
静电干扰是指静电场对周围环境的影响,包括人体的静电电荷、大气的雷电等。
在电气工程中,静电干扰通常是指静电放电对系统的影响。
为了避免静电干扰,可以采取以下几点:(1)做好防静电措施。
可以采用防静电地板、防静电衣等措施来防止静电干扰。
(2)适当使用金属材料进行防护。
适当使用金属屏障、接地装置等,对静电干扰起到良好的防护作用。
电源干扰是指电源噪声对设备的影响。
电源噪声可以影响电气设备的稳定性和可靠性。
为了避免电源干扰,可以采取以下几点:(1)建立稳定的电源。
采用稳定、干净的电源为设备供电,避免电源噪声对设备的影响。
(2)合理布局线路。
合理设计电气线路,减少电缆长度、提高电缆的抗干扰能力。
(3)优化容量匹配。
对于不同的设备,应根据其功率特性进行优化匹配,保证电源供电与设备负载之间的平衡。
4.信号干扰信号干扰是指在高速传输信号过程中,由于信号传输过程中噪声和失真的影响,导致原始信号失真或变形。
为了避免信号干扰,需要采取以下几个方面:(1)优化信号线路。
采用优质、低阻抗信号线路,增强信号质量。
(2)电磁屏蔽。
采用电磁屏蔽技术,对信号源进行屏蔽。
(3)滤波。
加入滤波器,对原始信号进行滤波,消除高频噪声。
(4)抗干扰技术。
采用抗干扰技术,对信号质量进行优化。
PLC控制系统抗干扰的措施及方法摘要:介绍PLC控制系统在不同的工业环境中受到来自系统本身(包含PLC硬件及软件)以及外界(包含空间辐射电磁场、电源、信号线、接地等)的干扰;并且通过分析产生干扰的原因,提出了解决主要抗干扰措施。
关键词:PLC;控制系统;干扰类型随着科学技术的发展,PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置,因为其本身的高可靠性、允许在较为恶劣的环境下工作而在自动控制领域中得到广泛应用。
由于受到现场条件所限,工业控制系统的各类PLC大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,电磁干扰极其严重,对PLC控制系统可靠运行极其不利,因此,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求使用部门在工程设计、安装调试和运行维护过程中采取抗干扰措施,双方配合才能妥善解决问题,有效增强系统的抗干扰性能。
因此,研究PLC控制系统干扰信号的来源、成因及抑制措施,对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。
一、提高PLC硬件抗干扰能力在选择设备时,首先要选择有高效抗干扰能力的产品,其中包括了电磁兼容性。
尤其是抗外部干扰能力,如采用浮地技术、隔离性能较好的PLC系统;监控信号在接入PLC前,在信号线与地之间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
;另外要考察其在类似工作环境中的应用实绩。
在选择国外进口产品要注意:我国是采用220 V高内阻电网制式,而欧美地区是110 V低内阻电网制式。
由于我国电网内阻大,零点电位漂移大,地电位变化大,工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上,对系统抗干扰性能要求更高,在国外能正常工作的PLC产品在国内不一定能可靠运行,这就要在采用国外产品时,按我国的标准(GB/T13926)合理选择。
另外,在干扰多的场合,安装在控制对象侧的I/0模块要使用绝缘型的I/0模块;在干扰相对较小的场合,可使用非绝缘型的I/O模块。
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。
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。
火力发电厂热工自动化系统电磁干扰防护技术导则一、引言火力发电厂作为重要的能源供应设施,热工自动化系统在其中起着关键作用。
然而,由于电磁干扰的存在,热工自动化系统的正常运行往往会受到严重影响。
因此,研究和应用电磁干扰防护技术对于确保火力发电厂的稳定运行至关重要。
本文将全面、详细、完整且深入地探讨火力发电厂热工自动化系统电磁干扰防护技术导则。
二、电磁干扰的概述2.1 电磁干扰的定义2.2 电磁干扰的影响2.3 电磁干扰的来源2.4 电磁干扰的特点三、火力发电厂热工自动化系统电磁干扰防护技术3.1 电磁屏蔽技术3.1.1 电磁屏蔽材料的选取3.1.2 电磁屏蔽结构设计3.2 地线设计技术3.2.1 地网系统的设计与建设3.2.2 地线布置技术3.3 设备抗干扰能力提升技术3.3.1 设备接地设计3.3.2 电磁兼容性设计3.4 回路排布技术3.4.1 电气布线的设计3.4.2 信号传输线路的设计3.5 电磁干扰监测与控制技术3.5.1 监测设备的选择与布局3.5.2 信号处理与控制系统的设计四、电磁干扰防护技术的应用案例分析4.1 案例一:某火力发电厂锅炉燃烧控制系统的电磁干扰防护4.2 案例二:某火力发电厂汽轮机自动控制系统的电磁干扰防护五、总结与展望本文章以”火力发电厂热工自动化系统电磁干扰防护技术导则”为任务名称,围绕电磁干扰的概述、火力发电厂热工自动化系统电磁干扰防护技术、电磁干扰防护技术的应用案例进行全面、详细、完整且深入地探讨。
着重讨论了电磁屏蔽技术、地线设计技术、设备抗干扰能力提升技术、回路排布技术以及电磁干扰监测与控制技术等方面的内容,并结合实际应用案例进行分析。
通过本文的阐述,读者可以全面了解火力发电厂热工自动化系统电磁干扰防护技术的相关知识和应用技巧,对于保障火力发电厂的稳定运行具有重要的指导意义。
抗干扰技术在电力自动化装置中的应用分析【摘要】随着科学技术的飞快发展,电力工程的自动化技术也有了明显的提升,所以电力自动化装置运行的安全性和稳定性逐渐增强。
当然在电力自动化装置的运行过程中,依然会面临着不同程度的干扰,进而影响到电力工程的质量,使得电力企业存在严重的安全隐患。
抗干扰技术能够有效解决电力系统在运行过程中面临的干扰问题,对电力装置的安全运行起到重要作用。
因此,本文针对抗干扰技术展开了分析,并将该技术应用在电力自动化装置中,从而有利于我国的电力工程飞快发展。
【关键词】抗干扰技术;电力自动化装置;电路电力行业是我国的支柱产业,不仅为生产和生活提供了电力条件,而且加快了国家经济的增长速度,所以电力系统运行的安全性和可靠性是确保电力工程质量的保障。
在电力工程中,电力自动化装置是必不可少的设备,电力装置的性能直接影响到电力工程的质量。
通常来讲,电力自动化装置主要由单片机、微型机和大规模集成电路构成,这些组成部分通过接收信号,最终实现电力自动化的效果。
可以说,自动化装置在电力工程中应用,为提升电力工程的安全性和高效性起到重要作用。
然而,在电力自动化装置运行过程中,会受到不同因素的干扰,影响电力工程的正常运行。
抗干扰技术作为有效解决干扰因素的技术,在电力自动化装置中的应用,能够保证电力系统的安全运行,进而提升电力工程质量。
1 电力自动化装置中的干扰因素分析电力自动化装置在运行过程中,容易受到诸多因素的影响,造成电力系统在接收信号时,由于电力自动化装置本身具有剔除功能,可以将一些没有用的信号加以剔除。
但是,一些装置却受到不同程度的电磁信号干扰,进而使得电力自动化装置产生干扰源[1]。
因此,电力系统在运行时,也是导致形成干扰的重要原因。
如果电力自动化装置接收到不良的信号,将会导致干扰的频率明显增加,而且干扰的幅度也会增大。
总之,在干扰因素的影响下,电力系统不能够正常的运行下去,当干扰的程度增大时,电力系统受到的影响也越大,在不同程度的干扰环境下,造成电力系统运行受阻。
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。
关于工业自动化控制系统的抗干扰技术CATALOGUE目录•工业自动化控制系统概述•干扰源及对工业自动化控制系统的影响•抗干扰技术原理及方法•抗干扰技术在工业自动化控制系统中的应用案例•抗干扰技术的发展趋势及展望CHAPTER工业自动化控制系统概述定义作用工业自动化控制系统的定义与作用组成工业自动化控制系统主要由传感器、执行器、控制器、通信网络和人机交互界面等组成。
原理通过传感器实时采集生产过程中的各种参数,经控制器分析处理后,输出控制信号驱动执行器操作,实现生产过程的自动控制。
同时,人机交互界面提供操作与监控功能,通信网络负责各组成部分之间的信息传递。
工业自动化控制系统的组成与原理工业自动化控制系统的应用领域010*******CHAPTER干扰源及对工业自动化控制系统的影响电磁干扰源温差干扰源光电干扰源化学干扰源干扰源的种类控制系统失灵设备损坏生产效率下降030201干扰对工业自动化控制系统的影响传导干扰辐射干扰耦合干扰干扰的传播途径CHAPTER抗干扰技术原理及方法信号传输保护系统抗干扰能力提高噪声源控制抗干扰技术原理抗干扰的基本方法01020304电磁屏蔽滤波技术接地技术软件抗干扰措施衡量抗干扰技术对干扰信号的抑制能力,通常以分贝(dB)为单位表示。
干扰抑制比误差率稳定性兼容性抗干扰技术应用后,系统输出与理论值之间的误差比例。
低误差率表明抗干扰效果较好。
评估抗干扰技术在长时间运行过程中的稳定性,包括系统性能波动、漂移等指标。
衡量抗干扰技术与其他系统、设备之间的兼容程度,确保系统整体运行的稳定性和可靠性。
抗干扰技术的评估指标CHAPTER抗干扰技术在工业自动化控制系统中的应用案例案例一:电磁屏蔽技术在DCS系统中的应用电磁屏蔽技术能够有效降低DCS系统的电磁干扰。
描述:在分布式控制系统(DCS)中,电磁屏蔽技术被广泛应用于防止电磁干扰。
通过采用导电材料对DCS系统关键部件进行屏蔽,可以显著减少外部电磁场对系统性能的影响。
自动化控制系统抗干扰技术应用
摘要:在工业自动化控制现场应用中,为了防止信号干扰,提高系统运行的稳定性和可靠性,文章主要分析了自动化控制系统应对各种干扰源通过两种干扰传播方式,以便在实际应用当中如何抑制干抚信号,并介绍了控制系统常用的干扰抑制措施。
关键词:dcs、plc、干扰源、屏蔽、接地、profibus、s7-300、控制系统
在工业控制现场中分布着各种各样的杂散电磁干扰信号,对dcs 及plc系统等弱电检测信号具有很强的干扰作用,甚至使整个系统瘫痪,如何在自动化控制系统中减少干扰信号的干扰,保证系统的稳定可靠运行,这就使得我们必须在应用过程当中正确地处理。
一般地,电磁干扰可在多个方面影响plc:
电磁场对系统有直接影响。
由总线信号导致的干扰耦合(profibus dp 等)
通过系统布线产生的干扰耦合。
干扰通过电源和/或保护接地来影响系统。
一、两种干扰传播途径
通常产生干扰有三个要素:干扰源、耦合路径、易受干扰的潜在电子器件(dcs及plc系统各种卡件)。
干扰源可以通过空间的辐射或电磁耦合传递到dcs及plc系统的cpu和信号采集卡件,也可以通过信号电缆的传输进入控制系统。
1、干扰源通过空间传播
干扰源的电磁能量以场的方式向四周传播, 频率较高时,干扰信号可以通过导线间的分布电容从一个回路传导到另一个回路,这是电容耦合或电场耦合;干扰信号通过导线间的分布电感,从一个回路传到另一个回路为电感性耦合或磁场耦合;电磁场的干扰还可以通过天线发送至电子装置,即干扰的天线效应,由信号源-传输线-负载组成电流环路,就相当于磁场天线。
2、干扰源通过导线传播
信号通过导线传输,实际的传输导线都存在分布电容和电感,尤其在传送频率高的情况下,分布电容和电感参数的影响更不能忽视。
当设备或元件共用电源或地线时,会产生共阻抗耦合;当脉冲信号通过传输线传播,在一定条件下,信号会发生波反射,反射会改变正常信号而产生有危害的冲击电压;干扰源通过磁场耦合在两根导线和设备构成的回路上产生感应电压,会产生差模干扰;干扰源通过电场耦合在一根导线与系统地构成的回路上产生的感应电压,会产生共模电压。
二、抑制干扰措施
要处理以上两种干扰传播途径,在自动控制系统中通常做法有隔离和接地两种做法。
隔离的方式有变压器隔离、光电耦合隔离和继电器隔离,隔离通常是为消除通过导线的传播途径传播的干扰。
接地的方法主要是为解决以上两种传播途径的干扰,这是控制
系统的主要的抗干扰的措施。
采用低阻抗接地可以降低因短路或系统故障所致的电击危险,低阻抗连接(大面积,大面积触点)可减轻干扰对系统造成的影响,同时减轻干涉信号的辐射;对电缆和设备进行有效屏蔽也会起到非常重要的作用,如电缆屏蔽接地和系统机柜接地。
虽然接地有逻辑地、屏蔽地(又叫模拟地)、信号地、保护地之分,而绝大部分系统则指出各种地在机柜内部自己分别接地,然后汇于一点,用较粗的导体(接地铜排)将各个地汇集起来,接到一个公共的接地体上,最后引到工厂大地系统。
三、控制系统常用抗干扰措施
1、供电系统的抗干扰
对正常工作的传感器、dcs及plc系统和仪器仪表危害最严重的是电网尖峰脉冲干扰,产生尖峰干扰的用电设备有:电焊机、大功率电机、继电接触器等。
一般我们可采取外加ups供电和防雷技术便可消除对供电系统的干扰;如果不采用ups供电技术,采用隔离变压器也是一个消除电网尖峰脉冲干扰的办法。
2、信号传感器的抗干扰
在控制系统中,模拟信号是最易被干扰得信号,在信号的传输当中距离也较远,短的几十米,远的100多米,通常是要选用屏蔽电缆来布线,电线规格为1~2mm2;电缆屏蔽层必须接地,当dcs 系统的接地与现场的设备能够等电位时,则可以考虑电缆屏蔽层双
端接地,这是较高频率范围内有效抑制干扰的唯一方法。
如果dcs 系统的接地与现场的设备不能保持等电位,则电缆屏蔽层只能在dcs系统侧单端接地,切勿双端接地首先信号线与动力线必须分开走线,因为两个接地点之间的电位差可能会导致等电位电流流过在两端连接的屏蔽层,从而根本不能起到屏蔽接地效果,屏蔽层单端接地仅局限于低频率范围内的干扰抑制。
3、dcs及plc系统和仪器仪表的抗干扰
dcs及plc和仪器仪表系统一般由信号地、保护地和屏蔽地组成,施工现场往往不可能有多个接地系统,通常把信号地、保护地和屏蔽地分别通过粗导线(大于2.5平方)汇总后集中接至系统大地,这样就可以消除模拟量信号的共模电压,现场信号采集卡件故障,往往就是共模电压过大而烧毁信号通道,这点尤其值得我们注意。
下图为西门子s7-300plc系统机柜布置接线图:
4、与电气设备控制有关的抗干扰
在控制系统中,当dcs及plc系统控制多台变频器时,由于变频器本身会产生很强的干扰信号,因此为了消除变频器对系统的干扰,布线和接地就要采取严密的措施。
1)首先信号线与动力线必须分开走线,尽量避免平行走线,如果要平行布线距离应在30cm以上;信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管或不同的桥架内,且控制线的金属桥架接地。
2)模拟量控制信号线应使用屏蔽双绞线,电线规格为1~
2mm2,在系统侧单端接地,如果与现场等电位连接的话,可以双端接地。
3)在不能保证2种接地系统的情况下(大部分情况是如此),变频器应与plc系统等电位共地连接,电气接地和dcs系统一定要做到等电位,接地电阻尽可能小,达到小于等于1欧姆最佳。
4)如果控制系统要采集电气设备的电流信号,在不增加隔离器的情况下,则电流变送器的输出信号负端必须与控制系统的接地可靠连接。
5、现场总线的抗干扰
由于profibus现场总线的通信速度与于电缆长度有关,为了保证其传输速度,另外为了使数据不失真,起到抗干扰作用,通常有2种做法:
1)加中继器隔离,可以隔离不同系统的信号,同时避免不同系统因为不在同一等电位接地的情况下相互干扰,而且可以延长通讯距离,从而保证通讯速率。
2)加光电转换器,由于光信号抗干能力很强,而且通过光信号可以延长通讯距离,其距离可以延长到几公里甚至几十公里,非常适合远距离的传输。
profibus现场总线的屏蔽层接地,所有标识接地符号的点都需要接地,电缆在进入电气柜后应先连接屏蔽汇流排,减少干扰电流
流经plc整体如下图所示:
较远电气柜间的profibus连接,如远程i/o机柜或远程变频设备,为了避免地环流,应使用等电位导线连接,并将profibus靠近等电位导线布线,如图所示:
四、小结
总之,为了提高自动化控制系统的抗干扰能力,应该分清控制系统的分布和布置情况以及工业现场工况特点,参考系统设备安装使用说明,严格按照接地规范进行设计,在信号线的选择与敷设、通讯方式和通讯介质等各方面综合考虑,全面考虑屏蔽和接地方方式,还要针对现场出现不同的干扰情况,重点加强系统抗干扰的能力,使系统在现场能安全、稳定、可靠地工作。
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。