化工企业自动化控制系统抗干扰措施

2020-01-12郭祥源

化工设计通讯 2020年1期

郭祥源

（阳煤集团太原化工新材料有限公司，山西太原 030000）

工业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，这样才能为后续的工业生产奠定良好的前提和基础。

1 化工企业自动化控制系统的干扰来源

1.1 控制系统的内部干扰

从当前的实际发展情况来看，化工企业自动化控制系统的干扰主要分为系统内部的干扰、感应模型干扰，以及一些较为常见的干扰源。化工企业自动化控制系统是一个较为复杂的系统，系统内部由很多不同的电子设备共同组成，因此很容易产生一些辐射。虽然控制系统内部的辐射量较小，但是当辐射量达到一定程度时，也会影响整个自动化控制系统的正常运行。化工企业自动化控制系统在具体的运行过程中会利用各种线路来进行信号的传输，但是这些线路会在不同程度上给自动化控制系统造成干扰。化工企业自动化控制系统在运行的过程中会通过复杂的信息传输与外界进行连接，在接受和传递信号的过程中，则会出现不同程度的干扰，这样就会导致无法准确有效地收集或者是传输一些数据信息，从而造成整个自动化控制系统的不稳定性。

1.2 干扰感应模型

在工业生产发展的过程中，传输电磁能量的装置都是干扰源，因为整个自动化控制系统较为复杂，传输电磁能量会存在于自动化控制系统的各个部分，这样就会形成不同的干扰源，干扰变量会受到敏感设备的影响，产生一些不稳定性因素，这样就会造成一系列的电磁活动，电磁活动一旦出现则会对自动化系统的频率造成影响，化工企业自动化系统会接收到不准确的信息，同时还会出现一些系统故障。耦合现象在自动化系统运行的过程中十分常见，当前电流耦合、电感耦合以及电容耦合是最为主要的几种电磁场耦合，但是不管是哪种耦合方式，都会对整个自动化系统的正常运行造成影响，因此在进行抗干扰的过程中对此一定要进行重点解决。

1.3 常见的干扰源

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。在进行工业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。

在进行工业生产的过程中，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。在对线路进行前期规划设计的过程中，可以设计科学合理的防雷装置，这样能够有效避免由于雷电天气而对工业自动化设备造成的影响。传导性干扰也是十分常见的一种干扰，该类干扰大多都出现在电源线上，当出现这种问题以后，电流会快速地窜入到系统中，在对一些大型设备进行启动或者是关闭的过程中，则很容易产生一些电磁反应，这样就会直接影响电源的正常工作，进而对整个系统的运行造成影响。工业自动化控制系统在具体的运行过程中很容易受到信号线的干扰，信号在流通的过程中会产生电磁感应，如果周围也存在一些导线，则很容易产生瞬时电流，这样就会造成数值的不稳定，系统在接收和传递数据信息的过程中很容易接收到一些错误的信息。严重的情况下，还会直接导致整个自动化控制系统出现死机的情况，面对这样的问题，相关部门可以采用绝缘电缆的方式来降低干扰。在进行工业生产过程中都需要按照前期的设计方案进行建筑施工，在具体的施工过程中，一些人为因素也会对工业自动化控制系统造成影响。因此需要保证设计的科学合理以及操作的规范性，避免由于一些人为因素而对设备产生干扰。

2 自动化控制系统的抗干扰措施

2.1 应用屏蔽措施，减少辐射影响

在进行工业生产过程中，会使用到大量的控制设备以及线路，这样就会形成一个较为复杂的电磁环境，系统在正常运行过程中会出现信号接收不稳定的情况，如果收集到的数据出现一些较为严重的偏差，则会对整个工业生产的正常运行造成影响，因此需要不断提高系统的稳定性，采取科学合理的抗干扰策略才能保证整个化工企业自动化系统的稳定运行。首先应该充分应用屏蔽措施，尽可能地降低辐射对自动化系统的影响，在选择屏蔽措施的过程中应该充分考虑当前的实际发展情况，结合企业的投入成本，选择最为科学合理的屏蔽措施，这样能够有效屏蔽空间中存在的一些电磁辐射干扰，可以将需要保护的装置放置在密闭的抗辐射金属容器中，这样既能保证仪器的正常运行，同时还能避免在运行过程中一些辐射对设备的影响。除了可以采用一些特制的防辐射容器以外，还可以通过电涡流屏蔽的方式来降低电磁场对设备的干扰。

2.2 控制电源干扰

想要最大程度降低电源对自动化控制系统产生的干扰，在选择电源的过程中应该充分考虑实际情况，在选择的过程中要充分考虑电源的特征、容量以及型号。在应用前期需要对变压器的电源以及自动化控制系统仪表中的电源进行科学有效的分析，这样能够有效达到更好的抗干扰目的。在对电源输入端进行安装设置的过程中，可以添加一些屏蔽层，这样能够有效防止电磁感应对于设备的干扰。在安装屏蔽层的过程中要进行接地安装，在一些功率较大的器件中，要多运用一些电源隔离措施，在条件允许的情况下还可以安装一些专用的避雷装置，这样能够有效提高整个自动化系统运行的稳定性。

2.3 对系统进行补充

在进行接地系统安装的过程中需要不断优化整个接地系统，选择科学合理的接地方式能够有效降低外界对于整个化工企业自动化系统的干扰。从当前的实际发展情况来看，最为常见的接地方式为直接接地方式，直接接地方式可以满足当前的实际发展需求。由于自动化控制系统的布置较为分散，在连接的过程中可以采用串联的方式，将不同设计标的接地点连接在大直径的母线上。在进行信号线的接地处理过程中，一定要安装相应的屏蔽层。在安装屏蔽层的过程中要充分考虑当前的信号源是否接地，如果信号源没有接地，则需要将屏蔽层和控制系统的一侧进行立即连接，这样才能保证整个系统的稳定运行。