控制系统抗干扰设计与措施

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电梯控制系统抗干扰分析与措施探讨

电梯控制系统抗干扰分析与措施探讨

电梯控制系统抗干扰分析与措施探讨本文探讨了电磁干扰的基本理论,分析了电磁干扰对电梯控制系统的影响,总结了电梯控制系统的抗干扰技术措施,以期为相关工作者提供参考。

标签:电梯控制系统;电磁干扰;抗干扰技术0 引言电梯工作环境的特殊性导致在其运行过程中会受到诸多因素干扰,如供电系统电源、电磁干扰等。

电源若不能纯正弦波而是带有噪声成分的各种次谐波就容易对电梯控制系统造成影响,进而影响电梯的正常运行。

基于此,为确保电梯使用的安全可靠性,必须对电梯控制系统的干扰因素进行深入研究,并提出相应的抗干扰措施。

1 电磁干扰基本理论1.1 电磁兼容性电磁兼容性指的是电气控制系统或设备在电磁环境中可以不被干扰而能正常运行,同时还不会对其他设备及系统造成影响。

即电磁的兼容性包含两方面内容:(1)在系统及其设备运行中对电磁环境具有一定的抗干扰能力,(2)同时还能确保在系统及其设备正常运行过程中不会对其他系统及其设备产生电磁影响。

1.2 造成干扰因素分析对电气系统及其电气设备产生干扰的因素众多,其中各种元器件、设备、信号、电网谐波、变频器、电源、电机等设备都会通过导线敏感器通道或媒介传播到信号中而形成干扰源,从而对电气系统及其设备产生不利影响。

2 电梯控制系统中电磁干扰分析在电梯控制系统的干扰因素中,电磁因素干扰是最主要因素。

此外,导致电磁干扰的因素有很多,包括电梯控制系统传输通道、电磁干扰源和敏感设备等,其中电磁干扰源可以产生使不带任何信息的和任何信号没有关联的电磁现象,也可以是电磁噪声,也可以是其他信号,或产生于电压变化中,或产生于电流的变化中。

电梯控制系统之所以会受到电磁干扰,一方面是受系统内部设备影响,另一方面是受来自于系统外部设备的影响,即系统内外设备都会对系统造成一定干扰。

其中控制系统内部干扰源主要为印制板电路中的集成芯片和电子元器件,当脉冲电流穿过电路时可能会向外发射电磁波从而对附近的电气设备产生電磁干扰。

而系统外部的通讯设备、电子设备等也可能会互相产生电磁干扰,导致电力系统出现串联谐振,从而影响设备及其系统的正常运行[1]。

常见的plc控制系统抗干扰措施

常见的plc控制系统抗干扰措施

常见的PLC控制系统抗干扰措施1. 引言PLC(Programmable Logic Controller)是一种常用于工业控制系统中的计算机控制设备。

在实际工业环境中,PLC控制系统常常面临各种干扰源的干扰,这些干扰可能导致系统稳定性下降、数据误差增加甚至系统故障。

因此,在设计和应用PLC控制系统时,需要采取一系列抗干扰措施来降低干扰的影响。

本文将介绍常见的PLC控制系统抗干扰措施,包括电磁干扰、地线干扰、高温环境干扰以及其他常见干扰的应对措施。

2. 电磁干扰的抗干扰措施电磁干扰是PLC控制系统中常见的干扰源之一,它可以导致数据误差、通信故障等问题。

以下是抗电磁干扰的措施:•屏蔽设计:在PLC设备和信号线上添加屏蔽层,以阻隔外部电磁干扰的入侵。

屏蔽层可以采用金属箔、金属编织层等材料。

•磁屏蔽:在PLC设备附近放置磁场屏蔽装置,以减弱外部磁场对设备的影响。

磁屏蔽装置可以采用铁氧体材料制成。

•地线隔离:将PLC设备的地线和电源系统的地线隔离开,防止电磁干扰通过地线传输到PLC设备中。

3. 地线干扰的抗干扰措施地线干扰是指由地线电流引起的干扰,它会导致系统电势差增大、信号失真等问题。

以下是抗地线干扰的措施:•地线去耦:在PLC设备的电源输入端和地线之间添加去耦电容,并将其接地。

去耦电容可以起到隔离地线干扰的作用。

•地线分离:将PLC设备的地线和其他设备的地线分离开,避免地线干扰的相互影响。

•良好接地:确保PLC设备的良好接地,减少地线干扰的发生。

4. 高温环境干扰的抗干扰措施高温环境对PLC控制系统的影响主要体现在PLC设备的散热和温度抗性方面。

以下是抗高温环境干扰的措施:•散热设计:合理设计PLC设备的散热结构,增加散热面积和散热风扇等设备,保证设备在高温环境下正常工作。

•温度抗性选择:选择具有良好温度抗性的元件和材料,确保PLC设备在高温环境下的可靠性。

•温度检测:安装温度传感器,实时监测PLC设备的温度,及时采取散热措施以防止设备过热。

PLC控制系统的干扰分析与抗干扰设计措施

PLC控制系统的干扰分析与抗干扰设计措施

2 . C o l l e g e o f R a i l w a y T r a c k s a n d T r a n s p o r t a t i o n o f E a s t C h i n a J i a o t o n g U n i v e r s i t y , N a n c h a n g , J i a n g x i 3 3 0 0 1 3 , C h i n a )
境条件不尽相 同, 所 受的干扰源也不尽相 同, 但给 P L C
0 引 言
可编程控制器( P 积小 、 功能强 、 通用性好等优点 , 而广泛应用于 各行各业。 但在 P L C控制系统应用过程 中, P I c控制 系统通常与生产现场设备外部设备直接相连, 不可避 免地会 受到外界 的干扰 。 就P L C控制器本 身而言 , 安 装在控制中心 , 其所受的干扰f 尤其是外部强电场或 磁 场1 相对 少 些 : 而安 装 在 生产 现 场或 其 他机 械 设 备
[ 摘 要 ] 通过 对 P L C 控制 系统 主要 干扰 源的 分析 , 阐述 了这 些 干扰在 控制 系统 中的影 响, 并提 出了几种
从硬 件 、 软 件上 实现抗 干扰 设计 的具体技 术措 施, 从 而 完善 并合理 地 消除干扰 , 提 高P L C 控制 系统 可靠性 ( 关键词 ] 可编程控 制 器; 信 号 干扰 ; 抗 干扰 设 计; 硬 件抗 干扰
第3 4 卷 第 3期
有 色 冶 会 设 计 与 研 究
2 0 1 3
6 月
P L C控制系统的干扰分析与抗干扰设计措施
武 四平 , 甘方 成 2
( 1 . 江西 钨业集 团有 限公司, 江 西南 昌 3 3 0 0 9 6 ; 2 . 华东交 通大 学 轨道交 通学 院. 江西南昌 3 3 0 0 1 3 )

工业控制系统中的抗干扰分析及措施

工业控制系统中的抗干扰分析及措施

将导致测量精度下降,引起信号测控失真和误动 作。 ( ) 自控制器系统内部的干扰。主要 由系 5 来
的正常安 全运行 。干 扰可能使 P C接收 到错 误 的 L
阻抗耦合产生的。因电源引入的干扰造成控制系
统故 障 的情 况很多 , 换隔离性 能好 的 u s电源 , 更 P
才能解决问题。控制系统的正常供电电源均由电 网供电。由于电网覆盖范围广 ,它将受到所有空
信号 ,造成误动作 , 或使 P C内部的数据丢失, L
地等 。这样会引起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 。 例如 电缆屏 蔽层 必须 一点 接地 ,
如果电缆屏蔽层两端 A、B 都接地,就存在地 电
位 差 ,有 电 流流 过屏 蔽层 ,当发 生异 常情 况 时 , 地 线 电流将更 大 。 屏蔽 层 、接地 线 和大地 也 有 可能构 成 闭合 环
噪声等 。
( 来 自接地 系 统混 乱 的干 扰 。控制 系统 正 4) 确 的接 地 ,是 为 了抑 制 电磁干 扰 的影 响 ,又能 抑 制设 备 向外 发 出干 扰 ;而 错误 的 接地 ,反 而会 引 人严 重 的干 扰 信号 ,使 系统 无 法 正常工 作 。控 制 系统 的地线 包 括系 统地 、屏 蔽 地 、交流 地 和保护
路 ,在变化磁场的作用下 ,屏蔽层 内会 出现感应 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 电位 分布 ,影 响控 制器
内逻辑电路和模拟电路的正常工作。控制器工作 的逻辑电压干扰容限较低 ,逻辑地电位的分布干 扰容易影响的逻辑运算和数据存贮 ,造成数据混

探讨单片机控制系统的抗干扰措施

探讨单片机控制系统的抗干扰措施

探讨单片机控制系统的抗干扰措施摘要:单片机控制系统是一种监控功能强、可靠性高、方便使用的自动控制系统,在多种领域受到广泛应用。

在进行单片机控制系统应用时,为了提高控制的有效性,需要避免单片机控制系统受到其他因素的干扰。

通过分析单片机控制系统的主要干扰来源,可以有针对性地制定抗干扰措施,避免单片机控制系统在运行中受到干扰,造成不必要的生产问题。

关键词:单片机;控制系统;抗干扰措施一、单片机控制系统干扰源分析单片机作为工业生产运行系统中非常重要的构成部分之一,由单片机所构成的控制系统必须具备较高的灵敏度。

但同时,灵敏度越高,则意味着系统可能引入干扰因素越多。

特别在强噪声环境下,被测信号可能被淹没,影响测量效果的实现。

工业现场应用中,存在大量且多类型的干扰源,这些干扰源以一种或多种方式对计算机测控系统产生影响,导致整个控制系统性能指标无法满足设计要求,进而对测量控制结果的可靠性产生不良影响,必须引起高度重视。

结合单片机控制系统的实际运行情况来看,在单片机控制系统工业现场应用中,所承受干扰以电磁能量干扰为主。

具体而言,单片机控制系统内外部干扰源主要包括以下几个方面:第一是无线电设施所产生射频干扰;第二是发动机装置上高压点火线圈向外辐射磁场强度大且频带宽的电磁波信号干扰;第三是单片机内部晶振电路干扰;第四是外部交流电路系统中所产生工频信号干扰;第五是数字电路本身门电路频繁的导通、截止造成电源地线在电流变化因素作用下所产生高频电磁干扰。

二、抗干扰的措施2.1软件抗干扰措施在单片机运行时,会有少数的干扰进入单片机控制系统,软件抗干扰措施必不可少。

因为软件抗干扰措施是以CPU为代价的,所以,如果没有硬件抗干扰措施来消除绝大多数的干扰,CPU就会一直忙碌,没有精力进行正常工作,进而严重影响单片机系统的工作效率与实时性。

下面介绍几种CPU解决抗干扰的措施。

2.1.1人工复位针对于失控的CPU,最简单的方法就是让CPU进行复位,使程序自动从OOOOH开始执行。

控制系统抗干扰措施

控制系统抗干扰措施

控制系统抗干扰措施控制系统的抗干扰措施是为了保证系统在外界干扰的情况下能够正常运行和工作。

在实际应用中,干扰因素往往较多,包括电磁干扰、机械振动、温度波动等等。

因此,为确保系统的可靠性和稳定性,需要采取一系列的抗干扰措施来提高系统的抗干扰能力。

电磁干扰是控制系统中最常见的一种干扰方式,主要通过电磁波的传播而影响系统的正常运行。

为了有效抵御电磁干扰,可以采取以下措施:1.电磁屏蔽:采用具有良好屏蔽性能的金属外壳或屏蔽罩来阻挡电磁波的传播,减少干扰对系统的影响。

2.策略引入:在系统的设计中,通过良好的布线规划和装置安装方式,降低电路之间的串扰,避免电磁干扰的传导。

3.使用滤波器:在输入输出端口的信号传输线上安装适当的滤波器,滤除不需要的电磁波成分,提高系统的信噪比。

机械振动是指由于设备的震动、冲击或共振现象引起的机械振动干扰。

为了减少机械振动的干扰,可以采取以下措施:1.振动隔离:通过采用弹性材料、减振器等装置来减少机械振动对系统的干扰,有效地隔离振动波的传播。

2.调整装置布局:合理布置安装设备和传感器的位置,避免设备之间的机械振动相互传导,减少干扰的发生。

3.机械结构的改进:通过结构设计和材料的选择来提高装置的抗振能力,降低机械振动的传导和反馈。

温度波动是指环境温度的变化引起的干扰,对温度敏感的系统尤为重要。

为了减少温度波动对系统的干扰,可以采取以下措施:1.温度控制:通过采用恒温设备、温度传感器和温度反馈控制系统,控制系统的工作温度在一个较稳定的范围内,减少温度波动对系统的影响。

2.绝热设计:对系统进行合理的绝热设计,减少外部温度变化对系统内部温度的传导,降低干扰的发生。

3.温度补偿:对温度敏感的元件进行温度补偿,在设计中考虑和修正元件在不同温度下的工作特性,提高系统的稳定性和准确性。

综上所述,控制系统的抗干扰措施需要从多个方面进行考虑和实施。

只有通过合理的设计和有效的控制措施,才能提高系统的抗干扰能力,使系统在外界干扰的情况下依然能够正常工作和运行。

微机控制系统中电磁阀和继电器干扰的抑制措施

微机控制系统中电磁阀和继电器干扰的抑制措施

微机控制系统中电磁阀和继电器干扰的抑制措施
微机控制系统中,电磁阀和继电器是常用的执行元件,但它们也可能对系统造成干扰。

本文将介绍一些常见的干扰抑制措施。

1. 电磁阀的抗干扰设计
电磁阀是一种由电磁铁控制的机械阀,通过线圈产生磁场,驱动阀芯动作。

由于线圈内的高频电压及电流,使电磁阀产生EMI干扰。

针对这种干扰,可以采用以下措施:
(1)防护措施:通过外部线圈和屏蔽罩来抵消磁场的影响。

(2)电源噪声抑制:在电源输入过滤器中加入降噪滤波器,
可有效地降低电源线引起的EMI。

(3)降低开关速度:通过调节电流控制电子开关的速度,降
低干扰的发生频率。

2. 继电器的抗干扰设计
继电器是一种将小电流转换为大电流的电子开关装置。

因其工作原理,继电器也可能对系统造成干扰。

以下是一些可行的干扰抑制措施:
(1)选择高品质继电器:高品质继电器可以提高系统的稳定
性和可靠性。

(2)使用反向降噪器:反向降噪器是一种可通过降噪处理来消除继电器干扰的装置。

(3)电磁屏蔽:通过绕制的导线来包裹继电器,以降低其产生的EMI干扰。

(4)避免继电器直接控制电源线:将继电器放在电源后面,避免将大电流的负载直接接到电源线上。

(5)降低开关速度:和电磁阀一样,通过调节电流控制电子开关的速度,也能有效地降低干扰的发生频率。

总体而言,通过科学的抗干扰设计和控制方法,可以有效地减少电磁阀和继电器带来的EMI干扰,在保证系统稳定性和可靠性的同时,达到合理的系统性能。

化工企业自动化控制系统抗干扰措施

化工企业自动化控制系统抗干扰措施

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。

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控制系统抗干扰设计与措施
发表时间:2019-01-25T15:03:19.950Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:刘江山[导读] 摘要:控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。

国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011 摘要:控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。

抗干扰设计可以通过设备选型和综合抗干扰设计进行,采用优质电源、铠装屏蔽电缆以及选择正确的接地方式等措施提高抗干扰能力。

关键词:控制系统、电磁干扰、抗干扰设计 1概述
随着科学技术的发展,控制系统在工业中的应用越来越广泛。

控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。

自动化系统中所使用的各种类型控制系统,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,它们大多在强电电路和设备所造成的恶劣电磁环境中运行。

要提高控制系统可靠性,这就要求控制系统生产厂家用提高设备的抗干扰能力;同时在工程设计、安装调试和使用维护中引起高度重视,增强系统的抗干扰性能。

2控制系统中电磁干扰源及对系统的影响 2.1系统信号的干扰
控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。

此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。

由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损坏。

对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰。

控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。

接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一。

正确的接地,既能抑制电磁干扰,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地反而会引入严重的干扰信号,使控制系统无法正常工作。

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,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,形成干扰信号回路。

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,影响控制系统内逻辑电路和模拟电路的正常工作。

控制系统工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响控制系统的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序故障或死机。

模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。

2.2控制系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的互相电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器间的互相不匹配使用等。

这属于控制系统制造厂对系统内部进行电磁兼容设计内容,但要选择具有较多应用业绩或经过考验的系统。

3控制系统工程的抗干扰设计为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰,必须从设计阶段开始便采取抑制措施:抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径、提高装置和系统的抗干扰能力。

控制系统的抗干扰是一个系统工程,要求制造单位设计生产有较强抗干扰能力的产品,使用部门在工程设计、安装调试和运行维护中予以全面考虑,才能保证系统的电磁兼容性的运行可靠性。

3.1设备选型
在选择设备时,首先要选择有较高抗干扰能力的产品,尤其是抗外部干扰能力,如采用浮空技术、隔离性能好的控制系统系统;其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标,如共模拟制比、差模拟制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作;另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩,国内工业现场的电磁干扰相比欧美地区高许多,对系统抗干扰性能要求更高,因此要求进口设备的抗干扰能力更高。

3.2综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的几种干扰抑制措施。

主要包括:对控制系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰;对外引线进行隔离、滤波,特别是动力电缆,分层布置,以防通过外引线引入传导电磁干扰;正确设计接地点和接地装置,完善接地系统。

另外还必须利用软件手段,进一步提高系统的安全可靠性。

4抗干扰措施 4.1采用性能优良的电源
在控制系统中,电源占有极重要的地位。

电源干扰串入控制系统主要通道(如CPU电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与控制系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。

现在,对于控制系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器和控制系统的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但效果不大。

所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少控制系统的干扰。

目前采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠性。

并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种理想电源。

4.2电缆的选择及敷设
为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆,采用了铠装屏蔽动力电缆,从而降低了动力线产生的电磁干扰。

不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敷设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近平行敷设,以减少电磁干扰。

4.3正确选择接地方式,完善接地系统
接地的目的通常有2个,其一为了安全,其二为了抑制干扰。

完善的接地系统是控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在控制系统侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理。

选择适当的接地处单点接地。

5结束语
系统的干扰是一个十分复杂的问题,因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素,合理有效的抑制干扰,对有些干扰情况还需做具体分析,才能够使控制系统正常工作。

参考文献:
《火电厂热工保护原理及应用》中国电力出版社作者王永建等2009。

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