自控系统信号干扰问题探讨
自动控制系统的抗干扰措施
摘要： 本文介绍了自动控制系统中干扰产生的原因， 抑制干扰的措施，着重介绍了接地在抗干扰中的 作用和方法。 关键字：自动控制系统，干扰，接地，安全栅。
1、引言
在自动控制系统中，各种信号之间的通信如 同血液对人体一样重要。为了保证数据的准确性， 就得防止信号失真。干扰是导致信号失真的主要 因素，而接地是抑制干扰的重要措施。
连在一起，有的不允许将保护地同该线相连，不管哪种方
式，CG必须将一台设备（控制站、操作员站等）上所有的 外设或系统的CG连在一起，然后用较粗的绝缘铜导线将各 站的CG连在一起，最后从一点上与大地接地系统相连，接 地电阻必须小于1欧姆。
3.5.2工作接地 工作接地是为了使DCS以及与之相连的仪表均能可靠运行并 保证测量和控制精度而设的接地。它分为机器逻辑接地、信号回 路接地、屏蔽接地和本安接地。
4、结束语
在自控系统施工过程中，选材、隔离、屏蔽、接地等措施在 抑制干扰中起到了至关重要作用，是提高控制水平的关键。 在设计和施工的过程中都得根据实际情况，在选材、电缆敷 设方式、接地等方面都要考虑周全。 参考文献：
陆德民，《石油化工自动设计手册中》，化学工业出版社，2001年5月
乐嘉谦，仪表工手册（第二版），化学工业版社，2004年1月
3.5.1 保护接地 保护接地是将DCS中平时不带电的金属部分（机柜外壳， 操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人 身安全。 操作站 操作站 控制室机柜 工程师站
保护接地的要求和方法： DCS的所有设备均有一个保护地，该保护一般在机柜 和其它设备设计加工时就已在内部接好，有的系统中已将 该保护地在内部同电源进线的保护地（三芯插头的中间头)
工业自动化控制系统的干扰源分析及应对措施探究
工业自动化控制系统的干扰源分析及应对措施探究摘要：本文首先对工业自动化控制系统的干扰源进行了归纳和分析，然后提出了电源设计、管线设计、器件的选择、软件设计及现场施工等六条措施，具有较强的前瞻性和理论性，供借鉴参考。
关键词：工业自动控制系统；抗干扰；干扰源；干扰抑制；辐射干扰目前，由大规模集成微处理芯片构成的可编程控制器（PLC）、分散型控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）、工业控制机（IPC）以及各种测量控制仪表已成为工业自动化控制系统的硬件基础。
这些器件的ＰＣＢ板内部连接线路越来越细，线路上所传递的信号电流越来越小，微处理芯片的供电电压也越来越低，芯片对环境噪声也越趋敏感，很容易被周围干扰源干扰而引起控制系统误动作。
另外，自动化控制系统大多安装在工业生产现场，现场设备多，输入／输出端口多，控制电缆多，且环境复杂，多为各种强电电路和设备所形成的恶劣电磁环境，导致经常出现莫名其妙的信号误动作、死机、数据采集偏差大、信号相互干扰、有异常电压和电流窜入等现象，使系统处于不可控状态，无法正常工作。
因此，必须采取一定的抗干扰措施，以提高整个控制系统的可靠性。
一方面，各DCS、PLC、变频器生产厂家应注意提高产品本身的抗干扰能力和减少对外部设备的影响；另一方面，各电气系统集成商和工程人员在工程设计、安装施工和使用维护中应采取有效的技术预防和抑制措施。
１干扰源分析１.１干扰感应模型干扰源是干扰变量的起源，所有进行电磁能量传输的设备都可能成为干扰源。
干扰源可能位于系统内部，也可能位于系统外部。
干扰感应模型如图１所示。
图１干扰感应模型干扰变量与敏感设备的耦合方式有电流耦合方式（通过正常电路进行耦合）、电容耦合方式（通过电场进行耦合）、电感耦合方式（通过磁场进行耦合）、电磁波或者辐射感应（通过电磁场进行耦合）。
这些电磁活动具有很大的振幅和频率范围，可对敏感设备产生不同程度的损害。
１.２常见干扰源干扰源按不同分类规则可分为自然干扰源和技术干扰源、窄频和宽频干扰源、导体干扰源和辐射干扰源、电源干扰源、有序干扰源和无序（泄露）干扰源、连续干扰源和间歇干扰源等。
工业自动化控制系统的干扰及预防措施
工业自动化控制系统的干扰及预防措施摘要：分析了工业自动化控制系统在现场施工、生产中产生干扰的各种原因，并找出了解决的方法。
关键词：工业自动化控制系统；抗干扰；措施1工业自动化控制系统中的干扰及来源1.1干扰源及一般分类影响自控系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。
干扰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。
共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、接地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。
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。
差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。
1.2干扰的主要来源及途径1.2.1 来自空间的辐射干扰空间的辐射电磁场（EM I）主要是由电网、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。
1.2.2 来自系统外引线的干扰主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。
这种干扰在我国工业现场较严重。
⑴来自电源的干扰。
自控系统的正常供电电源均由电网供电。
由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电流。
尤其是电网内部的变化，开关操作浪涌、大型电力设备启停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。
实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，绝对隔离是不可能的。
⑵来自信号线引入的干扰。
与自控系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。
浅谈控制系统的信号干扰及应对防范措施
浅谈控制系统的信号干扰及应对防范措施[摘要] 本文作者根据自己多年的实际工作经验，对在工业生产过程中控制系统的信号干扰相关问题进行分析探讨，并就相应的应对防范措施提出了自己的看法和意见，仅供参考。
[关键词] 控制系统信号干扰措施在工业生产过程中，经常要用到一些控制系统来执行相应的操作，如各种自动化仪表和计算机等，因此会产生很多不同类型和不同级别的信号要处理，设备之间可能引入各种干扰，这些干扰会一直困惑着控制系统的应用，给控制系统稳定、可靠的运行带来威胁。
1.系统信号干扰的来源1.1地环流干扰在工业现场中，很多设备根据要求都要接地，但由于各设备之间的参考点之间存在电势差而形成“地环流”、“接地回路”问题。
当环流很大时，会出现很高的共模噪声电压，并通过分布参数耦合到信号线或直接连接到电平信号线，将产生很大的串模干扰。
1.2自然干扰经常有一些自然现象会产生电磁波，从而对工业生产控制系统产生干扰。
如雷电现象，还有宇宙噪声、太阳噪等自然界噪声都会对设备造成通信干扰。
1.3人为干扰在工业生产过程中经常会有一些大型设备频繁开关，这也会造成一些容性、感性的干扰，影响仪器仪表正常显示或采集。
数字脉冲电路也是一种典型的干扰源。
随着电子技术的广泛应用，电磁污染情况会越来越严重。
1.4内部干扰主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，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件间的相互不匹配使用等。
2常见的抗干扰措施干扰的三要素是干扰源、敏感源和耦合路径。
三个要素缺少一个，电磁兼容问题就不会存在。
因此要从这三个要素入手，找出最方便的解决办法。
一般来说，干扰源和敏感源是没有办法解决的，通常从耦合路径想办法。
2.1滤波滤波是利用滤波器来抑制传导干扰，一般用于抑制低频或中频干扰，抑制的频率可达300MHz。
滤波器是由电阻、电感和电容构成的一种网络，这种网络只允许某些频率通过，而阻止其他频率通过以达到抑制电磁干扰的目的。
电子自动化控制装置的常见干扰问题及策略分析
电子自动化控制装置的常见干扰问题及策略分析摘要：在我国科技水平进步的引导下, 电子自动化控制装置被广泛用于工业领域, 其可提高工作效率, 确保工作精度。
但其结构较为复杂, 且容易在运作期间受多种因素干扰, 进而影响其正常运行。
本研究将全面分析电子自动化控制装置的常见干扰问题及策略, 旨在确保该类装置的工作有效性。
关键词：电子自动化控制装置;干扰问题;策略;伴随着信息技术的迅猛发展,电子自动化控制装置逐渐成为工业领域的常用装置,其能够促进工业发展,具有较广泛的应用范围。
但是,在设备的运作期间,设备干扰问题极为常见,会严重影响工业生产效率[1]。
轻度干扰问题会影响到控制信号的准确度,使其出现误差;严重干扰问题则会导致设备在运行期间发生死机等情况,进而造成生产损失。
由此,探究其常见干扰问题,并给予针对性策略能够保证运行效率与质量,提高生产效率。
1 常见干扰问题该类装置的内部结构具有复杂性,易受多种因素干扰。
而工业环境本身的特殊性是导致干扰问题的主要原因,其中以电磁场最为常见。
以我国目前的工业技术水平,还无法彻底解决干扰因素,但能够通过有效手段控制干扰,确保装置的正常运行。
1.1 静电静电干扰是较为常见的干扰因素,在装置工作期间,电容耦合或是电容器需要将相关数据传输至自动化系统中,会不可避免的产生电场,导致电子增强。
在电场的作用下,动力线会发生静电干扰,进而影响装置运行。
电流的强度与电场强度、动力线对装置的干扰性呈正比。
1.2 磁场耦合磁场耦合干扰即附近电路中的电流偏大,产生一定磁场,从而影响装置回路的整体运行。
其主要影响回路中的电磁铁或是交流电动机。
动力线与电磁铁的共同影响会使装置中的交变电磁场明显增强,且会影响附近的电子线路,使感应电路产生。
而电磁场与感应电流会明显影响装置运行。
1.3 共阻抗装置中的电路设施较多,而设施中的所有电线回路都存有感应电流与电阻。
在接通装置电源时,回路内会通过电流,使其内部电压明显下降,促使电阻器发挥作用,生成热量[2]。
电子自动化控制中干扰因素和改善初探
电子自动化控制中干扰因素和改善初探摘要加强对电子自动化技术的抗干扰能力对提高电子自动化技术的控制能力具有十分重要的意义，我们应对此多多重视，努力实现电子自动化控制的无干扰运作，保证电子自动化控制运作时的稳定性。
本文分析电子自动化控制中干扰因素，探讨造成如此现象的机理，从正常的工作角度出发对电子设备自动化控制干扰因素中出现的问题进行解决，希望能够进一步的对其中存在的问题在一定程度上进行改善。
关键词自动化控制;影响因素;解决措施1 影响电子自动化控制技术的相关因素1.1 静电干扰因素在电子化自动控制设备当中往往会由于静电干扰，等现象的产生对自动装置形成一定的阻碍。
导致电子自动化设备的内部机械受到影响。
由于设备与设备之间会由于电流通过形成电磁场效应，今天干扰磁场，能够通过这样一个技术条件进行产生并且对周围的电路造成一定程度上的影响。
1.2 磁场耦合干扰因素磁场耦合干扰主要是，电子自动化设备中的强电流产生感应磁场，影响电子设备，之后形成电磁辐射干扰，对整个空间造成影响。
这属于一种感受式干扰。
导致电磁波干扰的原因并不是唯一的，很多磁场耦合干扰因素，都会对电磁波产生干扰，影响电子自动化设备的正常运作。
以下几种类型较为常见：触点电器经过的电流过大造成火花、感应加热器在运行过程当中由于频率过高而产生电磁辐射干扰等。
除此之外，在磁场耦合作用下产生的干扰因素还可以通过电流运输过程，当中的各个零件部位对电子自动化设备进行整体的影响。
1.3 漏电耦合干扰因素漏电耦合干扰含义如下：经过长期的工作运转，电子自动化设备的电子绝缘性能下降，内部产生漏电现象，并由此产生的一种干扰。
这很有可能致使电子自动化装置连接电网工作后的工作电源含有各种频率的干扰信号，随即对电子设备自动化装置运行工作造成不可估量的后果[1]。
1.4 共组抗干扰因素分析在电路回路中，电阻和电感会产生一种压降的现象，由于它们都存在于回路的公共导线上，所以只要有回路电流流过此电路内的公共导线，这阻抗压降就会耦合于其他电子回路并产生共组干扰。
电子自动化控制中的干扰因素及改善
电子自动化控制中的干扰因素及改善电子自动化控制，在现代工业生产中起着至关重要的作用。
它可以精确地控制各种工业设备和机器，提高工作效率和生产质量。
然而，随着现代工业的快速发展，电子自动化控制系统面临诸多干扰因素，这些干扰因素有时会导致系统失灵或出现故障，产生不利影响。
为此，本文将以电子自动化控制中的干扰因素及改善为主题，介绍电子自动化控制中常见的干扰因素及其相应的改善方法。
一、电源干扰电源干扰是电子自动化控制中最常见的干扰因素之一。
电源干扰指电力系统中频率、电压或电流不稳定的情况，会影响到控制系统中的电源电压、电流等电气参数。
电源干扰可能会造成开关失灵、系统崩溃或设备损坏等问题。
改善方法：1、选择稳定可靠的电源：对于控制系统，选择稳定可靠的电源是十分重要的。
通过使用可靠的电源可以减少电源波动对系统的影响。
2、限制电源干扰：可以采用干扰滤波器和电源接地措施等方法来限制电源干扰。
安装滤波器可以有效地降低电源噪声，提高控制系统的稳定性。
电磁干扰是指电磁场对电子设备的干扰。
电磁干扰通常发生在较高功率的电源或放电设备（如电机、变压器等）附近，也可由过电流引起。
电磁干扰可能会导致系统崩溃、误操作等问题。
1、选用合适的线材和电缆应用屏蔽技术：屏蔽技术是一种减小电磁干扰的有效方法。
对于高频电磁波，可以采用较好的屏蔽材料，并对其进行适当的接地处理。
2、采取隔离措施：可以采用隔离措施，即将易受电磁干扰的电子设备隔离开来，如将控制盒与其它设备分离。
三、温度变化干扰温度对电子设备的性能有着显著的影响。
温度变化干扰指由于环境温度的变化而引起的控制系统中的温度变化。
温度变化可能会引起信号延迟、误差等问题。
1、采用温度补偿措施：可以安装温度传感器，对控制系统中的信号进行实时的温度补偿。
2、保持稳定的温度：控制设备的工作环境尽量控制在稳定的温度区域内。
对于温度变化较大的设备，可以采用保温或散热措施。
四、光照干扰光照干扰是由于外部光线影响到控制系统而导致的干扰。
电子自动化控制中的干扰因素及改善
电子自动化控制中的干扰因素及改善电子自动化控制系统在现代工业生产中扮演着至关重要的角色，它能够实现设备的自动化控制和监测，提高生产效率，降低劳动强度，确保生产质量。
电子自动化控制系统在运行过程中往往会受到各种干扰因素的影响，导致系统性能下降、故障频发，给生产带来不利影响。
深入分析和改善电子自动化控制中的干扰因素显得尤为重要。
1. 电磁干扰：电磁场能够对电子自动化控制系统中的传感器、执行器和控制器产生干扰，导致系统误差增大、信号失真、通讯中断等问题。
2. 温度和湿度变化：环境温湿度的变化会影响电子元器件的性能和稳定性，导致系统性能降低、寿命缩短。
3. 电源干扰：电源波动、噪声和突变等问题会直接影响到电子设备的正常运行，导致系统崩溃或损坏。
4. 机械振动：机械振动会对电子设备产生冲击和震动，导致连接失效、接触不良、松动等问题。
5. 其他因素：还包括化学腐蚀、尘埃、震荡等因素，都会对电子自动化控制系统产生影响。
1. 设备的外壳设计：应根据设备的使用环境和特点，选用适当的防护措施，如防水、防尘、抗腐蚀等设计。
2. 信号线路的布置：在设计和安装信号线路时，应注意尽可能减少线路的长度，增加线路的间距，避免干扰信号。
3. 电磁兼容设计：在系统设计中要考虑电磁兼容性，采取屏蔽措施、滤波措施等，减小系统对外部电磁场的敏感度。
4. 地线设计：合理的地线设计可以有效减少电子设备的干扰。
应注意地线的布线方式、长度和材质的选择。
5. 系统的冗余设计：在系统设计中应考虑到可能出现的故障和干扰因素，合理的冗余设计可以提高系统的可靠性。
6. 系统的自检与保护：系统应具备自检和保护功能，当出现干扰因素影响时，能够及时发现和处理。
7. 电源设计：合理的电源设计能够有效减小电子设备的干扰敏感度，如采用稳定的电源、增加滤波电路等。
8. 检测和监控：对电子设备的运行状态进行定期检测和监控，发现问题及时处理。
9. 周期性维护：定期对电子自动化控制系统进行维护，包括清洁、紧固、润滑等操作。
浅谈电子自动化控制中的干扰因素及改善措施
浅谈电子自动化控制中的干扰因素及改善措施摘要：随着我国在工业制造领域技术水平的不断提高，电子自动化已经成为我国工业领域中最为重要的发展方向和生产技术。
在这之中，自动化控制根据生产制造系统中的诸多设备和功能节点的运转特性，进一步提高电子自动化设备的控制精度以及工作效率。
在电子自动化体系的组成之中，包含诸多电子元器件，在运行的过程中很容易受到其他设备的影响和干扰，一旦发生电子干扰问题，将会导致电子自动化控制无法稳定工作。
对引起自动化控制工作异常的诸多因素进行研究，探求干扰发生的原理，并从正常工作的角度制定改良方案。
关键词：电子自动化；电子控制；干扰因素；抗干扰措施在现代工业的所有发展方向中，自动化是目前的主流发展趋势，电子自动化技术也是制造型企业在生产运营过程中的重要支撑。
在电子自动化体系之中，最为重要的核心内容就是电子自动化控制。
电子自动化控制的可靠性和有效性直接决定着设备的运行效率和运行质量，高效可靠的电子自动化控制技术能够显著降低生产过程中的工作强度和工作压力力，同时进一步推动我国工业领域的发展。
然而，在电子自动化设备的实际运行过程中，经常会出现电子干扰问题。
本文从电子自动化控制的基本工作过程出发，对电子自动化设备可能会出现的各种干扰因素进行分析。
1.电子自动化控制中的干扰因素1.静电干扰因素分析电子自动化设备是由多种电子元器件组成的复杂系统，在电子自动化设备运行的过程中，如果出现了静电干扰，就很容易导致电子自动化设备运转产生的电容以及自动化设备本身的电容发生耦合作用。
这样一来，就会对电子装置产生电磁干扰。
在该种干扰因素中，主要的干扰源头包括磁铁、变压器、交流接触器以及动力线路和电动机装置等等。
上述电子元器件会在运行的过程中产生不同强度的磁场干扰，同时还有可能产生交变电磁场。
流过较大电流的动力线周围存在着较强的磁场，电场的强度也会随着电路和动力线之间的电容强度不断增大。
这也就直接导致了静电干扰磁场的出现，对周围的电路产生干扰作用，影响系统的稳定运行。
水厂自控系统抗干扰措施及保护
水厂自控系统抗干扰措施及保护[摘要]本文的重点是阐述净水厂自控系统的外部干扰问题。
探讨干扰所传播的途径，随后阐述怎样对水厂自控系统的工作进行保护。
[关键词] 水厂自控系统抗干扰保护引言目前，净水厂的自动化工艺技术越来越成熟，自控产品的功能也越来越全面，但是水厂在自控系统的抗干扰方面却没有引起大家足够的重视，这些干扰因素很有可能造成自控系统稳定系数降低，使自动化控制在整个生产过程中失去实际意义。
目前水厂自控系统中最普遍使用的就是PLC自动控制，这种自动控制方式在工作现场很可能受到电磁辐射、静电感应、电源谐波、强负荷电流及雷电冲击等因素的干扰，所以优良的抗干扰能力对保证系统正常工作是非常重要的。
对水厂自控系统干扰的传导途径直接传导干扰信号通过连接的线缆直接作用到相连设备上。
电场传导干扰信号与其他信号线缆存在电位差，作用到信号线上，并由信号线传导至自控系统中。
磁场传导通过高负荷电流的载体产生磁场，磁场通过其他导线进入自控系统内部。
接地干扰不同的接地系统混接，造成各接地系统电位不均，产生电位差，形成电流产生干扰。
以上几种干扰方式均会造成自控系统本身及相关控制信号无法正常工作或传输。
二、水厂对抗干扰的解决方法水厂内各类缆线较多，必须采用多方面的综合抗干扰措施才能达到良好的抗干扰效果。
为了保证水厂运行的稳定性，我们可以通过以下几个措施来进行干扰的预防。
1.减少电源谐波的干扰水厂自控系统及仪表供电均来自电网，而电网自身易受多种因素干扰，造成自控系统电源供电不稳定产生谐波。
这种情况我们一般采用安全可靠的UPS设备进行电源供电，通过逆变器将系统与外电网彻底隔离，避免电网干扰的影响。
2.信号线路的干扰采用具有屏蔽层的线缆是降低信号电干扰的最基本手段。
如果采用双绞线的信号传输缆线，应尽可能避免使用接插件等不连续的信号传输。
当所传输信号对精度有较高要求是，加装隔离模块是一个很好的选择，这样即可以保证传输信号不失真同时达到了消除信号干扰的效果。
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自控系统信号干扰问题探讨
摘要:本文从仪长线站控SCADA系统因干扰而产生的误信号的
处理入手,简要分析了干扰产生的现象、原因及其处理措施,经过对各
类干扰产生的原因及现象,采用不同的应对措施,消除了干扰信号对系
统运行的影响,保证了系统运行准确可靠。
关键词：自控系统 信号干扰
仪长线SCADA系统是保证原油输送生产正常运行的重要保障,
系统功能包括数据采集、监视、设备远程操控、设备安全联锁等。在
系统投用后,发现了部分DI(离散量输入)信号与现场设备信号不一致,
并且系统中DI模块信号输入指示灯闪烁频繁,状态指示不稳定,指示
给操作人员错误信息,对生产运行带来了安全隐患。经过分析、测试,
采用应对措施,最终解决了问题。本文对具体过程进行详细介绍。
1 存在问题
在SCADA系统投用测试时,观察人机界面HMI,发现加热炉控制
系统DI状态指示和燃油泵DI状态指示在设备运行过程中来回频繁切
换,后停运加热炉其DI状态正常、停运燃油泵其DI状态指示依然切
换,与实际状态不相符,对安全生产造成了不便和安全隐患。加热炉和
燃油泵状态指示主要有:运行/停止、远控/就地、故障/正常。经过查询
HMI事件记录,加热炉和燃油泵的几个状态指示状态切换频繁,干扰了
操作人员正常查询事件记录。
2 故障查找
经过对现象进行分解排查,进行逐项分析排查。
信号处理流程图如图1。
通过流程图可知,主要可能产生干扰的环节分别为①、②、③,分
别对几个环节进行分析与处理。
2.1 SCADA系统单独测试
SCADA系统DI模块为140DDI35300,该模块性能参数如下。
输入信号为24 VDC信号;
接通电平电压+18～30 VDC;
断开电平电压-3～+5 VDC;
绝对最大输入:①连续30 VDC,②56 VDC衰减脉冲1.5 ms
响应时间1 ms。
正常使用时,现场信号为无源触点,通过SCADA系统24 VDC检
测回讯信号获取现场状态。
将信号连接电缆从信号连接端子上解除,采用信号发生器给出高
电平、短接系统电源高电平与模块输入端等方式单独对SCADA系统
进行测试,结果证明,SCADA系统对测试信号响应正确可靠。说明干扰
信号与SCADA系统无关联。
2.2 对电缆回路进行测试
核查施工资料显示电缆敷设符合规范,检查电缆屏蔽层接地符合
要求。解开电缆芯接线,使用数字万用表测量电缆芯对地电压,加热炉
信号电缆芯对地接近无电压,燃油泵信号电缆芯对地有变动较迅速的
零至数十伏交流电压。
2.3 对现场设备进行测试
2.3.1 对加热炉信号测试
加热炉停运,加热炉控制回路切断电源,在设备端使用信号发生器
进行测试,SCADA系统对测试信号响应正确可靠。保持加热炉停运,
加热炉控制回路接通电源,HMI状态正常。加热炉运行后,即发生指示
信号切换,说明该信号串扰现象为设备运行时引入的。因设备运行需
要,加热炉配置有大功率变频风机,变频器控制回路与加热炉控制回路
有信号联接,设备安装时已采取了屏蔽、接地、隔离等防止干扰的措
施,使用万用表测量该干扰电压难以测量出电位。经分析应该是因为
电磁辐射、感应耦合等原因导致状态信号电缆芯中产生了短暂的高于
SCADA系统DI模块接通电平的电位。
2.3.2 对燃油泵信号进行测试
燃油泵停运,燃油泵控制回路切断电源,在设备端使用模拟信号进
行测试,SCADA系统对模拟信号响应正常。在燃油泵运行后,系统即产
生了信号频繁切换扰动。该燃油泵电机为6 kV等级,结合信号电缆芯
对地有变动较迅速的零至数十伏交流电压,初步分析应是高电压的交
流回路对SCADA信号电缆产生了干扰,致使模块对该干扰作出了响
应。
3 处理措施
3.1 加热炉串扰信号处理
经测量,加热炉变频器工作时产生的干扰信号在模块绝对最大输
入范围内,不会对模块造成损坏。通过波形分析,该串扰信号为持续尖
峰信号。针对这种情况,因模块的响应时间极迅速,可使用在SCADA
系统中加入信号滤波处理,消除信号串扰,而且不会对生产造成影响。
通过修改模块信号处理程序,对所对应的输入通道加入1s时间的滤波
处理,经过运行测试后,HMI加热炉信号串扰现象消除,因滤波带来的
微短时间信号延迟不会对生产造成不良影响。
3.2 燃油泵信号干扰处理
经测量,干扰电压为变动的交流电压,最大约为40 V,超过了模块
的绝对最大输入范围,虽然扰动持续时间短,但考虑到设备长期运行,
可能会对模块造成损伤,采用模块信号滤波的方法不适用。针对这种
干扰,对信号采用硬件隔离的方法比较适宜。
针对现场情况,选用了使用220 VAC继电器进行隔离,其原理图如
图2。
系统运行时,现场干扰信号电压相对220 VAC较低,且经过继电器
线圈、电阻等原件消耗,无法使继电器闭合。现场状态有效时,通过220
VAC回讯电压使继电器闭合,模块接收标准信号,输入正确有效。
系统加入隔离电路后,经运行测试,系统运行良好,原信号干扰现
象消除。
4 结语
总结对干扰信号的分析、处理措施,小结如下。
（1）在分析干扰信号的基础上,不必增加硬件,通过软件编程即可
解决信号显示不准确的问题。
（2）针对中间环节可能会产生的干扰,可在设计中采用控制信号
电缆与状态信号电缆分开,通过电缆屏蔽层接地消除彼此干扰,在施工
中严格按照规范进行,强电电缆与弱电电缆分开独立敷设或保持有效
距离,不能保证有效距离的按规范要求在两类电缆间加隔离板。
（3）可采用系统中加入滤波或者硬件隔离的方法进行干扰信号
的消除。
通过实施上述应对措施,现场的干扰信号得到了有效处理,现系统
运行正常可靠。总结以上对干扰信号的查找、分析和处理等相关工作,
可对实际生产运行过程中的自控系统干扰问题的处理提供经验。