当前自动控制系统存在的风险与管控策略探讨

温杰 刁瑜凌

摘 要：伴随着世界人口的飞速增长，各行各业对生产力水平的要求都不断提高，生产规模不断扩大。鉴于人力的有限性，自动控制系统在这样的大背景下得到了迅猛的发展，自动化控制技术的使用面越来越广泛，在行业内外都受到了普遍的关注。可以看出，自动化控制产业已经成为了当今科技生产的一个重要组成部分，并且被广泛的运用到各个社会部门，在现代的科技生活中扮演着不可或缺的角色。但是任何产业都有着一定的风险，如何分析和有效的规避、控制风险是文章的主要内容。

关键词：自动控制系统；系统风险；控制办法

1 自动化控制系统现存的主要风险

1.1 系统硬件方面的主要风险

自动化控制系统在硬件方面存在的风险主要包括三个部分因素：（1）所处环境的外界因素，包括环境中所包含的生物、化学和物理相关条件；（2）相关设备和附属设备的质量水平；（3）动力系统设计、安装质量和稳定性。以下对这三方面因素进行简要分析概述：

（1）关于生物环境可能带来的风险。生物风险主要来自于生物产生的可能会影响和威胁到自动化控制系统运行的化学物质和生物可能对系统硬件造成的直接损害。例如无处不在的微生物在一定条件下大量繁殖，产生酸性物质腐蚀电路板和其他硬件设备；老鼠等啮齿动物啃噬暴露在外的线路最后导致断路。

关于化学环境可能带来的风险。化学风险指系统设备被外界的化学污染影响出现的腐蚀或生锈现象。现实生活中，许多物质接触到自动化控制系统的硬件设备后，或快或慢都会造成腐蚀，一般情况下液态和固态的污染源比较容易控制，而气态污染物很难规避。设备一旦被腐蚀，就会逐渐影响系统的运行效率，最后导致设备无法运行或产生严重后果。

关于物理环境可能带来的风险。物理风险主要指系统所处环境内的无机条件对设备造成的影响和系统内部运行环境对系统硬件造成的影响。如外界重物挤压造成设备变形、硬件配件长期超负荷运作、设备老化或系统运行过热等。在系统实际运行中需要格外关注这些问题。

（2）相关设备和附属设备的质量水平风险是自动化控制系统风险中最容易控制的。只要在安装过程中能够严格遵照相关规定执行，就能很好的减少这一风险。安装前需要先经过相关部门的质量检测把关，接着安装人员要严格按照章程来进行安装操作，最后要保障定期的维护。这些都是管理方面的工作。

（3）动力系统设计、安装质量及稳定性风险主要指电线的安装布置和管道安装。这一方面的建设需要官方电力部门的配合和检测。

1.2 关于系统软件方面的主要风险

自动化控制系统软件方面的风险主要包括以下三个方面：系统本身的杀毒、防黑、纠错能力，即自身的安全防护水平；控制系统对内部储存文件是否进行了加密处理，是否定期、及时的进行数据存储和备份；控制系统对用户访问权限的控制，能否对非法入侵的用户和窃取数据的行为进行及时的警报、阻拦或反击。为了保障系统能做到以上要求，需要技术人员及时对相关控制程序和系统做好保护，并且及时做好系统更新，来确保系统安全稳定的运行。

1.3 关于人为因素引起的主要风险

再谨慎的工作人员也有出现纰漏的可能。自动化系统也同样需要人工的操作和管理，许多控制系统出现问题的原因都是工作人员的错误操作和工作不到位。总的概括来说，人为因素造成的风险主要有以下几种：

（1）操作人员操作的准确性风险。操作人员出现操作失误将字节导致系统的运行问题。轻的生产产品出现问题，严重的将损害系统设备的安全，甚至造成周边的人员安全隐患。因此，各生产单位都必须加大对操作人员的技术技能培训力度，保证各单位人员持证上岗，上岗人员都能够规范操作。

（2）操作人员的能力素质和道德素质以及职业道德水平风险。许多自动化控制系统的核心技术都掌握在实际操作人员手中，一旦操作人员发生技术泄露，将对企业造成巨大的损失和影响。因此单位必须加强人才的培养，定期开展思想教育活动，培养工作人员对企业的责任感和归属感，树立员工的主人翁意识，确保工作人员能一心一意的为企业工作。

（3）操作人员的疏忽大意。智者千虑，必有一失，许多失误是操作人员就算看见了也会无法及时作出纠正反应的。要减少这种风险出现，就必须要加强后期的检测力度，并且加强人员的技能熟练度培训。

2 自动化控制系统中风险控制措施

2.1 提高自动化控制系统自身的抗干扰能力

在许多会对自动化系统的控制造成影响的因素中，空间电磁干扰是难度较大的一个。通电导体周围都存在有或大或小的电磁场，这些磁场没有具体形态但分布广泛，系统的硬件和软件工作都经常受其影响。如果能提前采取一些预见性措施进行预防工作，将对解决电磁干扰问题有很大帮助。

为了尽可能的减少电磁干扰对自动化控制系统产生的不良影响，且保证系统的运行效率不被降低，一般通过干扰电磁传播、切断干扰源和提高系统自身的抗干扰能力等方式来保护自动化控制系统。以下提出了几种具体措施：

（1）选用高质量电源。电源是所有自动化控制系统都必须配备的重要组成因素，对电源的选择关系到系统运作的最终效果。自动化控制系统所需要的电源既要能满足整个系统的供电需求，也要确保电源供电产生的磁场能被抗干扰设备隔离，不影响系统工作。因此在选择电源时，要综合考虑各配件的组合效果，不要舍本逐末。

（2）采取合适的电缆线。合适的电缆线和正确的电缆敷设方式可以使电源对自动化控制系统的电磁干扰大大降低。一方面在实际工程中，铜带铠装屏蔽电力电缆在降低动力线的电磁干扰取得了良好的效果，另一方面，对电脑的敷设方式也能达到良好的电磁隔离效果。

（3）硬件滤波、软件处理。电磁本身的抽象性和固有性决定了想要完全排除电磁干扰是不可能的，因此为了尽量减少电磁干扰的影响，我们需要同时对硬件和软件进行处理，进一步稳定系统的运行，并保障系统的安全可靠。

2.2 软件抗干扰措施

所谓软件抗干扰措施就是通过程序设计手段来排除电磁干扰可能造成的自动化控制系统误动作。这里列举几个简单的例子加以说明。

2.2.1 触点抖动的消除。通过延时处理可以消除外部输入设备产生的触点抖动，并消除某些可以长期持续的脉冲干扰。通常我们使用这种方法处理按钮、继电器、传感器等包含触电的设备产生的触点抖动干扰，但实际操作时要注意设置延时时间要大于触电抖动间隔时间和脉冲干扰持续时间。

2.2.2 可测干扰信号的抑制。有些短时干扰信号可以通过特殊设备检测到，再使用屏蔽装置屏蔽。如大电感负载断开时产生的干扰信号，可通过检测设备将干扰信号产生的时间由接点的方式通知控制系统，然后由控制系统的JMP/JME指令屏蔽输入信号，即有干扰信号作用这段时间，不采集输入信号。

2.2.3 漏扫描检测。在编制自动化控制系统所用的应用程序时，可以采用分段的方法，在两端程序的间隔点上加一段检查节点，使每次扫描时，都对程序进行一次检查并给出正确信号，然后继续执行下一道程序和指令；如果有某段漏扫描，则发出警告信号并进行预先规定的处理。

3 结束语

综上所述，在自动化控制系统运行时出现的问题，大部分是环境因素、人为因素、设备因素造成的，这些大都可以通过企业管理人员、技术人员、操作人员的仔细工作和认真检查来有效的避免和预防。因此，想要在最大程度上降低自动化控制系统的运行风险，就必须要提高企业员工的综合素质。另外，企业还要不断投注力量到技术的研发和更欣赏，不断开发出更先进的技术来促进工作效率。

参考文献

[1]何琼.自动化控制系统的风险分析与控制[J].理论探讨，2011（4）.

[2]严永华.浅谈自动化控制系统中的电磁干扰来源及抗干扰措施[J].西北煤炭，2008（3）.