欧阳平
电子自动化控制中的影响因素及改善措施研究
欧阳平
长江大学工程技术学院,湖北 荆州 434000
伴随着社会经济的迅猛发展,工业生产的发展也在蒸蒸日上,将电子自动化广泛应用到工业领域中能够大力提高工业生产的效率。但是,电子自动化控制的内部结构较为复杂,同时在运行的过程中对周围的环境有非常大的要求。因此,需要对电子自动化的控制装置加强管理,争取将影响降到最小。基于此,重点对能够影响电子自动化控制的因素进行了分析,研究并提出一些处理措施。
电子自动化控制;影响因素;处理措施
虽然电子自动化控制技术以众多的优势,尤其是在恶劣的环境下能够进行工作,不仅稳定了我国企业的生产效率,同时还推动了工业的发展。但是,复杂的电子自动化控制内部因为存在许多元件,并且这些元件本身具有一定的特殊性,所以非常容易受到外部因素的影响。因此,会存在许多的问题,这就会阻碍工业生产的稳定发展,拖缓了生产的进度,甚至还会对相关企业造成一定的经济损失。所以,分析影响电子自动化控制的因素,并及时作出处理措施具有非常大的意义。
虽然电子自动化控制装置能够在很大程度上推动工业的发展,但是在工业生产的过程中,因为存在许多电磁信号,并且频率也都不一样的情况,所以当控制装置在对有用的信号进行吸收的过程中,特别容易受到这些电磁噪声影响,进而导致系统运行出现波动的现象。其具体影响因素如下:
(1)静电干扰因素。[1]在众多的干扰因素中,静电干扰是最为常见的,其产生原因是电场在通过电容器的时候(或者分布电容耦合传输到设备中时),当动力线中存在一定的电流时,线路外部的电场强度会随之增强。所以,动力线和它四周的电容就会对装置产生静电干扰。同时,电强度的高低与干扰线路和动力线之间的距离成反比。
(2)磁场耦合干扰因素。当控制装置周围的线路有比较大的电流经过时就会有磁场耦合。[2]其中,对于装置回路耦合的影响涉及到包括动力线、交换机、电磁铁等各个方面。磁场耦合的干扰相比其他因素干扰更加大。
(3)电磁辐射干扰因素。电磁辐射一般出现在电子装置吸收外部电磁波出现异常时,出现这种情况的主要原因是出点电器、高频加热炉等设备在工作过程中会产生一定的电弧和电火花等现象。此外,电磁波强度越大,对装置的干扰也就越大。
(4)共阻抗压干扰因素。我们都知道,电子回路之间的导线存在一定的电阻和电感应。当装置开始进行工作时,回路的电流就会通过导线,之后导线中的电压就会不断下降。这时,阻抗压耦合就会转化到其他的回路中去,最终形成共阻抗压干扰。通常来说,这种干扰会对电路状态产生很大的抑制作用。
(5)漏电耦合。漏电耦合是指在电子自动化设备中绝缘性能下降,内部出现了漏电,从而产生了漏电耦合干扰。外部温度、湿度等因素都会使电子绝缘层的性能降低,从而使系统在运行过程中发生漏电的情况。通常来说,外部环境的湿度和装置中器件的含水量成正比。因此,在工业生产的过程中,这种干扰也是较为常见的。
2.1 静电干扰方面的措施
要想处理静电方面的干扰就需要明白金属导体具有一定的特殊性,即在装置工作状态下,当静电接近平衡状态下时,其导电体的点电位位置是一样的。[3]我们根据这个可以通过两种方法对静电干扰做出处理:可以在金属导体和电力线之间搭建接线来进行一定的屏蔽静电,这样可以有效抑制静电的作用;第二种方法是通过屏蔽体接地进而隔断电缆线的方式对静电干扰进行控制以及直接在电场处就控制住干扰。通常来说,第一种方法较为普遍,因为在某些时候静电干扰源的屏蔽难度是很大的。
2.2 磁场耦合干扰方面的措施
我们通过对磁场耦合产生的原因可以得出,其属于近场干扰形式。基于此,我们可以在干扰源的周围或是装置本身的外部安装一些拥有较高导磁能力的屏蔽物,进而将磁场干扰框定在一个范围内,使干扰源不能向外扩散,同时装置外部的干扰源也不能进入到其中。这种处理措施的实质就是将干扰源的传输途径切断。目前来说,这种方式能够最大限度地将磁场耦合干扰降到最低。但是其限制条件就是,当信号的传输距离过长时,就无法采用这个方式。此外,为了防止在工作时信号线的磁场耦合对装置产生影响,我们可以将信号线替换成双绞线,双绞线的优点在于当磁场干扰对双绞线产生一定的影响时,双绞线中的感应电流会对干扰源产生抵抗作用,从而实现抗干扰的效果。
2.3 电磁辐射干扰方面的措施
前文我们分析得出产生电磁辐射干扰的主要因素是高频电磁场,因此我们采取的处理办法是选择一些电阻较低的金属材料(铝或者铜)使用到屏蔽层的材料中,从而进行防屏蔽。当高屏蔽层和高频电磁场产生作用的时候,两者会发生一定的涡流反应,并且在涡流磁场的作用下,高频电磁场产生的电磁辐射就会被不断地削减,并最终被消除。如果将这种方式同接地屏蔽方式相结合,那么不仅能够屏蔽电磁辐射,还可以对静电干扰起到理想的屏蔽作用。
2.4 共阻抗干扰方面的措施
通常我们可以采用以下三种措施:(1)扩成电源功率的容县这一措施来降低电源的内阻;(2)将模拟电路和数字电路分开设置,并且将这两者连接到与其对应的电源输出的端口中;(3)尽量将地线同电源导线的横截面进行扩大,同时缩小线路的长度。另外,如果装置中含有大量的电源和电力供应,同时还用公用的地线时,也需要保证有较大的横截面。
2.5 漏电耦合干扰方面的措施
通过上文我们分析得出造成漏电耦合干扰的原因是绝缘电阻受到外部的作用导致电阻降低。所有有效的处理措施就是定期对装置进行一定的维护检查,检查内容包括清理杂物、保证设备的干燥性、改善工作的环境。同时,在装置设计之初需要注意到,信号线之间需要保持较大的距离,特别是在电流大、电压高的信号线需要和较小的信号线保持比较远的距离。
虽然电子自动化控制推动了工业生产的发展,但是也正如前文提到那样,仍然存在着许多问题,因此在实际的工作中需要具体问题具体分析。虽然目前能够对出现的干扰因素采取一定的措施,但是仍然存在一些不足,所以相关人员还需要继续努力,争取使系统能够更加高效和稳定的运行。
[1]马雪,张博.电子自动化控制中的干扰因素及改善分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(17):7937.
[2]李骄龙.电子自动化控制中的干扰因素及改善分析[J].化工管理,2015(15):26.
[3]姬翔.电子自动化控制中的干扰因素及改善分析[J].科技传播,2014(24):119.
TP273
A
1009-6434(2016)04-0019-01