鋼廠自動化儀表的抗干擾策略研究

張金峰

【摘 要】隨著我國城市化的不斷發展，城市建設中需要的鋼材越來越多，促進了我國鋼廠的快速發展。在我國科技技術水平不斷提高的影響下，鋼廠自動化儀表也最值得快速的發展。鋼廠車間逐漸出現了各類智能控制設備、傳感器自動化設備。但由于鋼廠存在著噪音大、粉塵、高溫、高壓等能夠干擾儀表正常運行的因素。因此，論文從多角度出發，從概述自動化儀表著手，對鋼廠自動化儀表的抗干擾進行深入探析和研究。

【Abstract】With the continuous development of urbanization in China， more and more steel is needed in urban construction， which promotes the rapid development of steel plants in China. Under the influence of the continuous improvement of China's science and technology level， the automation instrument of the steel factory is also worth the rapid development. There are various intelligent control equipment and sensor automation equipment in the steel workshop. However， there are some factors such as noise， dust， high temperature and high pressure that interfere with the normal operation of the instrument in the steel plant. Therefore， from the perspective of multi-angle， this paper analyzes and studies the anti-interference of the automation instrument from the overview of automation instrument.

【關鍵詞】自動化儀表；自動化；抗干擾

【Keywords】automation instrument； automation； anti-interference

【中圖分類號】TF345 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）11-0178-02

1 引言

抗干擾是指防止因信號發生畸變而產生影響設備運行的因素。鋼廠自動化儀表面臨的最大問題就是干擾，由于鋼廠環境的影響，對鋼廠自動化儀表的干擾現象較為嚴重，從而使得鋼廠自動化儀表測量存在誤差，影響了儀表的準確。隨著我國信息技術的發展，很大程度上促進了自動化儀表的發展，對自動化儀表抗干擾的研究也取得了較大的成果。但不可否認的是，我國鋼廠自動化儀表抗干擾能力依然存在一些問題。因此，鋼廠自動化儀表抗干擾依然成為當今熱議的話題，而如何提高鋼廠自動化儀表的抗干擾能力成為了研究部門亟待解決的問題。

2 自動化儀表概述

自動化儀表一般具有報警、控制、測量、記錄、顯示等功能，由自動原件組成。自動化儀表是自動控制系統中重要的組成部分，主要由顯示器、變送器、傳感器等系統組成。主要的儀表有溫度儀表、壓力儀表、物料儀表、流量儀表、過程分析儀等自動化儀表。溫度儀表最常用的就是熱電偶、熱電阻等，特殊電偶有防爆熱電偶、多點式熱電偶、表面熱電偶、耐磨熱電偶等；壓力儀表分為活塞式、分液柱式，常用的有基地式調節器；物料體表分為超聲波式、電容式、電接觸式、靜壓式、浮力式、直讀式等，常用的有液位精度儀等。鋼廠使用的自動儀表主要有環保儀表、電工儀表、工業自動儀表等。環保儀表主要應用于環境污染監測和環境質量監測等工作。自動化儀表經歷了早期發展階段、電子自動式、智能自動型等三個發展階段，當今我國鋼廠自動儀表處于智能自動型發展階段[1]。

3 分析干擾自動化儀表的因素

3.1 靜電干擾

在鋼廠日常的生活中，不可避免的會產生靜電，各類設備、儀表在使用時，都將會通過電纜、電線產生靜電。主要以電磁感應、傳導耦合、電輻射等對鋼廠自動化儀表產生干擾，甚至造成破壞鋼廠自動化儀表的問題。眾所周知，儀表儀器在運行的一瞬間會產生極強的電量，電量有可能會瞬間造成儀表的破壞。靜電的干擾最容易產生儀表測量錯誤和判斷錯誤。因此，鋼廠自動化儀表維護人員應重視鋼廠自動化儀表靜電干擾維護[2]。

3.2 電導耦合干擾

鋼廠車間生產設備都需要用電力才能保證正常的運行，然而隨著時間的增長，電路絕緣層逐漸老化，容易造成電路之間的不良接觸，從而對鋼廠自動化儀表產生電導耦合干擾，甚至還會造成更加嚴重的安全事故。另外，回路線路也會造成電導耦合的干擾，它是電導耦合的主要干擾源。在鋼廠設備日常檢修的過程中，維護人員應注重電路電線絕緣層的維修，防止因絕緣層老化造成自動化儀表受到干擾，表面鋼廠自動化儀表受到電導耦合的干擾，從而避免鋼廠自動化儀表出現檢測錯誤的問題。

3.3 電磁感應干擾

電動儀表受到干擾的主要因素是電磁干擾，由于鋼廠存在各種各樣用電設備、導線、變壓設備、電力線路等，這些設備線路都能夠產生一定的電磁波。這些電磁波都會對鋼廠自動化儀表產生干擾，而強烈的電磁波也有可能破壞儀表，給鋼廠帶來巨大的損失。因此，鋼廠自動化儀表抗干擾部門應安裝靜電疏導裝置、防電磁裝置，降低電磁波對鋼廠自動化儀表的干擾[3]。

4 儀表抗干擾優化策略endprint

4.1 傳感器抗干擾優化

由于鋼廠生產環境的影響，使得鋼廠自動化儀表工作處于多粉塵、高溫、電磁的環境中，因此，鋼廠自動化儀表常受到尖峰的干擾。在這樣的環境下，通過在鋼廠自動化儀表硬件方面輸入隔離變壓器，在軟件方面進行圭導通訊來進行防尖峰干擾有最好的效果。鋼廠生產開關機的瞬間干擾有可能會對鋼廠自動化儀表造成直接的破壞，可想而知，設備開關瞬間產生的干擾是多么強烈。因此，必須通過供電系統抗干擾的方式，并結合鋼廠自動化儀表隔離的方法來進行抗干擾的設計[4]。

4.2 處理器抗干擾優化

鋼廠自動化儀表處理器系統是鋼廠自動化儀表的重要組成構建，同時在自動化儀表的干擾方面也能有很好的效果。電路耦合產生的信號和輻射都可能對鋼廠自動化儀表造成干擾和破壞。因此，可以通過降低單片機工作頻率的方法來降低干擾。另外還可以通過將單片機與電導線進行連接，將鋼廠的靜電引入地下，減少靜電的干擾。除此之外，還可以打開處理器自動環境系統，當處理器受到干擾時，處理器能夠自動判斷干擾的來源，并進行系統還原，從而確保鋼廠自動化儀表的檢測數據準確無誤。

4.3 電路抗干擾優化

鋼廠中各類自動化儀表的主要構件是電路板，如果電路板高度集成，有利于節約儀表的空間。電路主要受到的干擾包括噪音干擾和信號干擾。首先，噪音干擾能夠通過加粗供電電線和接地線，降低噪音干擾。其次，將鋼廠自動化儀表內部各類元件進行規整排列，降低信號的干擾[5]。

4.4 儀表抗干擾防護措施規范化

根據鋼廠自動儀表的操作環境、操作要求、流程特點、生產規模等情況，選擇技術支持、售后服務好、維護工作、功能完善、故障率低、技術先進的鋼廠自動化儀表。還需要出具工藝的溫度、防爆等級、壓力等級等具有高保障的鋼廠自動化儀表。采購部門也應貨比三家，選擇最良好、保障性最高的鋼廠自動化儀表。同時鋼廠需要加大對鋼廠自動化儀表日常檢修維護的力度，注重鋼廠自動化儀表長期的運行和維護方便性的問題。另外、鋼廠自動化儀表使用的人員，應嚴格按照規章制度和說明書來進行操作，正確安裝儀表設備，嚴格遵循鋼廠自動化儀表檢修流程進行，確保鋼廠自動化儀表能夠正常的運行。除此之外，鋼廠應定期對儀表操作員進行培訓，提高專業技術能力，提高職業道德，提升綜合素質，為鋼廠創造良好的人才發展基礎，從而提高鋼廠自動化儀表抗干擾能力和保護措施水平[6]。

5 結語

通過本文的論述得知，在自動化儀表的發展時期，對其功能有了全新的認識。但鋼廠自動化儀表在工作中受了靜電、電導耦合、電磁等因素的干擾，影響了儀表的正常運行。通過優化傳感器抗干擾能力、處理器抗干擾、電路抗干擾、儀表抗干擾保護措施等，能夠有效的提高儀表的抗干擾能力。望此次的研究能為我國鋼廠自動化儀表的抗干擾研究提供有效的幫助，從而提高我國鋼廠自動化儀表抗干擾的能力。

【參考文獻】

【1】郭紅.儀器儀表現場應用中的抗干擾分析及解決措施[J].山東工業技術，2017（16）：264-264.

【2】陳琛，童克波.對智能儀表抗干擾技術的研究[J].現代制造技術與裝備，2015（6）：159-160.

【3】丁愛峰，廖望，胡勝云，等.某車型電子儀表抗干擾研究與優化設計[J].汽車電器，2016（9）：56-58.

【4】閆旭.儀器儀表的可靠性分析及抗干擾設計[J].中國高新技術企業，2017（10）：25-26.

【5】尹楠.智能儀表抗干擾和故障診斷分析[J].科技創新與應用，2015（24）：129-129.

【6】王鈺霖，王世琪，孫哲，等.淺談飛機無線電羅盤數字化設計與抗干擾研究[J].無線互聯科技，2014（5）：174-174.endprint