分析水泥廠自動控制系統干擾的產生及解決對策

鄒政

（葛洲壩宜城水泥有限公司 湖北宜城 441400）

引言

隨著我國經濟建設的迅猛發展，諸多生產建設企業都大力應用電子自動化控制系統來進行自動化生產建設。因此，電子自動化控制系統的應用也日益廣泛。在水泥廠中，自動控制系統是否正常運行直接關乎企業的生產經營，在實際的生產過程中，我們或多或少的會存在著諸多的干擾因素導致自動控制系統發生故障，這樣將不利于企業生產效率的提高。本文針對水泥廠自動控制系統應用的干擾源，對其防干擾控制方面進行了相關分析與研究，運用科學、合理的防干擾優化對策，為水泥廠自動控制系統整體運行的穩定與順暢提供相關的參考意見。

1 水泥廠自動控制系統干擾的產生

1.1 電導耦合干擾

當信號線間絕緣能力較弱，或者是其與電力線及設備間的絕緣能力變弱時，極容易發生導電，而此時的電源線或是電流輸出與輸入線等發生問題，會對控制系統造成一定的干擾。例如，電源線出現交流電而產生的高頻干擾，此干擾頻帶較寬，是電網大負載進行切換時形成的。在電網中，時常會有負荷電或是可控硅進行切換，切換的瞬間會產生電壓，致使電網的壓波發生變形。在此干擾中，電導耦合屬于其中的一種，又被稱為“地回路”。當信號回路點接地時，大地將會變為回路的一部分，使得原信號受到干擾。如若發生雷擊電流或是接地故障，使得可能會引起檢控誤差的電位差出現，造成相關事故。在水泥廠自動控制系統中，電路之間普遍存在共用一個電源或接地線的問題，二者間產生的阻抗對自動控制系統具有干擾。

1.2 外部溫度濕度干擾

自動化控制系統含有較多精密儀器，其具有較強的敏感特性。長期將其放置于環境當中，其會因環境中的濕度及溫度而受到不良的影響。在水泥廠生產的過程中，其生產環境的濕度及溫度一定會高于自然環境的溫、濕度，且其溫、濕度的變化較為頻繁。在此類易變的環境當中使用自動化控制系統，必然會使得其操作使用的效果受到干擾，不利于人員對系統的操作與控制。如果控制系統長時間的處于高溫或者潮濕的環境當中讓其進行工作，既會使其外殼與內部部分零件生銹，又會使得其內部的電阻、電感、電容等受到損害，進而直接影響到控制系統的正常工作。干擾相對較為輕微時，不會對系統的正常使用造成較大的損害，如若外部因素干擾過強，嚴重的情況下，會使得自動化設備將無法再進行正常工作，甚至徹底地壞掉。

1.3 空間輻射所帶來的干擾

產生該種干擾的主要途徑主要來源于高頻感應加熱設備、電氣設備自身暫態過程、各種電力網絡傳輸等，這類輻射干擾的成分較為復雜其分布較廣。根據對自控系統儀表控制系統的影響分為兩類：①對儀表內部進行輻射干擾，通過電路感應導致干擾出現，這會使自控系統中的很多電子回路工作發生問題，并且這種干擾影響的面積較大，此外，還會給通信線路和外圍設備造成一定的影響。②外部磁場產生干擾，這會使外部感應的測量信號出現問題，要是感應的信號較弱的話，外部干擾的效果還會更加明顯。空間輻射干擾所產生的原因與自控系統設備所在現場的布置和環境都有著一定的關系，其所在場地的布置和設備的電磁場和頻率都會直接產生干擾。

1.4 接地系統混亂干擾

正確的接地操作是提高電子設備電磁兼容性最常用，也是最有效的手段之一，規范的接地操作不僅能有效抑制設備向外發出干擾，同時其對電磁干擾的影響也具有一定的抑制作用，而接地操作一旦發生錯誤，便會引發嚴重的信號干擾，并且還會導致系統無法正常運行。在水泥廠自動控制系統中，主要包含了保護線地、交流線地、屏蔽地、系統地等多種接地線，而接地系統混亂指的是不同接地點間存在地電位差以及各接地點電位分布不均，例如，電纜屏蔽層正確的接地方式應是一端接地，若兩端都與地相連，則會導致電流通過屏蔽層，而引發地電位差，在這種情況下，若系統出現運行故障或異常，便會導致地線電流快速增大，而引發地環路電流，進而對系統正常工作產生嚴重的影響。

2 水泥廠自動控制系統抗干擾的解決對策

2.1 信號線路抗干擾

信號線路的抗干擾對策具體是指對干擾信號的隔離，其隔離方法有兩種：①避免信號線的引入與接觸；②合理配線，信號線布置應遠離干擾源。例如，工作人員在對信號線及動力線進行鋪設時，應盡量使兩條線路的鋪設保持一定的距離，確保其二者間距離始終保持平衡，避免線路出現交叉的現象。在對信號線進行鋪設的過程中，在其穿管的操作中，應注意不同的信號線應進行分開穿管的操作。使用金屬架鋪設的過程中，鋪設人員應將幅值信號不同的信號線進行分離。除此之外，還要將信號線與電源及電纜的鋪設進行分離。在同種多芯型的電纜線中，避免出現幅值不同的信號線。對于信號線路的抗干擾問題，相關操作人員可以使用絕緣護套，對干擾進行隔離，此方法對電容性的噪聲耦合具有一定的抑制作用。

2.2 從內部因素提高自動化控制系統的可靠性

①從內部因素提高電子自動化控制裝置的可靠性尤為重要，只有加強其內部優化才能更為有效的提高自動化控制系統抗干擾性能。②從內部入手第一要對其“溫度”進行合理控制，內部系統“溫度”的高低直接影響其防干擾效果。針對控制溫度問題應該對自動化控制系統加裝溫度監測設備，通過溫度監測設備可以第一時間掌握其電子自動化控制裝置的實際溫度，對防止高溫而產生的干擾提供有效的保障措施。同時，針對自動化控制系統“高溫”的問題，應該對其現有的冷卻技術進行創新，對國內外較為先進的冷卻技術積極引進采用，通過高效冷卻技術的應用可以大大降低自動化控制系統因內部高溫干擾的影響。

2.3 接地保護對策

在眾多的抗干擾對策中，接地保護是最為基礎且最為常用的措施之一，其抗干擾效果顯著。使用該對策既可以確保儀表自動系統的正常運作，又可以對相關工作人員的人身安全進行保護。其主要的操作方法是在儀表設備的金屬部分連接一根長度適中的導線，使其剛好可以與地面接連。此種操作方法，可有效防止當儀表設備發生短路故障時，電流通過設備傷害人員現象的發生。一旦儀表設備發生短路問題，可通過接地對策使得電流順著導線傳入大地，從而避免了電流傷害人員事件的發生。此種對策既可以避免問題設備影響其它設備的正常工作，對其它設備形成保護的作用，又可以為操作人員的人身安全提供保障。

2.4 電磁輻射防干擾優化對策

首先，應該明確其電磁輻射的來源與預防。基于電磁輻射來源的局限性，加強對周邊電磁輻射設備的管理就尤為重要。①現場工作人員應該禁止將手機等無線通訊設備帶入現場，進而消除手機發出電磁輻射對電子自動化控制裝置的干擾。②應該對周邊電磁輻射較強的設備進行技術消輻或隔離移動，使其不會對自動化控制系統造成電磁干擾。最后，在自動化控制系統作業運行中，可以為其制作防電磁輻射屏蔽裝置，屏蔽裝置可以采用導電材料進行構建，進而起到防電磁輻射干擾的效果。另外，相關技術人員應該加大對其自動化控制系統干擾信號的檢查力度，通過相關儀器的檢查，可以對其干擾數據進行分析與總結，并將其匯總上級，提供給相關科學研究部門，再由科學研究部門制定相應的防干擾預案與策略，將具體問題細化，為其自動化控制系統防干擾奠定堅實的保障基礎。

3 結束語

近幾年，自動化控制系統在工業生產中得到廣泛的應用，其具有穩定性的控制特點，對生產工藝及生產技術十分重要。該系統運行的好壞，技術水平的高低，直接影響著企業生產是否能夠安全運行。在控制系統運行過程中，自控系統的穩定性會對其整體的安全運行產生影響，而保證自控系統穩定性的便是其抗干擾能力。