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自动化系统抗干扰技术(一)
周志敏 山东莱芜钢铁集团公司动力部
[摘  要]
文中介绍并分析了影响自动化控制系统工作可靠性的各类干扰和自动化控制系统的电磁兼容性。
[关键词]
可靠性 干扰源 电磁兼容性
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1.概述
随着微处理技术、计算机网络技术、信息通信技术、多媒体技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术及人工智能技术的发展和应用,在21世纪人类即将跨入信息时代的门槛。各类高新技术在各领域的推广应用,使得各类系统的自动化程度不断的提高,这就要求以微处理器为核心的智能化的系列产品具有高的可靠性,而智能化产品的可靠性,在很大程度上取决于其抗干扰能力,因此也决定了整个系统的可靠性。一般侵入系统的干扰有时能直接造成系统的硬件损坏,有时虽不能损坏系统的硬件,但常使微处理器的系统程序运行失控,导致控制失灵,从而造成设备和生产事故。因此,如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动化装置研制和应用中不可忽视的重要内容,也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。在自动化控制系统的可靠性和抗干扰措施设计中,从总体方案、器件选择、电路板的布局及布线到软件程序的设计,都要把抗干扰技术贯穿于应用系统设计的全过程。
2.干扰与干扰源
干扰就是外部噪声和无用信号在接收中所造成的骚扰,以路的传导和以场的耦合形式侵入自动化控制系统。干扰有多种来源,按其产生与传播方式可分为以下几类:
2.1静电干扰
电子和以微处理器技术为核心的设备,在其外部若有大电流载导体所产生的恒定及瞬变电场,将通过载电导体与微电子设备间存在的杂散电容耦合到受扰设备的导线而形成静电干扰。大电流开关装置及晶闸管整流装置等在切断电感性负载电流时也将出现静电干扰。如图1所示;图中A为浮充电源,当开关B闭合时,电流将流过电感L储能,在打开开关B的瞬间,电流将通过开关B的电弧而衰减,当电流衰减到某一数值(开关触点达到一定行程时)电弧熄灭,储存在电感L中的磁能(1/2LI2)将对线间杂散电容充电转化为电能储存起来,或通过杂散电容耦合到其他灵敏的信号电路产生静电干扰。

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