下载文档原格式
微型计算机控制系统信号隔离及抗干扰技术概述作者：谭以坚来源：《科学与财富》2016年第20期摘要：微型计算机控制系统在实际运行过程中，其信号传送稳定性不足，极易受到计算机所处工作环境内多种因素的干扰，严重影响控制系统运行的可靠性。
本文主要对信号隔离及抗干扰技术进行分析和研究，并列举其它类型的抗干扰技术，切实保证信号传送的稳定性和准确性。
关键词：微型计算机；控制系统；信号隔离；抗干扰技术在微型计算机控制系统的实际运行过程中，信号隔离是比较常用的抗干扰方式，能够对外界环境的共模电压计电磁干扰进行有效隔离。
随着现代科学技术的发展，微型计算机控制系统的运行环境日趋复杂，为保证信号传送的稳定性和可靠性，加大力度对微型计算机控制系统信号隔离及抗干扰技术进行分析和研究，具有重要的现实意义。
1 信号干扰对微型计算机控制系统的干扰干扰有多种形式而且还有多种传导模式，干扰可以通过耦合通道来传入计算机控制系统，使得计算机控制系统的稳定性显著降低，干扰对计算机控制系统的影响如下：1.1 数据采集误差变大干扰会入侵到控制系统信号的输入通道，使得有用信号中包含干扰信号，那么在数据采集的过程中就会产生较大的误差，如果有用信号的强度较小时，那么干扰信号对于计算机控制系统的数据采集干扰就更加严重。
1.2 控制状态失灵微型计算机控制系统所传出的控制信号非常强，在传播过程中较难被外界干扰，但是输出的控制信号会与状态信号结合，一旦状态信号受到干扰就会使得影响控制信号，从而导致微型计算机控制系统的控制失常。
2 信号隔离器抗干扰技术就该项抗干扰技术的实际应用情况来看，导入单路或双路电压后，在途经信号隔离器的过程中，能够对信号进行一定处理，进而输出相应的电压或信号。
在这一过程中，电路相应部分的隔离功能明显增强，在保证信号传送稳定性上具有良好的应用效果。
信号隔离器抗干扰技术的有效应用，能够保持信号输入与输出处于隔离栏状态，降低信号传送过程中所受到的干扰，尤其是其内部半导体构建能够实现信号的转换，在相关元件的辅助下以及运行机制的处理后，信号得以恢复，并不会影响信号传送质量。
常见的PLC控制系统抗干扰措施1. 引言PLC（Programmable Logic Controller）是一种常用于工业控制系统中的计算机控制设备。
在实际工业环境中，PLC控制系统常常面临各种干扰源的干扰，这些干扰可能导致系统稳定性下降、数据误差增加甚至系统故障。
因此，在设计和应用PLC控制系统时，需要采取一系列抗干扰措施来降低干扰的影响。
本文将介绍常见的PLC控制系统抗干扰措施，包括电磁干扰、地线干扰、高温环境干扰以及其他常见干扰的应对措施。
2. 电磁干扰的抗干扰措施电磁干扰是PLC控制系统中常见的干扰源之一，它可以导致数据误差、通信故障等问题。
以下是抗电磁干扰的措施：•屏蔽设计：在PLC设备和信号线上添加屏蔽层，以阻隔外部电磁干扰的入侵。
屏蔽层可以采用金属箔、金属编织层等材料。
•磁屏蔽：在PLC设备附近放置磁场屏蔽装置，以减弱外部磁场对设备的影响。
磁屏蔽装置可以采用铁氧体材料制成。
•地线隔离：将PLC设备的地线和电源系统的地线隔离开，防止电磁干扰通过地线传输到PLC设备中。
3. 地线干扰的抗干扰措施地线干扰是指由地线电流引起的干扰，它会导致系统电势差增大、信号失真等问题。
以下是抗地线干扰的措施：•地线去耦：在PLC设备的电源输入端和地线之间添加去耦电容，并将其接地。
去耦电容可以起到隔离地线干扰的作用。
•地线分离：将PLC设备的地线和其他设备的地线分离开，避免地线干扰的相互影响。
•良好接地：确保PLC设备的良好接地，减少地线干扰的发生。
4. 高温环境干扰的抗干扰措施高温环境对PLC控制系统的影响主要体现在PLC设备的散热和温度抗性方面。
以下是抗高温环境干扰的措施：•散热设计：合理设计PLC设备的散热结构，增加散热面积和散热风扇等设备，保证设备在高温环境下正常工作。
•温度抗性选择：选择具有良好温度抗性的元件和材料，确保PLC设备在高温环境下的可靠性。
•温度检测：安装温度传感器，实时监测PLC设备的温度，及时采取散热措施以防止设备过热。
计算机控制系统抑制干扰的技术分析计算机控制系统在现代工业和生活中起着十分重要的作用，它可以对各种设备和系统进行精确的控制和监测。
在实际应用中，计算机控制系统往往会受到各种干扰的影响，从而影响系统的稳定性和性能。
为了有效地抑制这些干扰，需要采取一系列的技术手段进行干扰抑制。
本文将从信号处理、滤波器设计、控制策略以及传感器技术等方面对计算机控制系统抑制干扰的技术进行分析。
一、信号处理技术在计算机控制系统中，通过对输入信号进行预处理可以有效地抑制干扰。
信号处理技术包括信号滤波、信号降噪、信号去除共模干扰等。
在数字信号处理领域，可以采用数字滤波器对信号进行滤波处理，以去除干扰信号。
可以采用小波变换、自适应滤波等方法对信号进行处理，进一步提高抑制干扰的效果。
通过信号调制技术，可以有效提高信号的抗干扰能力，使得系统能够更好地抵抗各种外部干扰。
二、滤波器设计技术滤波器是抑制干扰的重要手段之一，其设计可以有效地抑制各种频率的干扰信号。
在计算机控制系统中，可以采用数字滤波器对输入信号进行滤波处理，以抑制控制系统中的干扰。
在设计滤波器时，需要充分考虑到控制系统的动态特性和干扰信号的频率特性，以确保所设计的滤波器能够在不影响系统的稳定性和性能的前提下，有效地抑制干扰信号。
三、控制策略技术在计算机控制系统中，控制策略的设计对抑制干扰起着决定性的作用。
通过合理设计控制算法和控制策略，可以使得系统对干扰信号具有良好的抑制能力。
在控制策略的设计过程中，需要充分考虑到系统的鲁棒性和稳定性，以应对各种外部扰动和干扰。
可以采用自适应控制、模糊控制、神经网络控制等先进的控制策略技术，以提高系统的抗干扰能力。
四、传感器技术传感器是计算机控制系统中的重要组成部分，其性能直接影响着系统的抗干扰能力。
在传感器技术方面，可以采用高精度、高灵敏度的传感器，以提高系统对外部干扰的检测和抑制能力。
可以采用多传感器融合技术，并通过合理设计传感器的布置和选择传感器的工作频段，以提高系统的抗干扰能力。
1引言计算机控制系统的干扰问题是普遍存在的，对其内外部的干扰因素进行抑制和消除的过程，就是实施抗干扰的过程。
在现代化生产过程当中，常常要求计算机控制系统能够安全可靠并且连续性地工作，而较差的工作环境，会使得外界干扰因素加重，因此，在这种情况下，就必须要通过提高计算机控制系统的抗干扰能力，来保证其运作的可靠性。
2计算机控制系统的干扰因素对计算机控制系统造成干扰的因素，是指除了有用信号以外的各种噪声或者使计算机控制设备不能够正常运行的破坏性因素。
这些干扰因素的存在，使得计算机控制系统的各项性能发生变化，从而无法按照预定的程序或控制逻辑顺利进行工作。
抗干扰技术，就是针对这些干扰因素而采取的抑制和消除手段。
为有效地解决干扰因素对计算机控制系统的影响，就必须要弄清计算机控制系统当中这些干扰信息的来源[1]。
干扰信息源往往是错综复杂的，可以将其分为内部干扰以及外部干扰2种。
计算机控制系统的内部干扰因素，往往是由计算机系统的结构布局以及设计和制造工艺的缺陷产生的，具体表现形式如内部逻辑电路电磁辐射造成的相互干扰，多点接地而造成的电位差引入的干扰信号等。
计算机控制系统的外部干扰因素和计算机所处的使用环境有关，常见的外部干扰因素包括，来自空间辐射的干扰和来自电源或信号线导入的干扰。
例如，供电网络的电压或电流变化通过输电线路或电磁波引入系统的干扰，以及在雷雨天气时产生的干扰电波、气象条件引起的干扰和地磁场干扰等[2]。
现代化工业环境的复杂化，使得计算机系统的使用环境往往比较恶劣，因此，容易受到各种各样的干扰，这些干扰因素的存在使得计算机控制系统的精度受到严重的影响，不但降低计算机系统的可靠性和稳定性，严重时还会导致计算机系统运行混乱，发生严重的故障。
总而言之，计算机控制系统的干扰因素是多方面的，它有可能是由系统本身产生，也有可能受外界因素的影响而产生，这些干扰因素通过不同的途径作用于计算机控制系统，最终引起的后果和干扰强度以及干扰因素的性质直接相关。
关于提高计繇疆信息科拳算机控制系统抗干扰性、可靠性方法的研究张军伟1李毅凯2(1．保定电力职业技术学院河北保定0710022．河北大学图书馆河北保定071002)[摘要]分析各类干扰对计算机控制系统安全可靠性的影响，提出增强计算机控制系统抗干扰性、可靠性的若干技术措施。
阐释提高实时性能在工控计算机系统中的意义和具体的实现方法。
[关键词]计算机控制抗十扰技术实时件能程序容错接地中图分类号：TP3文献标识码：^文章编号：1671—7597(2008)0910033—01一、引言近年来，计算机控制系统在工业自动化、生产过程控制、智能化仪表等领域的应用越来越深入和广泛。
计算机控制系统是自动控制理论和计算机技术相结合的产物。
其运行是计算机与外部世界动态交换、处理信息的过程。
外部的干扰、内部的故障都会导致系统的不稳定，使计算机硬件的工作遭到破坏，计算机的软件也受到冲击，甚至酿成灾难性的恶果。
因此，提高计算机控制系统的可靠性与抗干扰能力，不仅涉及其使用价值和经济效益，而且对生产设备和人身安全都具有重要的意义。
=、各类干扰_及其对计算机控制系统的影一干扰是指除有用信号以外的散杂信号。
这些散杂信号中的某些信号会引起有用信号的畸变从而产生数据错误，扰乱程序的正常运行，有些甚至损坏计算机控制系统。
干扰包括外部干扰和内部干扰，外部干扰是由与计算机控制系统本身不相干的外部环境和使用条件产生的；而内部干扰则是指由控制系统的结构布局、生产工艺等冈素引起的干扰。
三、计算机控制系统抗干扰技术要想抑制干扰的产生就要分析干扰形成的原因，从而帮助我们将干扰对系统造成的危害降到最低限度。
形成千扰的基本要素有三个，如图l所示。
(1)干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都町能成为干扰源。
(2)传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。
(3)敏感对象。
指容易被干扰的对象。
广———]厂————]厂—————1I干扰源卜．|传国逸径卜．I敏撇I．．．．．．．．．．．．．_J【．．．．．．．．．．．．．．．．．-J1．．．．．．．．．．．．．．．．_J图l干扰形成的基本过程由图1可以看出，干扰源、传播路径、敏感器件三个因素是形成干扰的必要条件。
