自动化控制系统抗干扰方法探讨

２０１３年第９期　（总第１３１期）　信息通信　

ＩＮＦＯＲＭＡＴ１０Ｎ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ１０ＮＳ　２０１３　（Ｓｕｍ．Ｎｏ　ｌ３１）　

基于工业自动化控制系统的抗干扰措施研究　

李建平　

（江西中烟南昌卷烟厂，江西南昌３３００９６）　

摘要：出发点主要是对目前国家工业自动化控制系统的受干扰源进行分类研究分析，并提出一些针对性的适用于工业自　

动化控制系统的抗干扰措施。　关键词：自动化控制系统；抗干扰源；途径；抗干扰措施　中图分类号：ＴＰ２７３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３一ｌｌ３１（２０１３）０９—００９１．０１　

目前很多工业生产场地都安装有很多控制设备，如ＰＬＣ　

（这是由大规模集成微处理芯片构成的可编程控制器）、分散　

型控制系统（ＤＣＳ）、工业控制机（ＩＰＣ）以及各种复杂多样的测　量控制化控制系统等。拥有很多输入输出接口，电路工作环　

境复杂庞大，往往形成复杂恶劣的电磁环境，导致工作信号经　

常受干扰，使得工作信息的收集不准确，数据采集偏差大、电　

压电流不稳定等事故，往往使系统出现失控现象，影响工作正　

常进行。所以为了提高系统整体稳定性就必须采取一些抗干　

扰措施。首先各ＰＬＣ以及变频器生产商应注意产品本身抗干　

扰性能的提高，提高自身性能并避免对其他设备造成影响。另　

外各使用商在设计安装设备时也要注意采取一定的措施，预　

防一系列可能出现的干扰事项。　

１干扰来源及途径分类　

１．１干扰感应模型　

系统地讲，所有用来传输电磁能量的装置都有可能成为　

干扰源，即干扰变量的根源。干扰源存在部位不统一，系统内　

外都可能会形成干扰源。干扰变量容易与敏感设备产生耦合，　

发生一系列电磁活动，产生较分散的振幅和频率，不同程度地　

损害敏感设备。其中耦合方式主要有电流耦合、电感耦合、电　容耦合或者电磁辐射感应形成的电磁场耦合方式，造成的影　响都不容小觑。　

１＿２常见干扰源　

干扰源的分类标准比较多样，按不同的标准分类不同。一　

般可分为自然干扰源和技术性干扰源，根据频率不同又分为　宽频和窄频干扰源，导体干扰源、电源干扰源、辐射干扰源以　

变电站综合自动化系统的抗干扰技术措施探析

【摘 要】变电站综合自动化设计思想的发展导致了系统结构的发展，原来的变电站综合自动化系统基本上是在控制室集中组屏；由于面向对象设计的思想的深入以及一次设备的整体化设计，变电站综合自动化的系统配置方式经历了从集中方式、集中与分散相结合的组合方式到完全分散方式的变化过程。基于间隔的全分散式变电站综合自动化系统中，每个间隔必须具有处理装置，能承担测量、控制及通信等功能，实现间隔层与变电站层的互联。

【关键词】变电站；综合自动化系统；抗干扰措施；一次设备；弱电系统；安全可靠

0 引言

变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外，更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护，概括起来即为：遥测、遥信、遥控、遥调的“四遥”功能和对保护定值的远方整定，从而最终达到变电站少人值班或无人值班的目的。

1 干扰的来源

1.1 雷电

变电站可能直接遭受雷击，更多情况下是线路遭受雷击或者感受雷击，雷电波沿线路侵入变电站，强大的雷电流和过电压直接作用于一次设备，产生极强的脉冲电场和磁场，并通过一、二次电流间的耦合途径或接地网进入二次回路，严重时可能损坏系统设备。

1.2 电网内部

在电网内部输电线路故障的发生及排除等运行状态的突然变化，各种开关设备的操作，配电线路相接的负载变化（例如大功率设备和大功率电机的启动、大型变压器的励磁冲击电流等）都会造成供电电压的瞬时变动，产生调电过电压、电流冲击或高频振荡等干扰。

1.3 运行中的电气设备

载流导线和运行中的电力设备当有短路故障时，其短路电流会在附近产生很强的工频磁场。另外，高压导线表面及绝缘子金具尖端部分的电晕放电、接触不良产生的火花放电以及脏污绝缘子表面的局部放电都会产生电磁辐射，形成辐射干扰。

1.4 辐射电磁场

高压电站中的高频载波、对讲机等都是辐射干扰源，尤其是对讲机，已成为影响变电站综合自动化设备正常工作的主要辐射干扰源。另外，附近的电台、通信等都会对变电站中的自动化设备产生电磁干扰。

工程技术　计算机光盘软件与应用　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＣＤ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｅａｔｉｏｎｓ　２０１１年第１９期　

简谈ＰＬＣ控制系统抗干扰方法　

邹　绚　（徐州师范大学电气工程及其自动化学院，江苏徐州２２１０００）　

摘要：针对ＰＬＣ控制系统的特点，从硬件设备本身、电源、端子、接地、软件编程等环节探讨ＰＬＣ控制系统抗干　扰性的方法，阐述提高控制系统可靠性的几种主要措施。　关键词：ＰＬＣ控制系统；干扰；改进；措施　中图分类号：ＴＰ３９１．８　文献标识码：Ａ　文章鳊号：１００７－９５９９（２０１１）１９—００２８—０２　

Ｂｒｉｅｆ　Ｔａｌｋｉｎｇ　ａｂｏｕｔ　ＰＬＣ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ａｎｔｉ－ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｍｅｔｈｏｄ　

ＺＯＵＸｕａｒｌ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｘｕｚｈｏｕ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１　０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ＰＬＣ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓ￣ｔｅｍ，ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｉｔｓｅｌｆ，ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ，ｔｅｒｍｉｎａｌｓ，ｇｒｏｕｎｄ，ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌｉｎｋ　ｏｆ　ＰＬＣ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｔｉ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｓｏｍｅ　ｍａｉｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ　ｃｏｎｔｒｏｌ　

一、引言　在现代化的生产过程控制中，相当大的一部分采用的是ＰＬＣ　控制，原因是ＰＬＣ控制系统具有高速计数，中断技术，ＰＩＤ（比例，　积分，微分）控制等功能，联网通信能力也得到了加强，这些都　使得可编程序控制器的应用范围不断扩大。在工厂自动化程度飞　速提高的现代。ＰＬＣ的多功能为工业控制打开了方便之门。同时　ＰＬＣ控制系统本身设计也是为应对复杂的工业现场环境，因此广　受各类现代工厂的喜爱。但是各类工厂生产环境不同，不同地区　温度湿度等气候条件复杂多变。这些都是影响ＰＬＣ控制系统可靠　性的因素。而ＰＬＣ控制系统的可靠性直接影响到工厂的安全生产　和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关　键。要提高ＰＬＣ控制系统的可靠性，一方面要求ＰＬＣ生产厂家提　高设备的抗干扰能力；另一方面，要求工程设计，安装施工和使　

抗干扰技术在工业自动化控制系统中的应用

摘要：工业自动化的发展让自动化控制系统的抗干扰技术得到了长足进步。本文指出了常见的干扰源，并由此而提出了一系列抗干扰措施，结合某燃气控制系统介绍了抗干扰措施的实际应用。

abstract：the development of industrial automation for

automation control system anti-interference technology got

rapid progress. this paper points out the common interference

sources, from this put forward a series of anti-interference

measures, combined with a gas control system introduced the

practical application of anti-interference measures.

关键词：自动控制；抗干扰；抗干扰抑制

key words：automaticcontrol，anti-interference，interference restraint

中图分类号：[f287.2] 文献标识码：a 文章编号：

工业自动化控制系统的硬件由大规模集成微处理芯片构成的可编程控制器（plc）、现场总线控制系统（fcs）、分散型控制系统（dcs）、工业控制机（ipc）及各测量控制仪表构成。器件的pcb板内部连接线路越来越细，传递信号电流越来越小，供电电压越来越低，对噪声也越趋敏感，容易被周围干扰源干扰。因此，须采取一定抗干扰措施来提高控制系统的可靠性。以保证提高生产效率。

一、干扰源分析

1、辐射干扰 辐射干扰指的是电弧电路、雷电、射频设备等产生的空间辐射电干扰。此类干扰，一般无法抑制干扰源，主要通过切断或减弱传播途径来减少干扰影响，如等电位联机、屏蔽、保护隔离等措施，做全方位防雷保护。