首钢京唐钢铁联合有限责任公司 河北唐山 063200
摘要：中国科技的快速发展，世界各国有目共睹。自动化，工业化成为工业发展的趋势，很多工业现场特别是钢铁生产领域，都采用自动化仪表仪器。与传统仪表相比，自动化仪表在对工序的动态监测，以及控制系统中都有着传统仪表无法企及的优点。本文主要介绍在钢铁工业的自动化仪表干扰问题如何预防、解决和仪表抗干扰的日常维护。
关键词：钢铁行业；自动化仪表；抗干扰
1钢厂中自动化仪表常见干扰类型
1.1 电导藕合干扰
钢厂生产车间有很多大型仪器，仪器的种类也多种多样。这些设备都需要强电力提供动力，因此生产车间的电力系统比较复杂，一个小的错误就可能导致较大的损失。对电力绝缘性也是有所要求的，如果电力绝缘性较小，就可能导致重大事故，造成严重伤害和损失。基于以上原因，在信号传输过程中电力线的绝缘应成为高度重视的问题。地回路是电导耦合的另一种情况，它会使电导耦合受到干扰。如果出现地回路现象，会使大地成为信号回路的一部分。接地故障电流是地回路的一种情况，它会引起测量误差，从而引发事故。
1.2电磁感应、辐射干扰
电磁干扰是钢厂中最常见的干扰类型。生产车间内复杂的电力系统使得导线之间无线电磁波，辐射的情况变得复杂。无线电电磁波不仅容易干扰其他设备和信号而且极易产生。如他可以干扰信号回路，以及DCS显示系统。无线电话机的发射天线或者电源的断裂，都会出现尖端放电现象，从而产生电磁干扰，影响钢厂的设备正常运行。磁场受到干扰可能是由于受到周围一些设备所产生的交流磁场的影响，这些设备大部分是大型的，因而会产生较强的交流磁场。由于其产生机理的复杂性，如果不依靠实际经验，单根据理论知识，是很难计算电磁感应、辐射所受到的干扰强度。所以要结合实际情况，做出精确的分析，得到准确的数据结果。
1.3静电感应干扰
静电感应可以干扰信号的传输系统，它是由静电电容引起的。电场干扰源和信号线之间存在着电容分布，信号线和地之间也有。由于电容的耦合现象，信号线会出现干扰的分流分压。静电感应的应用很广泛，在很多的大型工厂里，由于拒绝身上带有金属，都会使用静电感应器来检测进出人员是否携带有金属物质。
1.4其他干扰
很多因素都会影响电信号的传输，除了上述所提到的静电感应干扰、电磁感应、辐射干扰等，还会受到其他因素的干扰，如信号连接点的接触电阻会影响电信号间的传输。因接触电阻的不同，会导致电流等的不同，最终造成电信号之间的传输受到影响。所以，仪表供电设备应严格遵循规定标准，确保电信好的正常传输，避免干扰导致不安全事故发生。
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2 针对性解决干扰问题
2.1 解决信号通道的抗干扰
钢厂自动化仪表受到干扰是输出输入接口导致的。目前，有两种方法可以解决信号通道的干扰状况，其一是滤波法，二是隔离法。前者可以有效降低噪音的干扰，后者可以消除工地点和电信号之间的连接。这两种方法都可以解决信号通道的抗干扰问题，在选择时，可以根据具体的情况做出选择。
2.2 解决模拟数字转换器的抗干扰
面由于特定的钢厂环境，我们可以知道干扰主要来源于设备预热、温度等。模拟数字转换器工作时，如果受到较大干扰，而测量结果却较小，我们可以由此推测它受到了很大的影响。针对这种情况，我们制定了下述策略：第一，用电流代替电压；第二，降低共模电流；第三，改变采样频率，使其达到干扰频率的整数倍数，从而消除干扰；第四，通过减少线路的干扰，增强抗干扰能力。可以根据不同的状况，采用星影的策略提高模拟数字转换器的抗干扰能力。
2.3 解决印制电路板的抗干扰
传统电路板的印刷追求尽可能的减少空间，均匀分布各个电器元件，以达到降低成本的目的。然而这样的设计往往会因为电器元件距离太近，会出现信号辐射，产生电磁干扰问题。因此，电器元件之间的距离是设计印制电路板时必须要注意到问题，即适当的增大各电器元件之间的距离。电器元件之间的距离大小是决定是否出现信号辐射的关键因素。如果距离过小，元件之间就会产生信号干扰。印制电路板的抗干扰能力还受到印制地线和电源线粗细的影响。如果二者较细，就会使得电位和电源发生改变，导致噪音。因此，电路板的设计和印制需要严格按照要求，电器元件之间的距离不要太近，应留有足够的空间安放相同组别的元器件，印制地线和电源线的粗细也要适中，只有这样才能防止印制电路板受到其它元器件的干扰。
2.4 解决仪表电源的抗干扰
科技的快速发展推动着自动化仪表在工业中的应用。它模拟电路与数字电路的共存现象，最容易受到电磁干扰的部位是电源端口。研究发现，滤波法可以解决信号通道的抗干扰能力，它所使用的滤波器时低通滤波器，可以控制30MHz 以下频率的噪音，但不能完全控制达到上百MHz频率的噪音。因此，解决抗干扰问题需要更加精密的仪器，群脉冲干扰抑制器不仅可以吸收高频噪音，还可以反射低频干扰信号。
2.5 解决传感器的抗干扰
在解决传感器的抗干扰问题中，非电量参数的检测是必不可少的。非电量参数的检测较为复杂，因其参数不同且检测过程中会受到很多因素的干扰，因而会影响其假案测结果的准确性。所以，在检测过程中，要考虑到可能出现的任何问题，比如湿度的干扰，热干扰等。
3 结论
自动化仪表在钢铁生产过程中会受到自身和外界因素的影响，在生产过程中要对自动化仪表进行实时关注，通过对钢厂实际的工作环境的了解，分析常见的干扰源，通过研究提出根据自动化仪表的组成，对其各部件分别实施抗干扰措施的策略，降低干扰源对自动化仪表影响的措施，避免事故的发生。很多的干扰并不是特别的明显，因此，对自动化仪表要进行固定的检查和维护，以便及时的掌握其使用状况，做好相应的防范措施。相信只要我们认真的去做，就能避免很多事故的发生，对我们自身也是有益的。
参考文献
[1]郭涛.哈密球团合金厂PLC控制系统抗干扰措施及模块保护[J].矿业工程，2010（03）.
[2]李传伟.仪器仪表的可靠性分析及抗干扰设计[J].中国教育技术装备，2010（10）.
论文作者:靳海朋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/21
标签：干扰论文; 抗干扰论文; 信号论文; 自动化仪表论文; 钢厂论文; 电路板论文; 电信号论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;