(天津辰力工程设计有限公司 300400)
摘要:在实际生产中,现场环境极其复杂,对自控系统产生干扰是客观存在的,不能回避的问题、干扰是测量中来自测量系统内部和外部、影响测量装置或传输环节正常工作和测量结果的各种因素的总和。
关键词:自控仪表;防干扰;策略
现在很多的行业都会涉及使用到自控仪表,这也是科技不断快速发展的一种表现。但是会有来自很多方面的影响因素来干扰自控仪表工程系统,例如安装技术、施工工艺、外界环境影响等。因为自控仪表是由很多方面组成,如计算机技术、电学、生物科技化学等方面共同组成的产物。同时伴随着科技的进步,自控仪表也在不断的吸纳创新的技术和新的材料,使得仪表系统更加的数字智能化。自控仪表系统可以保证企业仪器的正常运作,同时还可以保证产品的质量。但是由于很多干扰因素的影响,使得自控仪表系统出现异常工作的情况,会影响产品生产的进程,最终给企业带来很大的经济亏损。
一、自控仪表系统概述
自控仪表是通过组合很多方面的自控化原件,然后形成一套完善的自控仪表,然后用于很多领域。自控仪表的功能主要体现在显示数据、测量对比、发现异常报警、控制生产情况等。虽然整个自控体系是一个大系统,但是自控仪表是其中的一个分支:子系统。自控仪表的主要功能就是将获取的数据转换成信息形式进行显示,同时还可以转换输入和输出信号。
自控仪表可以通过频率或者间断的时间点来传递信号。自控仪表主要三个组成部位:①显示仪器:其可以直接把测量获取的结果进行显示,同时也会提供最终的结果;②传输感应仪器:其主要是用来检测各类模拟的信号;③转变输送仪器:把传输感应器检测出来的信号转换成电流形式输送给控制程序的仪器。
由于自控仪表具备操作便捷、清楚显示信息以及检测的数据精准等优点,所以在很多领域中得到了应用,尤其是工业生产中。
二、自控仪表系统干扰类型的简述
2.1电磁的干扰
这类干扰主要是借助自控仪表系统内的电路以及磁路,从而干扰仪表的正常运行。基本而言,如果检测环境内发生诸如电场或者磁场的改变的话,那么自控仪表系统就能够感应到这种变化,进而导致测量工作受到影响。
2.2传输过程中造成的干扰:
①目前我国普遍使用220V的电源,但是很多设备会出现电源不匹配现象,会被烧坏。同时还会存在人为因素的影响,这样就会导致信号在电缆传输中电源出现短路,给电压高的电源进入的机会,这种情况下的干扰会比较大,容易导致自控仪表失去功能。②传递信号的电缆两端如果同时接地,那么两个接地的点的系统之间就会存在电位差异,由于此差异会在信号电缆上产生电流环形流动的情况,同时再加上信号的流通情况,就会产生波动的信号量,如果此波动的信号量幅度较大,时间较长就会破坏自控仪表中的部件。③在自控仪表工作过程中,如果由部件传输的采集信号接触地面的时间较长,就会造成接地的电流大于规定数值的范围,从而损坏传输通道。
2.3电气机械设备产生的干扰
机械干扰主要就是因为敲打、冲击等震动,促使系统仪表中较为灵敏的电磁配件、元件等震动甚至变形。如果机械干扰较为强烈的话,还有可能导致仪表的连接线变动、其指针也会有抖动的现象,从而影响测量。
2.4光、温度、湿度干扰
仪表中大量存在的半导体的导电能力会因为光的改变而改变,进而影响电势和电阻,导致测量结果不准确。
仪表设备较为精密,往往会因为环境中的温度变化影响其中电路器件参数的改变,这种改变对于自控仪表来说是非常显著的变化,因此干扰就此产生。
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如果测量环境中干湿度发生变化,尤其是湿度增加的话,就会导致仪表内部的绝缘体绝缘效果降低,发生漏电现象。此外,因为湿度的增加,电介质介电系数相应提高,系统的电容量会增强。不仅如此,一些配件,如线圈吸收潮气后就会膨胀,导致电感器发生相应变化。这些现象的改变同样会对自控仪表系统产生不良影响,导致测量结果可信度下降。
2.5.化学干扰
化学干扰主要是一些酸碱物品或者具有腐蚀性的气体对仪表元件等的腐蚀,除此以外还因为与金属之间的相互反映导致化学电动势的产生,对于自控仪表的影响也是较大的。
三、自控仪表系统的防干扰策略的分析
3.1优化供电电源
实践证明,自控仪表系统的故障接近一半原因就是供电电源的问题。为了防止因为高频干扰以及共模干扰等对自控仪表的影响,就必须对供电电源加以优化。具体来说,就是将电源的输入与输出部分安装瞬变电压抑制器,以防止浪涌电流对仪表的干扰。除此以外,可以将UPS供电作为自控系统的供电,通过与逆变器的结合,就能够断绝与交流电网的联系,电网干扰得以减少甚至消除。这样做除了防止干扰以外还能够优化电源品质,提供备用电源。除此以外,为了更好的防止对自控系统的干扰,还可以在电源输入端设置LC滤波电路装置,从而进一步抑制高频干扰以及共模干扰对仪表的影响。
3.2防止信号线路中的干扰
在自控仪表系统传输电缆的敷设中,要确保电缆具有屏蔽层,这样可以有效的减少干扰。但是需要注意,原先要求屏蔽层必须避免浮空,所以需要一段接地,并且屏蔽层不能重复接地,认为这样能够减少电磁干扰。但是这种方式同样存在不足之处,虽然能屏蔽掉静电感应现象,但是却对因为磁场变化产生的干扰电压无可奈何。因此,可以使用借助绝缘层从而形成双层屏蔽的电缆,并将外屏蔽层的两端进行接地处理。这样一来就防止了干扰电压对仪表的影响。除此以外,如果使用双绞线的信号电缆,就要尽量避免采取不连续的信号传输方式,以防止共模干扰对系统稳定性的影响。
3.3合理的接地方式
对于自控仪表系统来说,合理的接地方式同样是有效的防止干扰的策略。所以系统的设计与施工过程中,就应该重视接地的作用。一般来说自控仪表系统的接地方式有三种:①单独设置接地极;②设置接地极,并与电力系统相连;③利用电力系统的接地极。对于这三种方式来说,并没有优劣之分,具体需要做的就是在设计、安装与运行自控仪表系统时能够根据防止干扰的实际要求标准、系统运行的实际条件以及经济条件等各个方面进行综合考虑。只有这样才能有针对性的做好防干扰措施,提高自控仪表系统的稳定性与可靠性。
3.4控制外界影响因素
在对自控仪表进行检修过程中,要穿戴好工作服,起到防静电的作用。同时在检修过程中,对于拆卸下来的零件要规整摆置好。除此以外还须做好避雷工作,这样可以避免在接地过程中受到雷击的干扰。
结语
对自控仪表系统产生干扰的因素众多,不论是电磁干扰、机械干扰、化学干扰、光干扰还是射线辐射干扰等,轻则影响自控仪表的测量结果,重则对自控仪表造成破坏。所以为了防止这些因素对自控仪表的干扰,就应该综合考虑,从设备选择、缆线布置甚至施工环节入手,从自控仪表系统的每一方面进行控制,才能做到有效防范,保障系统的可靠性和安全性,确保测量结果的可靠性。
参考文献
[1]孙相发.仪表的防腐及故障维修[J].创新科技.2013(03).
[2]陈高明.仪表系统常见故障分析处理[J].山东工业技术.2015(09).
作者简介
赵耀(1984.2-),女,天津人,天津科技大学检测技术与自动化装置硕士,工程师,单位:天津辰力工程设计有限公司,研究方向:化工自控仪表设计。
论文作者:赵耀
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/2
标签:自控论文; 仪表论文; 干扰论文; 系统论文; 测量论文; 就会论文; 信号论文; 《电力设备》2016年第4期论文;