在充分融合现代电子技术以及传统机械生产制造技术的基础上,才能构成完整的机电一体化。在实际生产中,机电一体化可充分发挥上述系统的优势,进而获得良好的应用效果。在社会发展的大背景之下,各个行业都随之发生改变,会有越来越多的因素影响到机电一体化。需要在客观分析其中存在问题的基础上制定恰当措施,将机电一体化系统运行受到的负面影响控制在最低范围内。
一、机电一体化系统受到干扰的影响因素
1.供电时受到干扰
在工业生产和建设的过程中,大功率设备的数量越来越多,如果设备频繁的启动和停止就会使得电网受到很大的影响,这样就无法保证电网一直处在良好的状态当中,而当前我国电网主要的是220V的高内阻电网,所以在设备运行和启停的过程中非常容易受到干扰信号的污染,在这样的情况下即便技术人员已经在系统的内部设置了相应的稳压措施,但是还是会对系统的运行状态构成不利的影响,所以在一体化系统的设计工作中,一定要对供电干扰予以高度的重视。
2.过程通道干扰
传输线路过长会发生不可避免地干扰问题,这种干扰就是指过程通道干扰。如果有明显的通道干扰问题存在于系统正常运行当中,系统接电设备或者是其他相关系统都会受到较为严重的影响,运行当中的设备也会受到直接破坏,所以机电一体化系统正常运行的目标难以实现。通过相关调查与分析可以发现,导致信号采集失真现象出现的原因有很多种,上述通道干扰就在其中。信号的真实性以及可靠性也会受到不同程度的破坏,最终导致生产效果无法满足相关标准要求。
3.场干扰
周围的磁场或者电场会直接影响到正在运行当中的机电一体化系统,这是直接破坏机电一体化系统运行质量的重要因素。电平也会在这一过程发生不同程度的改变,最终起到负面作用,生产质量以及生产效率都得不到保障。
二、硬件抗干扰措施
1.抗电源干扰的措施
(1)通过watchdog来提升机电一体化系统对电源的抗干扰能力
在当代社会的发展中,机电一体化系统当中一般都会采用watchdog来对机电一体化系统进行有效的处理,这是一种当今十分流行的监视计时器。在正常的工作当中,它可以使得机电一体化设备在更小的程度上承受电源带来的不良影响,同时它可以实现独立工作,保证信号本身的准确程度,同时也会在这一过程中保证系统的正常运行,从而使其达到一个比较理想的运行状态。
(2)通过编制配电方案的方面对抗电源干扰进行一定的处理
想要更好的抵制电源对系统的不良影响,在实际的工作中就一定要从配电方案方面入手,首先设计人员应该根据系统运行过程中的具体情况对其进行处理。之后还要选择一个更加科学和合理的设备,只有设备更加的科学合理,才能更好的保证系统运行的质量和可靠性。举例来说,我们可以通过设置交流稳压器或者是直流稳压器的方式对电源设备进行有效的保护,这些设备在运行的过程中可以很好的防止系统在运行的过程中受到不良的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.过程通道抗干扰措施
(1)长度浮置
从长线运输角度来说,利用光电耦合器可将系统运行当中的两个光电耦合器进行有效连接,这两个光电耦合去位于不同的模块当中。这种方式不仅可实现对模块之间电流相互干扰问题的有效减少,也可在进一步降低噪音的同时改善长线驱动以及阻抗过于明显的问题。
(2)双绞线传输措施
在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。
(3)长线传输的阻抗匹配
长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。因此,必须对传输线进行阻抗匹配。
3.空间干扰的抑制
防止空间干扰的主要方法是屏蔽和接地,要做到良好屏蔽和正确接地,必须注意以下问题:
(1)消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。
(2)为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线(绞线型最佳),并将屏蔽层单端接地。
(3)不要把导线的屏蔽层当作信号线或共用线来使用。
(4)在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用共用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用共用线,以免互相串扰。
三、软件抗干扰措施
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述各种抗干扰措施,但由于干扰存在的随机性,尤其在一些较恶劣的外部工作环境下,并不能保证万无一失,必须采用各种软件抗干扰措施,软硬兼施,提高整个系统工作的可靠性。
1.抑制工频
干扰工频干扰侵入微机系统的前向通道后,往往会将干扰信号迭加在被测信号上,特别当传感器模拟量输出是小电压信号时,这种串联迭加会使被测信号淹没。要消除这种串联干扰,可使采样周期等于电网工频周期的整数倍,使工频干扰信号在采样周期内自相抵消。
2.数字滤波
软件采取的抗干扰措施就是把采集到计算机中的采样信号,采用数字滤波的方法,消除和削弱干扰信号。数字滤波有许多优点,能够完成模拟滤波器难以实现的某些功能,不需要其他任何设备,只要在程序进入数据处理和控制算法之前附加一段数字滤波软件即可。
结语:现在社会对机电一体化系统的应用范围相当广泛。在诸多客观因素的影响下机电一体化系统功能受到多种限制。因此,必须提高对机电一体化系统的重视程度,客观分析影响机电一体化系统的干扰因素。从各个细节着手,利用相应的策略对其进行逐步完善,同时还要给予系统运行实际情况应有的重视程度。保障在工业生产中,机电一体化系统可实现对自身价值以及效果的最大限度发挥。
参考文献:
[1]常晓会.对机电一体化系统抗干扰措施的若干分析[J].科学技术创新,2014(6):84.
[2]王东升.对机电一体化系统抗干扰措施的若干分析[J].华东科技:学术版,2014(8):497.
论文作者:刘一仕
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第2期
论文发表时间:2019/3/18
标签:干扰论文; 系统论文; 机电一体化论文; 抗干扰论文; 信号论文; 措施论文; 设备论文; 《中国西部科技》2019年第2期论文;