浅谈电气工程中自动化设备的抗干扰措施论文_方思

浅谈电气工程中自动化设备的抗干扰措施论文_方思

摘要:随着自动化技术逐渐应用到各个行业,也相应带来一些诸如电磁干扰等问题。基于此,本文首先对电气工程中自动化设备面临的干扰问题进行简要阐述,其次通过对印制电路板布线、信号传输以及滤波器等方面,就电气工程中自动化设备的抗干扰措施进行简要分析,并提出一些自己的看法。

关键词:电气工程;自动化设备;抗干扰方案

引言:电气自动化设备在正常运行中,极易受到各种干扰现象的影响,一旦不能够对其进行有效处理,将会导致一些设备无法正常运行,严重的甚至会导致自动化设备出现故障,从而造成企业产生一些经济损失的结果。也因此,需要在电气设备运行过程中对可能产生干扰现象的源头进行抑制、切断干扰的传播路径以及对容易受到干扰的敏感器件进行抗干扰性能提升等措施,为电气自动化设备安全、稳定运行奠定良好的基础。

1电气工程中自动化设备面临的干扰因素

电气工程中自动化设备的干扰因素主要在于以下三点:1)源头干扰。由于电气自动化设备存在线路会产生一些电磁效应,就会导致在设备正常运行中产生内部或者其他设备的电磁干扰,例如雷电、继电器、电机以及高频时钟等,均可能成为自动化设备的干扰源;2)传播路径。电气自动化设备在产生电磁效应过程中需要通过介质,才能达到干扰的目的,其中最为典型的干扰传播途径为导线传导以及空间辐射;3)敏感器件。敏感器件是指比较容易受到干扰的对象。如A/D变换器、单机片以及信号放大器等。以上这些都是成为自动化设备产生干扰的主要因素,只要对其进行合理分析,就能够减免自动化设备受到的干扰。

2针对自动化设备的干扰因素采取的有效措施

2.1印制电路板的布线

多层印刷板的引入对于减免自动化设备受到的干扰,能够起到非常有效的作用。多层印刷板由于其电源回路存在并接的0.01~0.1μF的板间电容,当电磁通过各种介质抵达电源周围时,电容能够通过收集各种干扰电磁,便能够有效抑制周边的干扰电磁、脉冲,来达到抗干扰的目的。此外,多层印刷板拥有布线便捷以及线路结构简单等优点,能够减少布线的繁复程度,这样便能够极大减少电器之间回路的连接,从而减少电路的串扰耦合。因此采用多层印刷板能够通过保护器件以及减少传播路径方面来达到抗干扰的目的,所以电气技术人员可以采取多安装多层印刷板的方式,来提升电源、电器件周边的电容量,抑制电气自动化设备的干扰[1]。

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2.2信号传输管理的加强

自动化缆线的性能、长度、排列方式等方面也会对自动化设备的抗干扰能力产生一定不良影响,这是属于传播路径方面影响,一旦无法采取有效措施对其处理,将会对自动化设备信号的传输造成不良干扰。因此,技术人员可以通过以下几种方式对其进行处理:1)信号路径。在信号传输的过程中,要尽可能保护指令信号,消除干扰信号,可以通过负电平传输模式,将指令信号与干扰信号分隔开来,这样就能对正电平的干扰信号进行处理;2)指令信号的增强。针对容易受到干扰的指令信号,应进行分批传输模式,通过分批传输,分别对弱指令信号进行加强处理,这样一来便能够达到增强指令信号强度的目的;3)干扰信号的消除。对于干扰信号,可以通过引入电容滤波,通过电容滤波对干扰信号进行调整,便能够有效减少干扰信号的干扰程度;4)外部处理方式。可以采取将信号线路原理自动化设备干扰源线路,或者引入外表层附带屏蔽电子信号能力的电缆等方式,来减少干扰信号对自动化设备产生干扰的情况出现[2]。

2.3滤波器的引入

滤波器对干扰信号拥有明显的抑制作用。滤波器是对电磁、脉冲等波进行过滤的器件,其由电容、电感以及电阻组成滤波电路,能够通过对电源等自动化设备中设定滤点以外的频率进行过滤、抑制,最终过滤得到的特定频率就是自动化设备中的指令信号,滤波器主要分为四种:1)低通滤波器。它允许低频信号或者直流分量通过,抑制高频分量或者噪声干扰;2)高通滤波器。它允许高频分量通过,抑制低频或者直流分量;3)带通滤波器。它能够控制允许通过频率的区间范围,抑制区间外的频率信号;4)带阻滤波器。它能够控制抑制频率的区间范围,能够允许区间外的频率信号通过。技术人员可以对产生干扰的电磁、脉冲频率进行有效分析,通过以上几种滤波器对其进行有效控制,最终达到增加自动化设备抗干扰能力的目的。

某汽车配件生产企业存在电磁干扰现象,技术人员经过检修以及对电磁干扰发生源进行详细分析,在使用示波器的过程中发现,是汽车配件生产设备电机产生的高频电磁对生产设备电源产生一定干扰,于是技术人员决定采用电源安装低通滤波器的方式解决这个问题。其滤波器参数如下:品牌为YanBiXin;型号为YB12D3-20A-S(R);温度频差为-25~+85℃;插入损耗为90dB;调整频差为50/60Hz;输出抗阻为50kΩ;输入抗阻为50kΩ。其产品拥有以下几个特点:1)通用紧凑型单相滤波器,存在快速接线端子,而且可以通过螺栓以及接线式等方式进行安装,非常方便;2)其外形多种多样,电路图、零件参数搭配等方面都量身订做,而电流接入区间适用范围为1~20A;3)适用于自动化设备开关、电源。技术人员通过采用低频滤波器对干扰电源的电磁进行过滤,滤波器安装后,使用示波器对其检测,发现原本产生的电磁干扰已经消除,以此便可知,这种方式能够有效提升自动化设备的抗干扰能力。

总结:综上所述,对自动化设备产生干扰的因素非常多,一旦不能够对其进行有效处理,将会严重影响到企业生产中自动化设备的安全运行。经过文中分析可知,多层印刷板电容、自动化缆线的布局以及隔绝干扰的滤波器能够有效提升自动化设备的抗干扰能力,此外,自动化设备的相关技术人员想要自动化设备的抗干扰能力再提升一个档次,需要对其进行深入研究、总结经验,进而技术人员研究的技术能够使自动化设备不会受到电磁、脉冲等干扰现象的影响,才是最终的目的。

参考文献:

[1]从彬,朱钰.电气工程中自动化设备的抗干扰策略研究[J].现代工业经济和信息化,2017,7(23):54-55+70.

[2]罗震宇.电气工程中自动化设备的抗干扰分析[J].民营科技,2016(12):260+263.

论文作者:方思

论文发表刊物:《科技中国》2018年6期

论文发表时间:2018/8/10

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