仪表自控系统干扰防护措施探析

仪表自控系统干扰防护措施探析

王超

陕西化建工程有限责任公司电仪公司，陕西 咸阳， 712025

摘要：随着时代的发展，仪表自控系统的防护措施也在不断地更新，所以施工人员在进行施工的过程当中，要根据当前的仪表自控系统所处的环境进行分析，找到最适合的应用技术与系统使用的方案，在减少因干扰因素带来的问题时，也帮助仪表自控系统的防护措施能够充分发挥出自己的实力，从而使工业的生产效率与工作质量能够得到有效的提升。

1、研究意义

        我国工业领域应用的仪表自控系统种类众多，在实践应用过程中，基于多种因素影响，诱发各类问题和事故的可能性也相对较高。企业生产过程中，促使仪表自控系统的实效性充分发挥出来，既可以促使企业更安全、有效的开展各项经营活动，同时，对于优化产品整体质量及生产水平等，促使企业市场核心竞争力及综合实力增加均存在积极影响。但具体开展各环节生产操作时，因现场环境复杂性较高，再加上各种外界不可预知因素的影响，使得可对仪表自控系统产生干扰的各类外界因素大幅增加，倘若此类因素无法及时通过合理、科学的方式，实现有效的处理和解决，不但会对仪表的正常使用造成较大影响，还会对相关企业的发展产生较大影响，由此，针对仪表自控系统干扰因素种类、诱因及防护措施展开细化探究存在较高价值[1]。

2、仪表自控系统受到干扰因素的类型

        2.1电和磁干扰对仪表自控系统造成的影响

由于工作环境的周围布满电场与磁场，若是这两项均发生了变化，就会对仪表自控系统产生了极大的影响。像干扰电流的形成，也会对仪表自控系统产生了极大的影响，从而影响到了仪器的正常使用。

        2.2机械干扰对仪表自控系统造成的影响

仪表自控系统会受机械的振动、撞击等因素的影响，从而使仪器中的电器元件产生了变化等问题，进而造成了仪表自控系统的连接线发生松动断线、仪表显示及信号抖动及不稳定等问题，导致了仪表自控系统发生了计量不准确状况，这对仪表自控系统的实际应用来说是十分不利的。

        2.3热干扰对仪表自控系统造成的影响

不管是控制设备还是仪表的元器件，在运转过程当中都会产生热量。仪表自控系统在生产运行的过程中，由于生产设备在运转中产生大量的热量，导致周边的环境温度有所提高，仪表自控系统的温度也会随之上升；且外界环境的温度变化会使仪表控制系统中的电路元件出现参数的变化，导致企业在运用仪表自控系统的时候容易出现误差，影响到企业生产的工作[2]。

        2.4光干扰对仪表自控系统造成的影响

在工作的过程当中，如果受日光辐射的影响，不但会使得仪表自控系统内部的导电性能有所变化，同时仪表自控系统的电流也会出现变化，仪表自控系统的电阻也会发生改变，从而导致仪表自控系统的运转出现很大的影响。

        2.5湿度对仪表自控系统造成的影响

湿度影响主要都是源自于外界的影响，湿度的变化多少都会对仪表自控系统的电阻、电容量等设备都会产生一定的影响，对仪表自控系统的正常使用也造成了影响。

        2.6化学反应对仪表自控系统造成的影响

化学反应影响主要是因为生产中使用到一些化学物品或带有腐蚀性的用品，在空气中或直接接触到仪表自控系统之后就会产生化学反应，这不仅会使相关的设备造成损坏，更为严重的就会造成设备无法使用，增加企业生产设备的维修成本与工作进度，为企业的生产造成很大的影响。

        2.7射线辐射对仪表自控系统造成的影响

射线辐射干扰主要是因为电磁波的影响造成气体的电离，使仪表自控系统中的金属无法保留自身的电子，从而影响到仪表控制系统的正常使用[3]。

3、、仪表自控系统的干扰及其防护措施

        3.1浮空与接地

        仪表自控系统的防干扰措施，第一个层面表现在浮空与接地，所谓的浮空，顾名思义，指的就是应用在仪表自控系统上的输入信号放大器公共线，既不接机器又不接大地，处于一种浮空的状态来降低干扰因素带来影响的一种措施，由于输入信号放大器作为仪表自控系统的一个重要组成部分，本身具有两层绝缘屏蔽体，在使用浮空这一措施之后，信号放大器的两个输入端就会实现既不接机器又不接大地，使得屏蔽层与大地之间都没有相互的关系，通过这一个方式的采取，就切断了电位差对系统所影响的通道，从而降低了干扰的影响力度。其次对于接地措施的理解，从概念的角度来理解的话，是阻挡干扰电流通路的一种降低干扰因素带来影响的措施，相比于浮空措施而言，接地这一项措施更多的可以弥补浮空措施所使用产生的不足之处，值得注意的是，浮空措施采取之后并不是绝对的能够做到浮空，就像循环水场仪表监控系统在运行一段时间之后，就会出现浮空抑制干扰效果明显减弱的现象，而接地措施的使用，在合理选择接地方式的基础上抑制电容性耦合，以此来减小或者是削弱干扰。

        3.2控制电压

        在实际生产过程中，设备的运行离不开电力，而由于电压的变化能够较大程度上引起设备的运行受到干扰。在这一过程中，由于无法彻底消除电压对于设备的干扰因素，因此需要通过对自控仪表系统设备电源的有力管控，来达到有效抑制设备电压波动对自控仪表造成的影响。其中主要措施主要有，利用双电源无扰切换及电源稳压模块，保障自控仪表系统的电压稳定。在这一过程中，电源控制需要做到不受外界因素影响，实现仪表电源能够以稳定、安全的方式输送，避免受到雷电、外力作用从而对自控仪表设备的造成影响。尽量保持自控仪表电源及信号线设置于半空位置，远离干扰源并设置有效的屏蔽措施，如金属槽盒、穿线管、等电位接地等，避免设备供电受到影响。

        3.3控制电源

在化工生产过程中，各项仪表因震动问题而被干扰难以有效避免。仪表被干扰后，将干扰控制在一定范围内，是确保生产过程能够继续进行的关键。自控仪表系统的电源配置过程中，不同电源的异常自动切断电路，均可相互联通。当某一仪表出现异常时，该仪表无法被隔离，干扰则会随之产生。为解决上述问题，可将ControlLogix系统应用到干扰的抑制过程中。在此基础上，对系统进行冗余配置。当某一仪表发生机械干扰后，ControlLogix系统会立即发挥其冗余功能，将该仪表切断并进行隔离，避免干扰的影响范围扩大化。

        3.4优化人员业务水平

        针对仪表自控系统开展的防干扰措施，还可通过如下几方面加以考量：其一，不论就何种工作来讲，实际开展阶段，均需要工作人员的有效操作作为支撑，简单来讲，工作人员拥有的业务水平，可对相关工作发挥的实效性起到直接影响，由此，具体针对系统开展各环节防干扰操作时，不仅应重视严格控制人才选聘环节，即负责选聘人才的部门和人员，需要适当的抬高门槛，并要设计多元化的人才选聘渠道，力求能够通过相关操作的有效开展，促使后期开展的系统防干扰相关工作发挥出更高的实效性。同时，也需要针对内部人员管理提起高度重视，全方位强化各内部人员教育培训质量、严格性，促使相关人员均可以掌握各种新型的系统防干扰知识及相关技术，实现对人员综合素质及能力的有效优化。在具体开展培训教育相关操作时，也应注重开发方式的多元化，例如可聘请业界知名的专家和学者等，到公司内部进行讲座或者授课，对于人员专业素质及业务水平均存在积极影响。也可以引导人员“走出去”，鼓励其到相关的专业机构中进行学习和经验借鉴，以促使其更好的投入到自身工作中。

        3.5优化环境

        ControlLogix系统，可对电磁流量计等仪表的运行环境进行监测，发现温度、湿度与光环境出现异常时，会立即预警，提醒有关人员给予处理。例如：本化工企业曾发生一起电磁流量计失灵事件。事件发生当日，环境温度较高。加之空气湿度较大，因此电磁流量计的参数出现了异常。事件发生后，工作人员及时收到了ControlLogix系统的预警信息，并及时对环境温度进行了调整，使干扰问题得到了解决。这表明优化环境较为重要。

        3.6调整设计及制造方案

        实现自控仪表系统的有效稳定使用，必须从仪表装置的设计研发制造出发，在设备内部结构及加工制造精度上进行全面优化，主要是在系统的内部构造方面深入分析，针对设备容易受到辐射干扰以及电压干扰的情况，合理调整设备内部构造与电子元件的选择，从而提高设备的抗干扰能力，同时仪表设备在安装防护方面应采取有效措施。

  4、结语

        综上所述，仪表自控系统在我国当今社会的很多领域中，都具有较为广泛的应用，发挥的作用和价值也多十分关键，基于多角度加以考量，通过多种科学有效的措施，确保此类系统能够更充分的发挥实效性，对于推动各相关行业领域及社会整体性发展均存在积极影响。

参考文献：

[1]王毅，李江华. 仪表自控系统的干扰及其防护措施[J]. 化工管理，2020，(20):171-172.

[2]张正志. 大型设备装置仪表自控系统的故障及应对措施[J]. 电子技术与软件工程，2020，(12):113-114.

[3]王成. 仪表自控系统的干扰及其防护措施[J]. 山西建筑，2019，45(04):227-228.