機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾的途徑.doc

機(jī)電一體化系統(tǒng)抗干擾的途徑 丘艷 （韶關(guān)樂昌市永安能源有限公司廣東韶關(guān)） 摘要：機(jī)電一體化主要是基于機(jī)械總體功能、動(dòng)力、信息以及調(diào)控能力基礎(chǔ)上引入的微電子手段，可全面結(jié)合機(jī)械裝置以及電子裝置進(jìn)而形成整體系統(tǒng)。工業(yè)化應(yīng)用發(fā)展環(huán)境下，機(jī)電一體化系統(tǒng)則會(huì)存在一些因素的干擾影響問題。因此，文章對(duì)此展開進(jìn)一步研究分析，并制定了科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)策略。對(duì)激發(fā)機(jī)電一體化系統(tǒng)內(nèi)在功能價(jià)值，創(chuàng)設(shè)顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，有重要的實(shí)踐意義。 關(guān)鍵詞：機(jī)電；一體化；抗干擾 ：TH39：51549 ：50516 引言 機(jī)電一體化應(yīng)用系統(tǒng)在當(dāng)前工業(yè)化應(yīng)用發(fā)展環(huán)境中運(yùn)行過程中，通常存在一些干擾因素影響，例如電網(wǎng)系統(tǒng)、四周空間環(huán)境影響等。如果系統(tǒng)無法有效地抵御干擾影響造成的一定沖擊作用，那么各類電氣系統(tǒng)功能模塊無法健康持久工作，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常會(huì)由于干擾因素而造成程序跑飛的現(xiàn)象。而傳感器功能模塊則會(huì)顯現(xiàn)出偽信號(hào)，其功率驅(qū)動(dòng)模塊則會(huì)發(fā)送出畸變信號(hào)，令執(zhí)行單元呈現(xiàn)出失常的動(dòng)作，并會(huì)引發(fā)系統(tǒng)故障，甚至最終面臨癱瘓。由干擾影響系統(tǒng)的途徑來說，系統(tǒng)受干擾影響的類型包括供電、通道、場(chǎng)干擾影響等。 如果采用功率等級(jí)較高的設(shè)備系統(tǒng)，則會(huì)形成電網(wǎng)污染影響，令電網(wǎng)電壓大范圍地變化起伏，并形成頻繁的浪涌現(xiàn)象。導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因在于大功率設(shè)備啟停開關(guān)或是電動(dòng)機(jī)連接斷開等，因此使得電網(wǎng)之中經(jīng)常呈現(xiàn)出較高水平的尖峰脈沖影響，造成了明顯的供電干擾。通過統(tǒng)計(jì)分析，由于電源系統(tǒng)投入、瞬間出現(xiàn)短路、電壓過高或是欠壓，現(xiàn)象、電網(wǎng)介入噪聲導(dǎo)致計(jì)算機(jī)出現(xiàn)誤差或是信息丟失的問題占到各類干擾影響現(xiàn)象的90%之上。 過程通道干擾影響的因素主要在于長(zhǎng)線傳輸。如果系統(tǒng)內(nèi)存在電氣設(shè)備系統(tǒng)漏電的問題，而接地線路處理不夠完善，或是傳感器裝置測(cè)量原件絕緣性能不佳等也會(huì)造成明顯的干擾影響。另外，各個(gè)通道之中的傳輸線路如果所處于相同電纜或是一同進(jìn)行捆扎，特別是在信號(hào)線以及交流電源線處在相同管道之中，則形成的共模以及差模電壓均會(huì)對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)形成負(fù)面影響，影響其正常的工作運(yùn)行。 長(zhǎng)干擾系統(tǒng)四周空間通常包含磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)以及電磁場(chǎng)。例如，太陽(yáng)或是天體輻射、廣播、通訊系統(tǒng)、信號(hào)發(fā)射裝置電磁波，四周中頻系統(tǒng)電磁輻射等。該類長(zhǎng)干擾現(xiàn)象會(huì)借助電源或通過傳輸線路對(duì)各類系統(tǒng)模塊的運(yùn)行服務(wù)形成負(fù)面影響，令其電平形成改變或發(fā)射脈沖干擾影響信號(hào)。 抵御電干擾影響對(duì)策 為有效抵御電干擾影響，首先應(yīng)由配電系統(tǒng)入手，制定合理的對(duì)策。另外，可通過分立式處理方式，即將各個(gè)系統(tǒng)模塊采用單獨(dú)變壓、濾波、穩(wěn)壓系統(tǒng)組成直流電源完成供電，進(jìn)而可縮減集中供電存在的風(fēng)險(xiǎn)性，同時(shí)還可抵御公共抗阻以及公共電源互相耦合，全面提升供電應(yīng)用安全暢通性，對(duì)電源系統(tǒng)的快速散熱也極為有利。再者，在選擇交流電引入線的過程中應(yīng)選用直徑較粗的線路，而直流輸出線則應(yīng)選擇雙絞線，同時(shí)應(yīng)確保螺距較低，盡量降低配線總體的長(zhǎng)度。配電系統(tǒng)之中采取的一些抗干擾對(duì)策，通常較難應(yīng)對(duì)微秒干擾脈沖或是瞬時(shí)掉電，尤其是后一類干擾影響波及面更大，影響程度更深，會(huì)引發(fā)無可挽回的事故損失。為此，應(yīng)制定更加周密的抵御防護(hù)對(duì)策?？赏ㄟ^電源系統(tǒng)對(duì)電路做實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)視，該過程之中應(yīng)做好瞬時(shí)短路現(xiàn)象的監(jiān)控、分析瞬時(shí)降壓變化以及微秒級(jí)干擾影響，同時(shí)還應(yīng)快速的輸出復(fù)位信號(hào)或是及時(shí)的發(fā)出中斷信號(hào)，以避免更大的損失影響，終止故障的進(jìn)一步蔓延。 抵御過程通道干擾影響對(duì)策 為抵御過程通道產(chǎn)生的干擾影響，具體對(duì)策包括光電隔離、抗阻、傳輸、科學(xué)布線與匹配等。進(jìn)行光電隔離的過程中可把握光電耦合裝置具備的電流傳輸功能，在長(zhǎng)距離傳輸?shù)倪^程中可位于兩模塊中光電耦合工具進(jìn)行相連達(dá)到浮置的效果。該處理方式不但可全面抵消各類電力模塊之中經(jīng)過公共線過程形成的噪音電壓竄擾，同時(shí)還可積極應(yīng)對(duì)長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)以及抗阻匹配的有關(guān)現(xiàn)象。雙絞線為一類應(yīng)用較為頻繁的傳輸線，相比于同軸電纜，其雖頻帶較低，卻具備較高的阻抗，抑制了共模干擾影響?；陔p絞線形成的各類環(huán)路，更新了線路中電磁感應(yīng)具體的趨勢(shì)方向，令其互相最終抵消，因此針對(duì)電磁場(chǎng)干擾具備相應(yīng)的抑制作用。阻抗配線長(zhǎng)線傳輸階段中，如果收發(fā)端存在阻抗不匹配的現(xiàn)象，會(huì)形成信號(hào)反射并導(dǎo)致失真問題，其危害影響作用同傳輸工作頻率與具體的傳輸線路距離密切相關(guān)。 長(zhǎng)線傳輸階段中，通過電流取代電壓，該方式可形成良好的抵御干擾效果。還可通過有效科學(xué)的布線處理，使得強(qiáng)電饋線獨(dú)立走線，同時(shí)強(qiáng)、弱信號(hào)盡可能杜絕平行走向，進(jìn)而達(dá)到良好的防護(hù)處理效果。 抵御場(chǎng)干擾影響對(duì)策 為有效預(yù)防場(chǎng)干擾影響，可通過合理的屏蔽以及科學(xué)的接地處理達(dá)到良好效果。該過程中應(yīng)遵循一定的原則，首先在預(yù)防靜電干擾的過程中，最為便利的方式是將感應(yīng)體做接地處理，在接地的過程中應(yīng)預(yù)防構(gòu)成接地環(huán)路。為抵御電磁場(chǎng)干擾影響，則可利用帶有屏蔽層的優(yōu)質(zhì)信號(hào)線，使該屏蔽層一端完成接地。同時(shí)，不應(yīng)將導(dǎo)線屏蔽層用于信號(hào)線或是當(dāng)做公用線進(jìn)行混淆應(yīng)用。布線處理的過程中，不應(yīng)位于電源線路以及檢測(cè)應(yīng)用、管控電路之中應(yīng)用公共線，同時(shí)不應(yīng)位于模擬電路或是數(shù)字脈沖電路中應(yīng)用公共線，以預(yù)防相互形成串?dāng)_影響。 軟件抗干擾處理對(duì)策 無論何種類型的干擾影響均會(huì)位于系統(tǒng)計(jì)算機(jī)模塊之中顯現(xiàn)出來，致使信息采集處理出現(xiàn)錯(cuò)誤，管控狀態(tài)不佳，存儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)被篡改，應(yīng)用程序不良失常等現(xiàn)象。一些技術(shù)人員雖在硬件系統(tǒng)中應(yīng)用了多重抵御干擾影響的對(duì)策，然而卻始終無法確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠正常運(yùn)行。由于軟件抗干擾為一類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自我安全防御相應(yīng)的行為，因此也具備著一定的實(shí)施處理?xiàng)l件。首先在干擾影響之下，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)及其連接的各類功能模塊并沒有產(chǎn)生損毀，或是易出現(xiàn)損壞的系統(tǒng)單元設(shè)定監(jiān)控狀態(tài)為可查詢。同時(shí)系統(tǒng)程序與固化常數(shù)在干擾影響作用下始終較為穩(wěn)定，并不會(huì)發(fā)生一定改變。而在區(qū)域之中的各類重要信息在干擾影響之后應(yīng)能夠重新創(chuàng)建，同時(shí)系統(tǒng)重新運(yùn)行階段中不能出現(xiàn)一些不準(zhǔn)許的信息內(nèi)容。應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)采樣環(huán)節(jié)的影響干擾，可通過濾波技術(shù)、判斷分析、抵御尖峰脈沖影響等手段。還可利用反復(fù)的分析核查，了解偏差現(xiàn)象等方式進(jìn)行細(xì)化核查，研究有否存在干擾影響信號(hào)。對(duì)于喪失正常運(yùn)行狀態(tài)軟件干擾影響，采取的對(duì)策為，通過設(shè)定系統(tǒng)模塊，在硬件配合應(yīng)用的過程之下，判斷分析軟件工具具體的運(yùn)行狀況，如果發(fā)生故障問題應(yīng)作出有效的應(yīng)對(duì)處理。如果程序指針出現(xiàn)失控的狀態(tài)，并令程序引入到非程序空間，那么此空間內(nèi)設(shè)定攔截命令，令其能夠引入到軟件設(shè)置的陷阱之中，而后強(qiáng)迫令其轉(zhuǎn)變到最初的形態(tài)。 結(jié)語(yǔ) 機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用極為重要。面對(duì)眾多干擾影響因素，只有有針對(duì)性的制定各項(xiàng)應(yīng)對(duì)策略，方能達(dá)到事半功倍的效果。對(duì)于常見的場(chǎng)干擾、過程通道干擾、電干擾現(xiàn)象，應(yīng)積極引入現(xiàn)代化技術(shù)手段，同時(shí)做好軟件抗干擾處理，進(jìn)而將干擾影響作用控制在最低標(biāo)準(zhǔn)，盡快察覺出隱患所在，及時(shí)的排除故障問題，抵御干擾風(fēng)險(xiǎn)，開創(chuàng)良好的機(jī)電一體化生產(chǎn)管理環(huán)境，提升行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。 參考文獻(xiàn) 朱海云，曹新幣公