論述機電一體化系統的抵抗外界干擾的措施

易宏宇（邵陽學校,湖南　邵陽　422000）

論述機電一體化系統的抵抗外界干擾的措施

易宏宇
（邵陽學校,湖南邵陽422000）

伴著現代社會的飛速前進，科學技術的不斷發展，機電一體化已經在我國各行各業中應用已經很多，機電一體化很大的促進了公司以及單位的工作效率，因為機電一體化在中國的發展很晚，所以在這些設備在應用的過程中經常受到不同程度不同問題的干擾。導致這些機電一體化的設備不同程度的損壞，更有甚者會影響該設備的正常工作。所以這一篇文章就是關于機電一體化的體系進行系統的研究，從而找到可以很好的抵抗干擾的具體方法。

機電一體化系統；抵抗外界干擾；措施

隨著現代工業技術的不斷推進與變革，工業電器半自動化、全自動化、電子信息化技術被廣泛應用于生產中。其中，機電一體化應用頻繁，范圍較廣。機電一體化系統具有集成性質，它利用軟件編程將機與電高效的結合成一個統一、完善的大系統。這個大系統，同樣存在著其固有的不利因素-外因干擾。外因干擾常使得機電出現故障，影響整個工業生產的進程與效率。因此，尋找外因干擾及有針對性的解決這一問題成為機電一體化系統高效應用的前提。

1　機電一體化系統外因干擾原因分析

（1）供電干擾。工業用電量較大，機械設備多，大型、超大型用電設備往往同時啟動，此時，由于供電不足，使得工業電網常出現用電高低峰值頻繁變換。在一些大型的設備的啟動或者停止的時候會導致整個電網出現波動，在現在的中國運用的是高壓高內阻的電網，就是采用某些穩定電壓的做法，然而電網還會是存在波動導致影響計算機系統的。因此，機電一體化系統最好安置在一個周圍沒有太多電網或者用電量大機械設備的地方，盡最大的可能的減少供電方面對其產生的干擾。

（2）過程通道方面的干擾。在遠距離的傳輸的途中，干擾出現在其路途中，若在系統中，有一些設備因為出現漏電，接地系統不太完善等原因，都會在這個過程中產生很夠的差動模電以及工模的電壓。假如用來傳輸的線以及電纜攪在一起，它們之間會出現一些干擾的，特別是在短距離內同時有市電與小伏信號電存在時，這種干擾特別明顯。如果存在更多的信號線路，而對其使用環境的設計不夠精細，或鋪設時操作錯誤等，難免會出現不達標的問題。那些幅值較大的干擾的信號一樣可以使通道之間相互干擾，這樣的干擾會使信號有一些改變。

（3）磁場干擾。在機電一體的系統空間的周圍可能會有好多的靜電場或者是磁場或者是電磁場，比如太陽以及天體的輻射出現的電磁波，廣播或者用于通訊的信號發射器，這些干擾都會使其正常工作受到干擾。場干擾的存在雖然對于機電一體化系統的干擾不產生嚴重的干擾，但是還是有些影響。在特定的環境下，這些微不足道的干擾也可能使系統出現問題，嚴重影響正常工作的運行。

2　機電一體化系統硬件抗干擾的措施

（1）抗電源干擾的措施。在編制的配電的方案上抵抗電源的干擾。若果要讓機電一體化的系統在起根源上去抵抗電源對他的干擾，那就需要從配電的方法的編制去做文章，第一設計人員需要從實際去看待問題，進行分析，之后運用合適的設備的設置，使機電一體化的系統的電源趨于穩定，需要把組成機電一體化的各個部分依依的進行變壓整流等一系列的工作，這樣可以降低外界的干擾。

（2）過程通道的抗干擾措施。在遠距離傳遞過程中，雙絞線是很好的選擇，與同軸的電纜線不同，頻帶更寬，可是阻抗卻提高了不少，很大程度上減小了共模的干擾。雙絞線結構有不一樣的閉合回路，這樣就影響了線與線之間電磁感應方向，讓它們互相作用，相互抵消，所以能夠對電磁場的干擾起一定的阻礙作用。此外，還能夠通過Watchdog增強機電一體的化抗干擾能力。Watchdog是一種監視定時器，而且在工作期間他不用借助任何的外部力量，可以單獨進行工作，信息采集的準確度也是很高的，所以就能夠使機電一體化系統在運行時避免電源的干擾，使其能夠順利的進行工作。

（3）空間干擾的防控措施。對于空間干擾的有效防控，需要從有效靜電接地和把干擾進行屏蔽隔離兩方面入手。為了更好的實現空間干擾防控，必須注意下面幾點做法：1）靜電接地是把靜電導入地下，但接地時，需要開路接地，以防止靜電回流。2）信號線最好選用屏蔽效果好的雙絞線，雙絞線具有雙層隔離效果，能夠完全避免電磁干擾。屏蔽結構接地時，也要注意不要形成回路，要開放性接地，即單端接地。3）在進行線路鋪設時，需要考慮好線路的鋪設結構，不允許將屏蔽結構計算在內，以便屏蔽結構更好的對干擾防控。4）工業電氣設備較多，在線路鋪設時，必須單獨排線，萬不可存在共用線狀態。而且線路之間的隔防措施要做好，盡可能的將干擾排除掉。同時，也能夠將脈沖干擾防控在最前端，降低后續排干擾工作量。

3　機電一體化系統軟件抗干擾的措施

（1）抑制工頻干擾。工頻干擾一旦形成，很難檢測與排除。為了有效的抑制工頻干擾，必須在容易產生此類干擾的線路或設備上進行防控。目前有效的防控措施無個乎安裝濾波器。濾波器種類較多，應用效果好，在消除工頻干擾中作用明顯。因此，設計人員要根據線路的特殊性，考慮好容易產生哪類的工頻干擾，有選擇的進行安裝濾波器，設計一套完善的軟件控制系統，應用軟件對硬件設備進行控制，完全可以實現工頻干擾的有效抑制。

（2）數字濾波。數字化技術同樣可以在消除電磁干擾上應用。數字化濾波技術就是應用數字化軟件系統，將采集的干擾信息時時編碼并進行傳送，呈現在計算機屏幕上。在出現干擾故障后，采用數字化濾波技術對干擾進行清除或削弱，減少對機電的影響。數字濾波技術具有較多的優點：1）無需要硬件支持；2）深入底層，是其它濾波技術無法觸摸到的領域；3）算法獨特，運行方便；4）應用場合靈活多變。

4　總結

機電一體化系統在工業生產中起到舉足輕重的作用，在軟件層面和硬件層面進行防控干擾探討是十分必要的。通過文中提出的軟、硬件防控措施，能夠有效的保證機電設備的正常運行，為工業自動化進程提供動力。

[1]魯利萍.機電一體化系統干擾及抗干擾措施[J].江西建材,2012(02).

[2]宋威.機電一體化系統干擾源及抗干擾措施[J].科技創新與應用,2012(01).

[3]常曉會.對機電一體化系統抗干擾措施的若干分析[J].黑龍江科技信息,2014(02).

[4]范丹丹.基于機電一體化系統抗干擾措施研究[J].電子技術與軟件工程,2014(08).

易宏宇（1993-），男，湖南邵陽人，本科在讀。