干扰可在控制系统的任何环节加入，进而产生控制误差。在工业控制系统中，尤其是计算机控制系统，面临的干扰多种多样，既包括内部干扰，也包括外部干扰。下面将详细探讨这些干扰的来源及其对系统的潜在影响，并提出相应的应对措施：
1. **电源和电源引线干扰**
- **电源干扰**：计算机控制系统的电源和电源引线是干扰的常见来源。当电网电压出现浪涌或欠压时，可以导致控制系统的电源不稳定，从而引起系统中的电子设备运行异常。
- **电源线干扰**：工业现场中，大功率设备的启停及大感性负载的操作，如大功率移相控制设备和大感性负载的启停，能通过电源线和信号线耦合的方式引入噪声，影响系统正常工作。
2. **信号输入/输出传输通道干扰**
- **信号通道干扰**：在工业控制系统中，传感器和执行器的信号传输线路可能成为干扰侵入的渠道。当这些线路与高功率电缆并行或靠近时，电磁干扰可在这些线路中感应出噪声电压，导致信号失真或误读。
- **多路信号干扰**：在多通道信号传输过程中，如果多路开关和采样保持器的性能不佳，相邻信号通道之间可能会发生串扰，进一步导致信号质量下降。
3. **空间电磁干扰**
- **电磁辐射干扰**：来自太阳和其他天体的电磁辐射、广播电台或通信发射台发出的电磁波，以及周围电气设备（如发射机、中频炉、可控硅逆变电源）发出的电场或磁场干扰，都可能对计算机控制系统产生影响。
- **静电放电干扰**：摩擦产生的静电可能在人体与计算机控制系统设备接触时产生放电现象，这种急剧的电流变化会对系统造成损害，影响其正常运行。
4. **接地系统干扰**
- **接地干扰**：若接地系统设计不当或实现不良，会在接地点之间产生电位差，形成地环路电流，影响计算机控制系统中逻辑电路和模拟电路的正常工作。
5. **PLC系统内部的干扰**
- **内部元器件干扰**：PLC系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射也可能导致干扰，这涉及PLC制造厂家对内部电磁兼容设计的内容，应用部门无法简单改变。
6. **软件引起的干扰**
- **程序错误干扰**：计算机控制系统中，软件程序的错误或不稳定可能引起系统操作的干扰，例如，指令限制不当时，可能导致系统对某些干扰信号处理不当。
此外，面对上述干扰因素，有效的抗干扰措施包括但不限于以下几点：
- **采用屏蔽技术**：通过物理隔离或屏蔽设备减轻外部干扰源的影响，如使用屏蔽电缆和局部屏蔽。
- **进行合理接地**：合理设计接地系统，避免形成地环路，减少地电位差引起的干扰。
- **优化布线与电缆管理**：在系统设计和安装时，应尽量避免敏感信号线与大功率电缆平行敷设，减少电磁感应的机会。
- **选择高抗干扰性的设备**：选用具有较强抗干扰能力的控制器和元件，如某些型号的PLC。
- **实施软件滤波与保护**：在软件控制层面增加滤波算法和指令复位、中断等保护机制，提高系统自身对干扰的抵抗能力。
总之，计算机控制系统在现代工业中的应用非常广泛，但其稳定性和可靠性常常受到各种干扰的威胁。通过对干扰源的识别和有效的抗干扰措施的应用，可以显著提高系统的整体性能。在设计和运维阶段均应重视这一问题，以确保系统的长期稳定运行。
1. **电源和电源引线干扰**
- **电源干扰**：计算机控制系统的电源和电源引线是干扰的常见来源。当电网电压出现浪涌或欠压时，可以导致控制系统的电源不稳定，从而引起系统中的电子设备运行异常。
- **电源线干扰**：工业现场中，大功率设备的启停及大感性负载的操作，如大功率移相控制设备和大感性负载的启停，能通过电源线和信号线耦合的方式引入噪声，影响系统正常工作。
2. **信号输入/输出传输通道干扰**
- **信号通道干扰**：在工业控制系统中，传感器和执行器的信号传输线路可能成为干扰侵入的渠道。当这些线路与高功率电缆并行或靠近时，电磁干扰可在这些线路中感应出噪声电压，导致信号失真或误读。
- **多路信号干扰**：在多通道信号传输过程中，如果多路开关和采样保持器的性能不佳，相邻信号通道之间可能会发生串扰，进一步导致信号质量下降。
3. **空间电磁干扰**
- **电磁辐射干扰**：来自太阳和其他天体的电磁辐射、广播电台或通信发射台发出的电磁波，以及周围电气设备（如发射机、中频炉、可控硅逆变电源）发出的电场或磁场干扰，都可能对计算机控制系统产生影响。
- **静电放电干扰**：摩擦产生的静电可能在人体与计算机控制系统设备接触时产生放电现象，这种急剧的电流变化会对系统造成损害，影响其正常运行。
4. **接地系统干扰**
- **接地干扰**：若接地系统设计不当或实现不良，会在接地点之间产生电位差，形成地环路电流，影响计算机控制系统中逻辑电路和模拟电路的正常工作。
5. **PLC系统内部的干扰**
- **内部元器件干扰**：PLC系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射也可能导致干扰，这涉及PLC制造厂家对内部电磁兼容设计的内容，应用部门无法简单改变。
6. **软件引起的干扰**
- **程序错误干扰**：计算机控制系统中，软件程序的错误或不稳定可能引起系统操作的干扰，例如，指令限制不当时，可能导致系统对某些干扰信号处理不当。
此外，面对上述干扰因素，有效的抗干扰措施包括但不限于以下几点：
- **采用屏蔽技术**：通过物理隔离或屏蔽设备减轻外部干扰源的影响，如使用屏蔽电缆和局部屏蔽。
- **进行合理接地**：合理设计接地系统，避免形成地环路，减少地电位差引起的干扰。
- **优化布线与电缆管理**：在系统设计和安装时，应尽量避免敏感信号线与大功率电缆平行敷设，减少电磁感应的机会。
- **选择高抗干扰性的设备**：选用具有较强抗干扰能力的控制器和元件，如某些型号的PLC。
- **实施软件滤波与保护**：在软件控制层面增加滤波算法和指令复位、中断等保护机制，提高系统自身对干扰的抵抗能力。
总之，计算机控制系统在现代工业中的应用非常广泛，但其稳定性和可靠性常常受到各种干扰的威胁。通过对干扰源的识别和有效的抗干扰措施的应用，可以显著提高系统的整体性能。在设计和运维阶段均应重视这一问题，以确保系统的长期稳定运行。
