控制系统中的抗干扰技术
工业的高速发展对控制系统的依赖性越来越强。分散型控制系统(Distributed Control System)、可编程控制器(Program mable Logic Controller )、现场总线控制系统( Fidlebus Control System)以及各种测量控制仪表已是构成工业自动化的主要硬件设施。随着微电子技术的高速发展和电路集成化程度的提高，单位面积内大规模集成芯片元器件数越来越多，所传递的信号电流也越来越小，系统的供电电压也越来越低，现已降到 5 V、3 V乃至1.8 V。因此，芯片对外界的干扰也越趋敏感，所以显示出来的抗干扰能力也就越来越低。
想要提高控制系统的抗干扰能力，我们除了在设计控制系统本体的时候提高其抗干扰能力之外更重要的是如何提高控制系统在工程应用时的抗干扰技术，例如对噪声的产生以及噪声在传播途径中加以有效的抑制等等。
1电缆的静电屏蔽和电磁屏蔽在控制系统中线缆非常重要因为它在控制系统中最长，容易通过近场的耦合干扰控制系统，并且它还像一根拾取和辐射噪声的天线。所以用屏蔽来抑制线缆的静电感应和电磁感应是抗干扰的方法之一。
1.1电容性耦合的抑制静电屏蔽：当受感应导线的外层包上屏蔽
层以后那么感应的噪声电压便作用在屏蔽层上，我们在为屏蔽层提供一个良好的接地那么屏蔽层上的电压为零所以受感应导体
上的噪声电压也为零，所以有效的抑制了电场的耦合。所以我们在工业现场无论是电源电缆或是信号电缆都应采用屏蔽电缆。
1.2电感性耦合的抑制
电感性耦合即为线路间磁场的相互作用。在这里我们主要谈谈采用电磁屏蔽，包括双绞电缆和同轴电缆的使用。
（1）对作为噪声源的导线施行电磁屏蔽
如果我们对一段导线增加屏蔽那么电流流过后，全部通过导体的屏蔽体返回到干扰源。由于流过屏蔽体上的电流产生磁通量，且与导体产生的磁通量大小相等方向相反，这样在屏蔽体的外面，不存在磁通量，既这段导线被屏蔽了。但是在低频时不宜两端接地。
（2）对作为信号线路施行电磁屏蔽。信号线路防外界磁场干扰的最好方法是减少接收环路的面积以减少干扰磁场对接收环路产生的磁通量密度。对于减少接收环路面积只有加屏蔽体两端接地才可以做到，才有电磁屏蔽作用，但是这种情况下电流的频率不宜太低。
（3）双绞线的电磁屏蔽原理及应用。双绞线本身是一种电磁屏蔽形式。对作为噪声源的导线实施电磁屏蔽。
图 1 是双绞线作为噪声源实施电磁屏蔽的原理图。当双绞线
中有电流流过时在导线绞合所组成的很小的环路内产生相应的
磁通。而在环路外由于两边导线流过的电流方向相反，产生的磁通方向相反从而大部分磁通被抵消。这种方式常用于供电线
路上。
对信号线实施电磁屏蔽。
图 2 是双绞线信号线实施电磁屏蔽的原理图。当双绞线在噪
声的磁通中每根导线均被感应出感应电流，其感应方向如图 2 所示。这样同一根导线在相邻两个环的两段上流过的感应电流大小相等方向相反，从而被抵消。所以在总的效果上，导线并没有产生感应电流。
（4）同轴电缆和屏蔽双绞线。同轴电缆是一种用金属编织网作屏蔽的电缆，在很大的范围内，具有均匀不变的低损耗的特性阻抗，可用于高频乃之超高频的频段。无论是屏蔽双绞线，或者同轴电缆，为了抑制电容性耦合，一般是单端接地，通常是在控制室侧接地。
2控制系统的接地
从电气角度来看，大地具有导电性且有无限大的容电量，所
以我们可以把大地作为一个等电位点或者等电位面。接地的作用有两点：（ 1）保护人身和设备安全，如保护地、防雷地、防静电等。（ 2）抑制干扰，如工作地、屏蔽地、模拟地、数字地等。
下面我们来分析几个例子。
2.1不屏蔽接地干线会带来干扰
现象：有DCS系统采用单独接地，但信号总是不稳定。
原因：经过现场考察发现，其接地干线长数十米，从楼顶沿外墙敷设到接地体，没有穿管屏蔽，过长的接地干线，如果没有屏蔽措施，接地干线也象是一根天线，可以接受大量的干扰信号，使控制
系统无法稳定工作，乃至系统卡被烧毁。
结论：接地干线应愈短愈好，必要时也应该采取屏蔽措施
2.2和其它接地系统要保持一定距离
现象：某DCS采用单独接地，发现信号干扰很大。
原因：DCS系统的单独接地体和原有的接地网相距不到 5 m 结论：若DCS采用单独接地，其接地体和电气接地网相距必
须大于5 m，和防雷接地体相距必须大于 20 m。
2.3等电位接地也要考虑接地引入点的位置
现象：有DCS系统采用等电位接地，但信号中常常出现信号不规则的波形。
原因：离DCS的接地引入点不到几米处有大功率电动机的接地点。
结论：要保持和防雷地、大电流高电压设备的接地点有不小
于 10 m 的距离。
3控制系统的雷电防护
（1）雷电对控制系统侵害的途径：静电感应、电磁感应、反击、电磁场辐射等。
（2）雷电电脉冲的基本防护措施：①屏蔽：屏蔽分
为电缆的屏蔽和控制室的屏蔽。第一，电缆的屏蔽：许多行业规范对屏蔽电缆的接地，原则上是一端接地另一端不接地。但是单端接地只能防静电感应抑制不了电磁感应所产生的干扰。所以延伸出了信号传输线的双层屏蔽，电缆采用双层屏蔽，两个屏蔽层的层与层之
间是绝缘的，内层单端接地，抑制电容性耦合；外层两端或多端接地，抑制电感性耦合。双层屏蔽电缆的外屏蔽层可采用下述方法实现：铠装电缆的铠装层；敷设电缆的金属线槽、金属管等；钢筋混凝土结构的电缆沟。第二，控制室的屏蔽：控制室的屏蔽方式大体有建筑物的自身屏蔽、金属网格的格栅型大空间屏蔽以及金属板材围成的壳体屏蔽等。壳体屏蔽的屏蔽效果最好，但投资也很大，适用于实验室装置。建筑物自身对屏蔽也有一定的效果，但效果不理想。而格栅型大空间的屏蔽可以通过选择网格宽度的大小来满足控制系统的需要，平衡投资的大小和效果的好坏，格栅型大空间的屏蔽最为理想。②合理布线：A减少感应环路面积以减小互感，从而抑制干扰的电感性耦合。B和引下线保持一定距离。③浪涌保护器：浪涌保护器是一种限制瞬态过电压和分流浪涌电流的器件。其基本原理是，它并接在被保护设备的附近，在没有浪涌出现时为高阻抗，当出现浪涌时就在很短的时间内（ ns 级）将雷电流释放到地使浪涌保护器变为低阻抗，从而保护了被保护设备。④接地和等电位连接：防雷工程的接地系统用于雷电流的释放；抑制雷电电磁脉冲的电磁感应和静电感应；将分开的仪表装置通过等电位连接，以减少控制系统的设备在金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。
4控制室的静电防护静电在工程中的应用：静电除尘、静电喷涂、静电净化、静电复印等。
电子系统抗干扰 一．概述 在电子系统设计中，应充分考虑并满足抗干扰性的要求。形成干扰的基本要素有三个：1）干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号； 2）耦合路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介； 3）敏感器件，指容易被干扰的对象。 抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰耦合路径，提高敏感器件的抗干扰性能。 二．干扰源 用数学语言描述，du/dt、di/dt大的地方就是干扰源。电磁干扰源主要包括雷电、静电放电、开关电源、传送器（通信设备）、瞬时功率执行元件（如继电器、起辉器）、可控硅、电机、高频时钟等。系统各部件之间也会相互干扰。 抑制干扰源就是要尽可能的减小干扰源的du/dt、di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则。减小干扰源的du/dt可以通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则通过在干扰源回路中串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 抑制干扰源的常用措施如下： 1对电源部分进行PCB设计时，要使用大面积铺地，尽量增大供电线宽度以降低噪声。并对电源部分采取滤波措施。 2，对电机、继电器等线圈器件增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反向电动势的干扰。并在线圈两端并接火花抑制电路（可用RC串联电路）。 3，给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。 4，电路板上每个IC要并接一个0.01uF～0.1uF的高频电容，以减小IC对电源的影响。高频电容应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效
果。 5，布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。 6，可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能会把可控硅击穿）。 三．耦合路径 按干扰的传播路径可将其分为传导干扰和辐射干扰两类。 3.1 传导干扰： 所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。多发生在低频电路中。 例如一条导线在一个有噪声的环境中经过，这条导线通过感应将接受这个噪声并且将它传递到电路的其余部分。 例如两个电路共享电源导线及接地导线，则其中一个电路中的变压波动会通过电源线及接地线传导至另一电路中。 噪声和有用信号的频带不同，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大，要特别注意处理。 3.2 辐射干扰 所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。多发生在高频电路中。一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离，用地线把它们隔离和在敏感器件上加屏蔽罩。3.3 切断耦合路径的常用措施： 1，充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。滤波器可分为吸收式滤波器和反射式滤波器。反射式滤波器一般由电容和电感组成，能阻止无用信号并将其反射回信号源。吸收式滤波器一般由铁氧体材料制成，能将不希望的信号吸收掉。 2，如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（滤
系统抗干扰 一、下面的一些系统要特不注意抗电磁干扰： 1、微操纵器时钟频率特不高，总线周期特不快的系统。 2、系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。 3、含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。 二、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施： 1、选用频率低的微操纵器： 选用外时钟频率低的微操纵器能够有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波，方波中的高频成份比正弦波多得多。尽管方波的高频成份的波的幅度，比基波小，但频率越高越容易发射出成为噪声源，微操纵器产生的最有阻碍的高频噪声大约是时钟频率的3倍。 2、减小信号传输中的畸变 微操纵器要紧采纳高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右，输入电容10PF左右，输入阻抗相当高，高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力，即相当大的输出值，将一个门的输出端通过一段专门长线引到输入阻抗相当高的输入端，反射问题就专门严峻，它会引起信号畸变，增加系统噪声。当Tpd＞Tr时，就成了一个传输线问题，必须考虑信号反射，阻抗匹配等问题。
信号在印制板上的延迟时刻与引线的特性阻抗有关，即与印制线路板材料的介电常数有关。能够粗略地认为，信号在印制板引线的传输速度，约为光速的1/3到1/2之间。微操纵器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr（标准延迟时刻）为3到18ns之间。 当信号的上升时刻快于信号延迟时刻，就要按照快电子学处理。现在要考虑传输线的阻抗匹配，关于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输，要幸免出现T d＞Trd的情况，印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。 用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则： 信号在印刷板上传输，其延迟时刻不应大于所用器件的标称延迟时刻。 3、减小信号线间的交叉干扰： A点一个上升时刻为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。信号在AB线上的延迟时刻是Td。在D点，由于A点信号的向前传输，到达B点后的信号反射和A B线的延迟，Td时刻以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。在C点，由于AB上信号的传输与反射，会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时刻的两倍，即2Td的正脉冲信号。这确实是信号间的交叉干扰。干扰信号的强度与C 点信号的di/at有关，与线间距离有关。当两信号线不是专门长时，AB上看到的实际是两个脉冲的迭加。 CMOS工艺制造的微操纵由输入阻抗高，噪声高，噪声容限也专门高，数字电路是迭加100~200mv噪声并不阻碍其工作。若图中AB线是一模拟信号，这种干
第9章计算机控制系统中的抗干扰技术 ●本章的教学目的与要求 掌握各种干扰的传播途径与作用方式以及软硬件抗干扰技术。 ●授课主要内容 ●干扰的传播途径与作用方式 ●软硬件抗干扰技术 ●主要外语词汇 ●重点、难点及对学生的要求 说明：带“***”表示要掌握的重点内容，带“**”表示要求理解的内容，带“*”表示要求了解的内容，带“☆”表示难点内容，无任何符号的表示要求自学的内容 ●干扰的类型*** ●干扰的传播途径***☆ ●各类干扰的抑制方法*** ●辅助教学情况 多媒体教学课件（POWERPOINT） ●复习思考题 ●干扰的类型 ●干扰的传播途径 ●各类干扰的抑制方法 ●参考资料 刘川来，胡乃平，计算机控制技术，青岛科技大学讲义
干扰是客观存在的，研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源，探索抑制或消除干扰的措施，以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。 9.1 干扰的传播途径与作用方式 干扰是指有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。产生干扰信号的原因称为信号源。干扰源通过传播途径影响的器件或系统称为干扰对象。干扰源、传播途径及干扰对象构成了干扰系统的三个要素。 9.1.1 干扰的来源 1．外部干扰 2．内部干扰 9.1.2 干扰传播途径 干扰传播途径主要有：静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。 1. 静电耦合 静电耦合是通过电容耦合窜入其他线路的。 2. 磁场耦合 在任何载流导体周围都会产生磁场，当电流变化时会引起交变磁场，该磁场必然在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰，它是通过导体间互感耦合进来的。 3公共阻抗耦合 公共阻抗耦合干扰是由于电流流过回路间公共阻抗，使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路。 9.1.3 干扰的作用方式 按干扰作用方式的不同，可分为串模干扰、共模干扰和长线传输干扰。 1. 串模干扰 串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声，它串联在信号源回路中，与被测信号相加输入系统. 图9.6 串模干扰示意图图9.7 共模干扰示意图
数字电子系统的抗干扰设计 摘要:主要描述了数字电子系统中不易解决的电源噪声干扰和传导干扰问题，并介 绍了几种解决问题的途径和方法。 关键词：电源;传导；干扰;抑制 1 引言 每个电气工程师和电气工程技术人员都希望他所设计的设备工作可靠,不会被其它设备干扰，也不会干扰其它设备。但是，由于电气噪气和电磁干扰几乎无处不在,所以,我们设计的产品往往达不到这些目标。如果不能有效地解决这些问题，我们可能必须放弃这些项目或者采取修修补补的办法,这样一来既浪费了我们投资项目的所有时问、资金和努力,又可能使产品性能大打折扣。 二：一般在工作的开始就必须将干扰措施设计成产品。这一般包含四个步骤的过程： (1)了解干扰的类型和来源 干扰源：是指产生干扰的元件、 设备或信号，用数学语言描述:dｕ/ｄｔ， di／dt大的地方就是干扰源。如：继电器、
雷电、电机、可控硅、高频时钟等都可能 （2)在设计电路时尽量消除或减小这些干扰对系统的影响; (3)设计线路板、导线的结构尽量消除这些问题，必要时，使用干扰抑制器件; (4)将系统分成模块调试，保证每个子系统组装正确无误、工作正常,在进行进一步组装前不会有任何问题。通过一开始就正确地设计系统，经常提前完成任务,成本也较低。 干扰一般有电源噪声干扰、空间干扰(即场干扰)和传导干扰。空间干扰都通过电磁波辐射窜人系统；传导干扰则通过与系统相连接的导线，如,以与前向通道和后向通道等进人系统；电源噪声干扰有过压、欠压、浪涌电压、尖峰电压等。2．１抗干扰设计的几个原则： 即尽可能的减小干扰源的du/dt, di／dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和 最重要的原则,常常会起到事半功倍的 效果。减小干扰源的dｕ/dt主要是通过 在干扰源两端并联电容来实现。减小干 扰源的ｄi／ｄt则是在干扰源回路串联电 感或电阻以及增加续流二极管来实现。 抑制干扰源的常用措施如下: ①继电器线圈增加续流二极管,消
控制系统抗干扰设计与措施 发表时间：2019-01-25T15:03:19.950Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：刘江山[导读] 摘要：控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011 摘要：控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。抗干扰设计可以通过设备选型和综合抗干扰设计进行，采用优质电源、铠装屏蔽电缆以及选择正确的接地方式等措施提高抗干扰能力。 关键词：控制系统、电磁干扰、抗干扰设计 1概述 随着科学技术的发展，控制系统在工业中的应用越来越广泛。控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。自动化系统中所使用的各种类型控制系统，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多在强电电路和设备所造成的恶劣电磁环境中运行。要提高控制系统可靠性，这就要求控制系统生产厂家用提高设备的抗干扰能力；同时在工程设计、安装调试和使用维护中引起高度重视，增强系统的抗干扰性能。 2控制系统中电磁干扰源及对系统的影响 2.1系统信号的干扰 控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损坏。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰。控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。 接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地反而会引入严重的干扰信号，使控制系统无法正常工作。 此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，形成干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响控制系统内逻辑电路和模拟电路的正常工作。控制系统工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响控制系统的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序故障或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 2.2控制系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的互相电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器间的互相不匹配使用等。这属于控制系统制造厂对系统内部进行电磁兼容设计内容，但要选择具有较多应用业绩或经过考验的系统。 3控制系统工程的抗干扰设计为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始便采取抑制措施：抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径、提高装置和系统的抗干扰能力。 控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产有较强抗干扰能力的产品，使用部门在工程设计、安装调试和运行维护中予以全面考虑，才能保证系统的电磁兼容性的运行可靠性。 3.1设备选型 在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮空技术、隔离性能好的控制系统系统；其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作；另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩，国内工业现场的电磁干扰相比欧美地区高许多，对系统抗干扰性能要求更高，因此要求进口设备的抗干扰能力更高。 3.2综合抗干扰设计 主要考虑来自系统外部的几种干扰抑制措施。主要包括：对控制系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆，分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外还必须利用软件手段，进一步提高系统的安全可靠性。 4抗干扰措施 4.1采用性能优良的电源 在控制系统中，电源占有极重要的地位。电源干扰串入控制系统主要通道（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与控制系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在，对于控制系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好电源，而对于变送器和控制系统的供电电源，并没受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但效果不大。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少控制系统的干扰。目前采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种理想电源。 4.2电缆的选择及敷设 为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆，采用了铠装屏蔽动力电缆，从而降低了动力线产生的电磁干扰。 不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近平行敷设，以减少电磁干扰。 4.3正确选择接地方式，完善接地系统 接地的目的通常有2个，其一为了安全，其二为了抑制干扰。完善的接地系统是控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在控制系统侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接地。
PLC控制系统抗干扰技术设计策略 中文摘要 自动化系统所使用的各种类型PLC中，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力，另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。 关键词PLC,industry automation,anti-interference,可编程控制器,自动化
Title:PLC control system anti-jamming technology design strategy Abstract Automation systems used in various types of PLC , some centrally installed in the control room , some installation on production sites and electrical equipment , most of them in a harsh electromagnetic environment formed by the strong electric circuits and power installations . Keywords PLC industry automation anti-interference Programmable controllers automation
毕业设计论文 数字电子系统硬件抗干扰分析 系电子信息工程系 专业电子信息工程技术（嵌入式系统工程技术）姓名 班级电信083（系统）学号0801133131 指导教师职称讲师 设计时间2010.11.22－2011.1.8
目录 摘要 (2) 关键词： (2) 第一章引言 (3) 1.1 课题研究现状 (3) 1.2 论文主要内容 (4) 第二章电磁干扰的基本理论 (5) 2.1 电磁干扰的概述 (5) 2.1.1 形成干扰的基本要素 (5) 2.1.2 电磁干扰源及其传输通道 (5) 2.2 抑制电磁干扰的有效措施 (6) 第三章数字电路的硬件抗干扰措施 (7) 3.1 器件使用时的抗干扰措施 (7) 3.2 电路设计中抗干扰措施 (7) 3.2.1 接地技术 (7) 3.2.2 滤波技术 (9) 3.2.3 隔离技术 (10) 3.3 线路板设计时的抗干扰措施 (12) 3.3.1 线路板走线原则 (12) 3.3.2 PCB合理设置去耦电容 (14) 3.3.3 PCB特殊元件的放置 (16) 第四章结论 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19)
摘要 每个电气工程师和电气工程技术人员都希望他所设计的设备工作可靠，不会被其它设备干扰，也不会干扰其它设备。但是，由于电气噪声和电磁干扰几乎无处不在，所以，我们设计的产品往往达不到这些目标。如果不能有效地解决这些问题，我们可能必须放弃这些项目或者采取修修补补的办法，这样一来既浪费了我们投资项目的所用时间、资金和努力，又可能使产品性能大打折扣。 在数字电路中干扰分析非常重要，是决定电路工作性能的关键因素，也是我们在做实验前必须要进行的工作。本文主要从数字电路硬件抗干扰设计的常用措施入手，首先分析了电磁干扰的基本理论，重点阐述了电磁干扰源，以传导干扰和辐射干扰为例进行分析。然后从硬件方面来分析抗干扰措施，硬件方面主要从器件使用中抗干扰措施、电路设计抗干扰措施、印制板电路抗干扰措施三方面入手，重点分析了电路设计中抗干扰措施的三个方面：接地技术、滤波技术、隔离技术，并对其进行适当的展开分析。并且对PCB 干扰提出了如下几项项措施：线路板走线原则、合理设置去耦电容、特殊器件的处理。虽然数字电路抗干扰措施种类很多，但每项措施都有很强的针对性，所以在具体应用中须根据实际情况来灵活采取措施，不能盲目随从，否则会适得其反。 关键词：数字电子系统；电磁兼容；电磁干扰；屏蔽技术
电子系统中的抗干扰技术 摘要：应用硬件抗干扰措施是必不可少的一种有效方法。本文中介绍了几种形式的干扰以及解决方法，如信号如何走线、接地的安全可靠、印制电路板避免干扰的设计、电源使用注意事项等几方面进行了阐述。通过合理的硬件电路设计，可以削弱或 抑制绝大部分干扰。实践应用取得了良好的效果。 关键词：抗干扰、屏蔽、电磁辐射。 0 引言 干扰是无处不在的，干扰可导致系统工作不正常，输出信息失真，严重可导致系统瘫痪。抗干扰设计是设备长期稳定运行的保证；随着电子技术的发展、电子设备的普及应用，抗干扰技术的研究显得越来越重要，应用也越来越普及。电子工程师从设备的研制阶段就应使用抗干扰技术，抗干扰技术始终贯穿于设备的设计、制造、安装、使用等各个阶段。 1 抗干扰技术应用 1．1 电源使用方面 有些电源在通断的一瞬间会对小功率电子设备造成损害，对附近的电子设备形成干扰。例如，显示器附近有电源设备时，有时开关电源设备的一瞬问会导致显示器闪一下，如果电源功率较大或靠的太近，而显示器屏蔽效果又达不到要求，显示器就会出现波纹，影响使用。 解决方法是：电源设备加装屏蔽层，采取有效的接地措施，电源线也应带屏蔽层，显示器等易受干扰的设备应尽量远离电源。 1．2 信号传输方面 信号在传输过程中由于线缆过长、过细，绝缘性能不好，没有采取有效的屏蔽、接地措施，信号传输就会受到干扰，特别是正电平信号受干扰影响较大。解决方法有： (1)信号采用负电平传输。 (2)容易相互干扰的信号分开传输。 (3)高频信号单独采用同轴电缆传输。 (4)模拟信号、数字信号分开传输。 (5) (内部可采用一根信号线附近一根地线的接线形式)。 (6)尽量采用带有屏蔽层的电缆，屏蔽层接地。线缆的绝缘性能要好。 (7)正确使用双绞线可起到消除电磁干扰的作用，通常网络线缆都是采用双绞的形式。
控制系统抗干扰分析及解决方法 【摘要】工业控制系统的检测信号一般比较微弱，干扰信号不能有效解决，则会严重影响系统的正常工作。尤其是现在单片机ARM 技术的广泛应用，对信号的要求也越来越高，微弱的干扰都会影响整个系统的稳定性。本文以开发设计、检测调试过程中的实际经验为例，从原理图设计、PCB布线等方面详细讲述了干扰信号的产生及消除方法，是理论与实际的经验总结。 【关键词】抗干扰；信号；毛刺 1 概述 工业控制系统的任务是根据现场的测量信号，经分析比较后控制继电器完成预定操作。但现场测量信号往往比较微弱，比如负荷电流、零序电流、电压等，由于干扰信号的存在，当干扰信号强度较大时，有用的测量信号淹没在杂乱的干扰信号中，系统无法得到正确的测量结果，严重影响系统的正常工作，甚至造成误判或误动。本文以馈电开关保护器研发过程中发现的电磁干扰及处理方法加以叙述，供同行们借鉴参考。 2 干扰的形成及处理 该馈电开关采用外部开关电源供电，本身噪声及纹波较大，若直接送给保护器系统，将形成较大的干扰源，解决方法是利用磁珠与电容组成L型滤波电路，磁珠的电感量不易大，以直插（3.5*6mm）或六孔磁珠为宜，电容选用470uF/50V 电解电容。磁珠可以减缓因电流突变产生的干扰，而电容则可以减缓因电压突变产生的干扰。 （1）模拟地与数字地要物理分开，从器件布局、PCB走线、铺地都要隔离，然后通过一磁珠或0Ω电阻连接。磁珠选用直插的，电阻的功率要大，1W为宜，若表贴器件选择1812封装。 （2）每个数字器件的VCC附近布置一个0.01uF陶瓷电容，用于减小高低电平变化时产生的突变干扰，俗称“去耦”。 （3）模拟信号在放大器处理过程中每步增加一个0.01uF陶瓷电容，该电容对高频信号敏感，可有效的将高频干扰信号滤除，而对工频待测信号则不敏感，允许传感器信号正常通过。 （4）开关量采用光耦隔离，开关量输入的隔离光耦采用TLP181或TLP121，该光耦的导通压降0.3mm。2）布线不拐90°弯。3）尽量少过孔，过孔的焊盘外径为孔径的一倍关系，如0.7/0.35mm。4）地线不走线，以铺地连接。交流电源不得进入铺地范围，铺地采用网格形式。5）器件布局规则：继电器、电源远离CPU、模拟量采样电路。6）晶振器件下面不得走线。
关于电子设备的抗干扰方法研究 【摘要】随着电子技术的不断发展，对于抗干扰技术的要求也越来越高。本文通过对电子设备的干扰进行分析，总结了干扰的现象，进而提出了电子设备抗干扰的方法和建议，促进了电子设备抗干扰能力的提高。 【关键词】电子设备抗干扰方法电子技术 众所周知，现在任何的电力系统或者电子领域都需要应用大量的电子设备，对于这些电子设备的控制一般采用集成电子电路系统。由于集成电路经常是在比较弱的电信号下工作，但是受控制的系统又经常是强电设备，这样就很容易产生各种干扰的信号。电子设备处于电磁辐射、静电感应、高压输电、雷电冲击等的工作状态中，经常受到这些有害因素的干扰，势必会对电子设备的可靠性、精确性、有效性产生影响，导致系统不能正常的运行使用。随着电子技术的飞速发展，电子设备的使用也遍布各个领域，对于电子设备使用中的干扰和抗干扰原因、措施的分析，显得愈发重要，不仅关乎产品的顺利生产，对于企业的安全、信誉、利益更是有着极其重要的作用和意义。 1 干扰及干扰源 干扰是指使电子设备产生或增大控制误差的一切因素，广义地说，包括温度、湿度、机械振动、电磁现象等环境条件，以及电子设备本身的设计水平。而干扰的来源主要包括外部来源和内部来源
两大部分。外部干扰包括从控制系统的控制器开口处或者开缝处形成的辐射干扰、从电网处传输进来的干扰、或者传输线上形成的反射干扰或者周围环境、系统本身形成的一些辐射、传输干扰。内部干扰则包括电磁辐射、信号辐射、电源传输干扰或者接地不善引起的干扰等。 2 干扰的现象 主要的干扰源由工频干扰、高压干扰、雷电冲击、传输辐射、低压干扰几部分促成。工频干扰是最常见的对电子设备的干扰，它是由于电子设备附近的高压产生故障所形成的。当高压开关突然断开或者打开时，在传输中会突然产生强大的电压和电流，电流的传输受到反射波的影响，在电压器和接地系统之间产生高频的震荡，这样，就导致了电路和接地系统的因为耦合而产生干扰。雷电的干扰是由于电流波的大幅度增加，频率涉及的范围比较广泛，电流波形的变化产生的磁场与入地电流的磁场产生耦合而导致干扰。低压电路中当进行断开操作时，极其容易因为频率的巨变而形成干扰源。这类型的干扰会经常出现在计算机系统的电子设备中，这些继电器、接触器的使用，很容易就成为干扰的对象。 3 抗干扰的措施 综上所述，电子设备产生干扰的原因是复杂多变的，虽然我国目前在抗干扰技术上有了很大的突破，但是鉴于干扰因素难以有效控制，在抗干扰方法上还有待进一步加强和完善。
电子系统的抗干扰分析与设计 摘要：抗干扰对数字电路非常重要，也是决定其工作性能的关 键因素。该文描述了数字电子系统中不易解决的电源噪声干扰和传导干扰问题，并介绍了几种硬件跟软件解决该类问题的途径和方法。 一.引言 几乎每一个电气工程技术人员都希望他所设计的设备工作可靠，不会被其它设备干扰，也不会干扰其它设备。但是，由于电气噪气和电磁干扰几乎无处不在，所以，我们设计的产品往往达不到这些目标，无法完全杜绝这方面的干扰。如果不能有效地解决这些问题，我们可能必须放弃这些项目或者采取修修补补的办法，这样一来既浪费了我们投资项目的所有时问、资金和努力，又可能使产品性能大打折扣。因此在电子系统设计中，为了少走弯路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性的要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。 二. 抗干扰设计 大多数情况下在工作的开始就必须将干扰措施设计成产品。 2.1 抗干扰设计包含四个基本步骤的过程： (1)了解干扰的类型和来源 干扰源：是指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述：du ／dt，di／dt大的地方就是干扰源。如：继电器、雷电、电机、可控硅、高频时钟等都可能。 典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。 干扰一般有电源噪声干扰、空间干扰(即场干扰)和传导干扰。空间干扰都通过电磁波辐射窜人系统；传导干扰则通过与系统相连接的导线，如，以与前向通道和后向通道等进人系统；电源噪声干扰有过压、欠压、浪涌电压、尖峰电压等。 (2)在设计电路时尽量消除或减小这些干扰对系统的影响；
(3)设计线路板、导线的结构尽量消除这些问题，必要时，使用干扰抑制器件； (4)将系统分成模块调试，保证每个子系统组装正确无误、工作正常，在进行进一步组装前不会有任何问题。通过一开始就正确地设计系统，经常提前完成任务，成本也较低。 2.2 抗干扰设计的几个基本原则： (1)抑制干扰源 (2) 切断干扰传播路径 (3)提高敏感器件的抗干扰性能 2.2.1 抑制干扰源 就是尽可能的减小干扰源的du／dt，di／dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。 减小干扰源的du／dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di／dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 常用的抑制干扰源的措施有： ①继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。 （图1）仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。 图1 消除线圈反电势干扰 ②在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路，电阻一般选 几K到几十K，电容选0.01μF～0.1μF)，减小电火花影响。（图2） 图2 减小继电器火花
第六章计算机控制系统的抗干扰技术 6.1 工业现场的干扰及对系统的影响 在对生产过程的计算机控制过程当中，常常会因为各种各样的干扰导致控制不准确或失常。很多从事计算机控制的人员都会有这样的经历，当他把经过千辛万苦安装和调试好的样机投入工业现场进行运行时，却不能够正常工作。为什么在实验室调试时就很好，到了现场就不行呢，原因就是在生产现场的工业环境中有强大的干扰，微机系统如果没有采取抗干扰措施，或者措施不力。（当然，还有其它原因，比如设计本身的不完善导致出错，或者在运输安装过程中对设备有所损坏，接线不正确等，但这类原因可以比较容易发现并迅速改正。）因此，抗干扰技术对于计算机控制系统来讲是非常重要的。 所谓干扰，就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。在生产过程中，人们不断的积累各种抗干扰技术，可以分为硬件措施和软件措施。一个成功的抗干扰系统是硬件和软件相结合构成的。硬件抗干扰效率高，但要增加系统的投资和设备；软件抗干扰投资低，以CPU的开销为代价的，影响到系统的工作效率和实时性。 6.1.1 干扰的来源 微机控制系统所受到的干扰源分为外部干扰和内部干扰。 1 外部干扰 外部干扰指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定的，主要是空间电与磁的影响，环境温度，湿度等气象条件也是外来干扰。外部干扰的主要来源有：电源电网的波动、大型用电设备(如天车、电炉、大电机、电焊机等)的启停、高压设备和电磁开关的电磁辐射、传输电缆的共模干扰等。 2 内部干扰 内部干扰则是由系统结构，制造工艺等决定的。内部干扰主要有：系统的软件干扰、分布电容或分布电感产生的干扰、多点接地造成的电位差给系统带来的影响等。长线传输的波反射，多点接地的电位差，元器件产生的噪声也属于内部干扰。 6.1.2 干扰的作用途径 1 传导耦合 干扰由导线进入电路中称为传导耦合。电源线、输入输出信号线都是干扰经常窜入的途径。 6.1.3 干扰的作用形式 各种干扰信号通过不同的耦合方式进入系统后，按照对系统的作用形式又可分为共模干扰和串模干扰。 1 共模干扰(共态干扰)
109 1 北斗卫星导航系统抗干扰技术概述 1.1 北斗卫星导航系统的概述 北斗卫星导航系统是一项高效的定位、导航技术,目前已被应用于我国的很多城市中。然而,由于我国领土面积广阔,不同省市地区的地形地貌等方面存在一定的差异,而卫星导航会在一定程度上受到环境条件、电磁波变化等因素的影响,因此在北斗卫星导航系统运行过程中,很容易受到干扰影响。相关技术人员应不断加强对导航系统抗干扰技术的研究,确保该系统能够正常稳定地运行下去,为使用者提供更加安全的定位导航服务。 1.2 北斗卫星导航系统受到的干扰类型 目前来看,北斗卫星导航系统所受到的干扰类型可以大致分为两种类型:(1)欺骗型的干扰方式,即通过对非正式基站进行操作,向北斗卫星导航系统发送一系列错误的信号,从而导致导航终端的定位信息发生错误。(2)压制型的干扰方式,即通过操作干扰能力较强的干扰机,发出具有一定的干扰性信号来对导航终端进行干扰,从而导致卫星导航系统无法对正确信号进行科学的处理,进而对接收设备的功能受到极大的破坏。 1.3 北斗卫星导航系统抗干扰技术类型 当前国内外已存在的卫星导航抗干扰技术类型主要包括几种[1]:(1)空域滤波抗干扰技术,该技术通过对大量阵元进行排列,从而将正确信号与错误信号有效进行分隔,进而将干扰程度降到最低。(2)时域滤波抗干扰技术。该技术通过对数字信号进行科学的处理,从而对分贝较大的干扰信号产生较强的削弱效果,该技术能够对单频、窄带等类型的干扰信号产生很好的抑制效果,但与此同时,该技术也会对原本的信号产生一定的影响,从而对信号的接收产生较大的不良影响。(3)空时自适应滤波抗干扰技术。该技术的原理就是在二维空间内对干扰信号进行抑制和处理,很好地弥补了空域滤波抗干扰技术中所存在的缺陷。 2 北斗卫星导航系统抗干扰技术当前应用状况 2.1 滤波技术的应用情况 滤波技术分为以阵列天线为基础的空域滤波抗干扰技术及空时二维滤波抗干扰技术,以及以单天线为基础的频域滤波抗干扰技术和时域滤波抗干扰技术。在应用过程中,滤波技术当前所存在的优缺点如下: (1)空域滤波技术的应用。该技术通过处理器与天线阵之间的连接,来实现降低干扰信号的功能,然而该技术存在的缺陷为其自身 移项机的精准度有限,因此会对最终所测得的相位结果产生一定的影响。此外,该技术所能处理的干扰信号数量有限,在高强度的工作环境下,其自身的性能损耗相对来说比较明显。(2)空时二维滤波技术的应用。该技术相对于空域滤波技术来说做出了一定的调整,即在各阵源内加设一定量的延迟抽头。这样一来,能够使整个天线阵的自由度得到明显的增强,进而有效提高系统的抗干扰能力。(3)频域滤波技术的应用。该技术是利用傅立叶变换来对信号进行处理,相较于其他抗干扰技术来说,此类技术的处理过程更加简便,所能提供的零态深度及处理范围也更加广泛。然而频域滤波技术对带宽不同的干扰信号来说,其抑制效果往往也不同,对于窄带的抑制能力明显要强于对宽带的抑制。(4)时域滤波技术的应用。该技术是通过对数字信号进行接收和处理,从而完成对三十分贝以上窄带干扰信号的抑制。该技术往往可以同时对大量的窄带信号进行处理,但是在对宽带信号的处理方面明显不具有优势。 2.2 波束形成技术的应用情况 波束形成技术是通过对阵列天线进行利用,以提高正确信号在传播过程能够受到增益的效果,进而对其他干扰信号起到很好的抑制作用。相较于滤波抗干扰技术的应用,波束形成技术具有更强大的性能,能够明显降低滤波技术应用过程中所出现的误差,从而做到更加精准地导航。除此之外,波束形技术还能减小设备自身的受损程度,确保卫星导航系统能够具有更加强大的抗干扰能力。 3 北斗卫星导航系统抗干扰技术的实现 3.1 波束形成抗干扰技术的实现 干扰信号及卫星信号混合而成的信号在经过微波电路中以后,会共同经过一系列的数字变换,最后通过波束形成技术使得干扰信号被分离出来。与此同时,系统通过对相关数据进行处理能够获取相应的控制权值,进而对多重数据信息进行分析组合,确保正确的卫星信号能够得到明显的加强,并同时在干扰信号的方向产生较大的抑制效果。最后,系统通过对混合信号再次进行变换,从而输出相应的中频信号。波束形成抗干扰技术能够同时对大量的卫星信号进行控制,在其应用过程中,技术人员需要对相关的动态放大器进行设计,并选择能够对增益进行自动控制的技术,从而确保微波射频通路能够持续呈现饱和的状态,进而能够对信干噪比进行优化[2]。 3.2 滤波抗干扰技术的实现 滤波抗干扰技术需要通过频域窄带及空时自适应宽带干扰抑制技术的应用来实现,其中频域窄带干扰技术能够对变化较快的干 收稿日期:2019-07-06 作者简介:张高巍(1978—),男,宁夏隆德人,硕士研究生,毕业于北京理工大学,工程师,研究方向:卫星导航定位和惯性导航定位系统的测量。 北斗卫星导航系统抗干扰技术研究与实现 张高巍 (中国人民解放军92785部队,河北秦皇岛 066000) 摘要:本文探讨了北斗卫星导航系统抗干扰技术概述,分析了北斗卫星导航系统抗干扰技术当前应用状况,研究了北斗卫星导航系统 抗干扰技术的实现。 关键词:北斗卫星；导航系统；抗干扰技术中图分类号:TN967.1文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2019)08-0109-02 应用研究 DOI:10.19695/https://www.doczj.com/doc/a913050145.html,12-1369.2019.08.59
PLC控制系统的抗干扰措施 0 前言PLC（可编程控制器）是一种用于工业生产自动化控制的设备，生产厂家在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施，所以具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是由于它直接和现场的I/O设备相连，外来干扰很容易通过电源线或I/O传输线侵入，从而引起控制系统的误动作。尤其是当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或者安装使用不当，都不能保证PLC的正常运行。所以要提高PLC控制系统的可靠性，就要从多方面提高系统的抗干扰能力。 1 干扰源及其分类 影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。 干扰类型通常按噪声产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。 1、按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等。 2、按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等。 3、按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。 （1）共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压迭加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流，亦可为交流。 （2）差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 2 PLC控制系统干扰的主要来源 1、来自空间的辐射干扰。空间的辐射电磁场（EMI），主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。其影响主要通过两条路径：一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；二是对PLC通信网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小特别是频率有关。
监控系统的抗干扰方法 干扰不可怕，怕就怕不管三七二十一，干完了再说； 解决也不难，难就难在眉毛胡子一把抓，不得要领； 工程抗干扰四大基本要领——“一防，二避，三抗，四补” 一防：“防”：对干扰设防，把干扰“拒之门外”。常见的有效措施： A)传输线缆，穿镀锌铁管，走镀锌铁皮线槽，深埋地下布线等，给传输线缆一个屏蔽电磁干扰的环境，这是最基本最有效的防止干扰“入侵”的手段，包括变电站超高压环境下的安全传输，都是有效的。不足之处是成本较高，不能架空布线，施工较麻烦； B) eie双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆，是抗干扰技术的一项自有知识产权的新成果，其原理与穿铁管基本相同，外层是干扰屏蔽层，提供内部无干扰的传输环境，内屏蔽层是同轴传输回路的实际信号地，干扰在外屏蔽层上产生感应电动势，通过接“大地”屏蔽干扰，内外屏蔽层绝缘，使干扰感应电动势与视频信号传输回路绝缘，有效防止了干扰的“入侵”。优点是布线简单方便，成本低，在不能准确判断是否会有干扰的情况下，基本可以实现“防干扰盲目布线”； C) 工程设计和施工中，设防首先是应该考虑的； 二避：“避”：避开干扰，另选一条“路” 改变源信号传输方式，属于这异类的技术有：光缆传输（模拟调制解调和数字调制解调技术），射频，微波，数字变换等各种传输方式，都属于“信息调制和变换”方式，或“频分方式”，它能有效避开源信号传输中，0-6M频率范围的直接干扰；这种方式抗干扰很有效。目前也有一些不肯介绍原理的产品，如采用编码和向上移动信号频带的方法等，大概也属于这一类产品。采用“避”的技术，工程中还应考虑两个问题：一是成本和复杂度的提高，二是变换损失—
—失真和信噪比的降低，不要一个矛盾掩盖另一个矛盾； 三抗：“抗”：视频信号传输过程中，如果干扰已经“混”进视频信号中，使信噪比（指信号/干扰比）严重降低，必须采用抗干扰设备，抑制干扰信号幅度，提高信噪比。目前主要技术措施有： A) 传输变压器抑制50/100Hz低频干扰：有一定效果，但局限性较大，通用性较差，应用面还较少； B) “斩波”技术，原理上是吸收或衰减干扰信号频率分量。问题是难以应付工程中千变万化的干扰频率，对于谐波分量丰富的干扰（如变频电机干扰）抑制能力较差，值得注意的是这种办法在吸收干扰的同时，也吸收掉一部分有用信号，造成新的失真； C)视频预放大提高“信号/干扰”比（信噪比）技术：原理是：线路干扰大小是不会再变的，可以在线路前端，先把摄像机视频信号大幅度提升，从而提高了整个传输过程中的“信号/干扰”比（信噪比），在传输末端再恢复视频源信号特性，达到抑制干扰的目的。理论上实践上这种抗干扰技术都应该是可行的，有效的。问题是具体技术实现起来有一定难度，市场上有一种这类产品，确实有一定的抗干扰效果。但没考虑线缆传输失真、放大失真问题，没有真正解决视频信号的有效回复问题，图像传输质量没有真正解决。 D) eie实验室在长期研究加权放大和抗干扰技术的基础上，于2005年初成功的推出了含有两项专利技术的新产品——“加权抗干扰器”，他同时具有抑制干扰和视频恢复双重功能，可有效抑制从50Hz到10MHz的广谱干扰，加权技术的成功应用，使频率越高抗干扰能力越强，进一步提高了高频干扰的抑制能力，并继承了加权视频放大专利技术高质量的视频恢复功能
PLC控制系统的抗干扰设计 为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始便采取三个方面抑制措施：抑制干扰源；切断或衰减电磁干扰的传播途径；提高装置和系统的抗干扰能力。这三点就是抑制电磁干扰的基本原则。 pic控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产出具有较强抗干扰能力的产品，且有赖于使用部门在工程设计、安装施工和运行维护中予以全面考虑，并结合具体情况进行综合设计，才能保证系统的电磁兼容性和运行可靠性。进行具体工程的抗干扰设计时，应注意以下两个方面。 1)设备选型 在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性(EMC)，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比、耐压能力、允许在多火电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作。 2)综合抗干扰设计 主要考虑来自系统外部的几种抑制措施。主要内容包括：对PLC 系统及外引线进行屏蔽，以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是原理动力电缆，分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外，还必须利用软件手段，进一步
提高系统的安全可靠性。 在PLC控制系统中，电源占有极其重要的地位。电网干扰串入PLC 控制系统，丰要是通过PLC系统的供电电源(如CPL电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。 现在，对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电的电源和与PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并未受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以，对于变送器和共用信号仪表供电，应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器，以减少PLC系统的干扰。 此外，为保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源(UPS) 供电，提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控制系统的理想电源。 (1) PLC电源线、I/O电源线、输入信号线、输出信号线、交流线、直流线都应尽量分开布线。开关量信号线与模拟量信号线也应分开布线，且后者应采用屏蔽线，并且将屏蔽层接地。数字传输线也要用屏蔽线，并且要将屏蔽层接地。由于双绞线中电流方向相反、大小相等，可将感应电流引起的噪声相瓦抵消，故信号线多采用双绞线或屏蔽