計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第九章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 能保證控制系統(tǒng)內(nèi)部器件的安全性，又能提高系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。否則，數(shù)字回路通過(guò)模擬電路的地線再返回到數(shù)字電源，將會(huì)對(duì)模擬信號(hào)產(chǎn)生影響。 。 4. 。 。 4．故障診斷 在故障發(fā)生后及時(shí)顯示故障信息，盡快定位故障點(diǎn)是提高系統(tǒng)可靠性的重要保證，控制系統(tǒng)一般都具備自診斷功能。 四、提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可靠性的方法 1．?dāng)?shù)據(jù)冗余 RAM數(shù)據(jù)冗余就是將要保護(hù)的原始數(shù)據(jù)在另外兩個(gè)區(qū)域同時(shí)存放，建立兩個(gè)備份，當(dāng)原始數(shù)據(jù)塊被破壞時(shí)，用備份數(shù)據(jù)塊去修復(fù)。 圖 911 多次讀入流程圖 三、程序運(yùn)行失常的軟件抗干擾 1．設(shè)置軟件陷阱 當(dāng)干擾導(dǎo)致程序計(jì)數(shù)器 PC值混亂時(shí)，可能造成 CPU離開正確的指令順序而跑飛到非程序區(qū)去執(zhí)行一些無(wú)意義地址中的內(nèi)容，或進(jìn)入數(shù)據(jù)區(qū)，把數(shù)據(jù)當(dāng)作操作碼來(lái)執(zhí)行，使整個(gè)工作紊亂，系統(tǒng)失控。 二、輸入 /輸出軟件抗干擾措施 1．開關(guān)量 (數(shù)字量 ) 對(duì)于開關(guān)量的輸入，為了確保信息準(zhǔn)確無(wú)誤，在軟件上可采取多次讀取的方法 (至少讀兩次 )，認(rèn)為無(wú)誤后再行輸入，如圖 911所示。一般選擇始端匹配電阻 R為： 其中， RSC為門 A的輸出低電平時(shí)的輸出阻抗。其等效電阻 R為： 2121RRRRR??（ 92） 適當(dāng)調(diào)整 R1和 R2的阻值，可使 R=RP。 根據(jù)傳輸線的基本理論，無(wú)損耗導(dǎo)線的波阻抗 RP為： 00CLRp ?（ 91） 其中， L0為單位長(zhǎng)度的電感， C0為單位長(zhǎng)度的電容。 圖 98 波阻抗測(cè)量原理圖 調(diào)節(jié)可變電阻 R，并用示波器觀察門 A的波形，當(dāng)達(dá)到完全匹配時(shí)，即 R=RP時(shí)，門 A輸出的波形不畸變，反射波完全消失，這時(shí)的 R值就是該傳輸線的波阻抗。 信號(hào)在長(zhǎng)線中傳輸時(shí)會(huì)遇到三個(gè)問(wèn)題：一是長(zhǎng)線傳輸易受到外界干擾；二是具有信號(hào)延時(shí)；三是高速度變化的信號(hào)在長(zhǎng)線中傳輸時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)波反射現(xiàn)象。 3 為了防止“干擾噪聲”通過(guò)空間耦合方式侵入信號(hào)線而進(jìn)入電氣設(shè)備，在干擾比較強(qiáng)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，或者對(duì)那些比較微弱的信號(hào)，傳輸時(shí)宜選用屏蔽線。所謂浮地，就是利用屏蔽方法使信號(hào)的“模擬地”浮空，從而達(dá)到抑制共模干擾的目的。 圖 95 光電隔離圖 當(dāng)用于模擬信號(hào)的隔離時(shí)，對(duì)光電耦合器的線性特性要求較高，而且一般要配以相應(yīng)的校正電路來(lái)保證信號(hào)的線性傳送。是利用變壓器把模擬信號(hào)電路與數(shù)字信號(hào)電路隔離開來(lái)，也就是把模擬地與數(shù)字地?cái)嚅_，以使共模干擾電壓不成回路，從而抑制了共模干擾。圖 92描述了串模干擾的情況。 4 公共阻抗耦合是指多個(gè)電路的電流流經(jīng)同一公共阻抗時(shí)所產(chǎn)生的相互影響。 內(nèi)部干擾主要有：系統(tǒng)的軟件不穩(wěn)定、分布電容或分布電感產(chǎn)生的干擾、多點(diǎn)接地造成的電位差給系統(tǒng)帶來(lái)的影響等。 外部干擾的主要來(lái)源有：電源電網(wǎng)的波動(dòng)、大型用電設(shè)備 (如天車、電爐、大電機(jī)、電焊機(jī)等 )的啟停、高壓設(shè)備和電磁開關(guān)的電磁輻射、傳輸電纜的共模干擾等。 3 電磁耦合是指在空間磁場(chǎng)中電路之間的互感耦合。 圖 91 共模干擾示意圖 2 串模干擾就是指串聯(lián)疊加在工作信號(hào)上的干擾，也稱之為正態(tài)干擾、常態(tài)干擾、橫向干擾等。 1．變壓器隔離 隔
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