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【關鍵詞】電廠，分散控制系統，抗干擾措施，探討
中圖分類號：TM6文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
分散控制系統綜合運用計算機技術，通信技術，和自動化控制系統等多種先進技術系統，讓這個系統的通信網絡遍布各生產基地的監控站，監測站，并以通信網絡將操作管理站和相關需要集中操作的地區連接起來，實施集中管理，統一操作。分散控制系統很早便在我國的火力發電廠得到了推廣運用，并取得了輝煌的發展成果。到目前為止，我國的大部分火力發電廠都已經采取這種控制系統，分散控制系統日漸成為整個控制中心的中樞，對保證整個電網的正常運行，保持電力的穩定安全，有著十分重要的地位和作用。雖然，分散控制系統具有很強的環境適應性，但是，在整個系統中，來自各處的線纜都會和系統相連，各種外部干擾很容易以電源或者是各種線纜為媒介侵入，加劇干擾的負面作用。在現階段的分散控制系統生產使用中，電廠分散控制系統內部使用了很多電子產品或者電子元器件，電磁干擾顯得更為嚴重。因此，要綜合考慮到多種因素，加強電廠分散控制系統抗干擾措施的研究。
二．電廠分散控制系統干擾來源分析
探究各種干擾的來源對于分散控制系統抗干擾措施研究有著十分重要的意義。從總體而言，電廠分散控制系統的干擾源主要來自內部和外部，內部干擾和外部干擾組成了影響整個系統正常工作的干擾來源。
1. 系統內部干擾
系統內部干擾主要是因為分散控制系統內部裝置的各種電子設施或者是電子元器件的應用而產生，主要包括過渡干擾和固定干擾，當電路在動態工作時候，引發的干擾便是過渡干擾，當接觸面上的電導率具有很大差異或者不一致時候，會產生接觸干擾，此種干擾類型稱為固定干擾。
2.系統外部干擾
系統外部的干擾主要是設備在使用過程中受到外部環境和使用條件的影響而產生的干擾因素，這種干擾和分散控制系統的各種元件沒有直接聯系。系統外部干擾主要有以下幾種。
（一）從電源線傳導來的電磁干擾
在電廠中，分散控制系統在 用電母線處安裝有各種動力設備，風機，凝結水泵等。由于這些設備的功率很大，運轉時候會產生交變磁場，產生電磁干擾，開關設備時候，會讓電壓波動，產生低頻干擾。
（二）從信號線、控制線傳導來的干擾
電廠的分散控制系統有著各種接線，這些接線也是各種外部干擾進入的路線來源。一是通過現場變送器供電電源或共用儀表的供電電源串入的干擾；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾。當發生信號干擾時候，會大大降低測量的精度，甚至損壞各種元器件，或造成邏輯數據的變化和系統設備的誤動或是死機。
（三）接地系統混亂時引起的干擾
接地系統在產生電磁干擾，抑制電磁干擾方面都有著十分重要的作用。一方面，不合理的接地，會產生嚴重的干擾信號，讓電廠的分散控制系統難以正常運轉。正確的接地可以防止電磁干擾，同時也可以減少設備向外發出干擾信號的頻率。因此，分散控制系統的接地是一把雙刃劍。在干擾來源中，如果接地系統混亂，比如每個接地點的電位分布不平衡，各個接地點電位分布不均，機械設備間接地電位差距很大，地環路電流情況嚴重，系統干擾嚴重，使得整個電廠的分散控制系統難以正常運轉。
三．電廠分散控制系統抗干擾措施探究
電廠分散控制系統在整個電廠運作中處于核心地位，要保障其正常工作，必須做好內部外部的抗干擾措施。從多年實踐經驗總結得出，要堅持從抗干擾措施開始，本著控制干擾源，切斷或弱化電磁干擾的路徑，優化系統裝置，提高系統自身抗干擾能力等三方面的原則，科學是設計，使用高質量的設備和元器件，規范安裝，并做好各種維護措施，保證整個電廠分散控制系統的穩定性和兼容性，保證整個系統的正常運行。將從以下幾個方面做出探究。
1.科學合理選擇系統設備
（一）電廠分散控制系統的設備選擇在抗干擾中有著十分重要的作用。選擇抗干擾性能較好的設備產品，保證含電磁兼容性。比如采用浮地技術加強抗外部干擾的能力，使用隔離性能較好的電廠分散控制系統，要選擇耐壓能力較強的系統設備，使得電廠分散控制系統可以再電場強度高，頻場較高的環境中正常工作。
（二）做好電纜的選擇
電廠的電纜選擇是電廠分散控制系統抗干擾措施的重要環節。要保證強、弱信號不應使用同一根電纜，信號電纜應盡可能避開電力電纜，避免與電力電纜平行布設。在傳輸距離較小時，可以選用單根導線或一般控制電纜傳輸，在傳輸距離較大時，宜選用總屏控制電纜或對絞|總屏計算機電纜；模擬量信號在現場傳輸中應選用屏蔽電纜，對于信號精度要求較高的場合，可選用對絞分屏計算機電纜或對絞總屏計算機電纜。
2．做好隔離措施
（一）電廠分散控制系統設備的隔離
在電廠分散控制系統抗干擾措施中，要本著電氣設備電纜用量最短原則，要將電廠分散控制系統的硬件設備安裝在主廠房之間，設備間內部要采用防靜電活動地板，要使用鋼筋作為接地引線，做好接地工作，要把強電設備或者電路設計安裝在遠離硬件設備安裝間，以便隔離電磁干擾。
（二）電廠分散控制系統電源的隔離
為保證分散控制系統的可靠運行，要使用交流電穩壓器對分散控制系統的電源進行穩壓。由于未屏蔽的電源變壓器之間耦合電容大，共模干擾很強，因此，要在電源變壓器的初次級之間設置屏蔽層，來減少變壓器初次級之間的干擾，隔離變壓器可以切斷變壓器兩端的低頻共模電流。但有時隔離變壓器初次級之間的寄生電容仍能夠為頻率較高的共模電流提供通路，因此隔離變壓器的屏蔽層必須良好接地。
3．科學合理的接地
在電廠的分散控制系統中，合理科學的接地是整個系統網絡暢通的保證，是整個系統穩定運轉的基礎。混亂的接地會產生強大的干擾，嚴重影響到設備的工作。因此，在進行分散控制系統抗干擾措施時候，必須綜合多種因素，科學合理的做好接地措施。
(一)采用統一的接地網
系統中的交流工作地、直流工作地、屏蔽地、安全保護地之間應保持嚴格的絕緣，在總匯集板匯合后再用一根接地電纜接到接地網上。所有接地點應與接地網牢固連接，且應盡量減少接地點與接地網的距離，但要滿足接地電阻的要求。
(二)信號線采用屏蔽電纜，并且合理接地
信號線的屏蔽層接地必須保證單點接地，避免多點接地。信號源接地時，屏蔽層應在信號源側接地；信號源不接地時，屏蔽層應在系統側接地，這時就應將屏蔽層接地點改在信號源側接地。如果信號源端系統側都要求接地，則對信號必須采用變壓器隔離或光電隔離等措施，并且屏蔽層應在信號源側接地。信號電纜中間有接頭時，在接頭處的屏蔽層要妥善連接，并將屏蔽層的部分用絕緣帶包好。
四．結束語
電廠的分散控制系統的抗干擾是一項比較復雜的工程，在設計施工過程中，要針對具體的干擾來源，采取合理有效的措施，對整個系統抗干擾要采用內外干擾相結合的考慮方法，從設備抗干擾性能，線路的敷設，接地等各個方面做出抗干擾措施，保證整個電廠分散控制系統的穩定和安全。
參考文獻：
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【關鍵詞】CDMA系統;多用戶檢測;圓陣天線
1.引言
碼分多址（code division multiple acce-ss，CDMA）系統作為一個自干擾系統，它存在的多址干擾（Multiple Access Inter-ference，MAI）是限制CDMA系統容量和性能的主要因素。在抗MAI方面，近年的研究主要提出了多用戶檢測、擴頻碼設計和智能天線技術[1]。其中多用戶檢測和智能天線技術在對抗MAI方面效果較突出[2]。然而現有的多用戶檢測只在消除小區內干擾方面取得了較好的效果，而小區間的干擾問題沒有解決，智能天線技術很好的解決了這一問題。因此，本文主要探討基于智能天線與多用戶檢測技術的聯合抗干擾技術。
2.聯合抗干擾模型
智能天線分為圓陣和線陣兩大類。圓陣與線陣相比，能提供俯仰角的估計，不僅能在水平面內全向掃描，也能產生最大值指向陣面法線方向的單波束方向圖進行全向波束賦形，直接對準用戶的接收端，還能通過自動調整各個陣元的加權因子，來控制其方向圖。故論文以圓陣天線作為接收端的接收天線，以消除小區間干擾。
圓陣天線的陣因子為：
（1）
其中，An為激勵電流的幅值，在此為一定值，所以討論陣因子時它不作考慮。
是第n個單元的角位置，an為激勵電流的相位，為了方便下面的討論，這里我們假設an=0。
則由式（1）得：
（2）
（3）
式中：
，
天線的陣因子為：，，wi為各天線單元加權值。
陣列天線實質上是一個空域濾波器，但對小區內存在的干擾并無明顯改善。因此，論文同時引入能有效消除小區內干擾的多用戶檢測技術。
為了與圓陣天線合理匹配，減小系統復雜度并減小背景噪聲，我們選擇了多用戶檢測中的線性變換方式的最小均方誤差檢測（MMSE）。
其基本思想是使第k個用戶發送的信號與估計值的均誤方差值最小。為了使接收端信號的判決比特與發送端傳輸比特bk之間的均方誤差最小，現定義第k個用戶的線性變換函數wk，滿足：
（4）
令，K*K階的矩陣表示K個用戶之間的線性變換矩陣，則MMSE準則下的線性檢測問題轉換為：
（5）
要求矩陣W以滿足上式，則令：
可以解得最小均誤方差準則下的線性變換矩陣：
（6）
因此，MMSE線性檢測器后的判決輸出為：
（7）
3.仿真
利用Matlab進行仿真。聯合抗干擾模型分為圓環陣列天線與MMSE檢測兩個部分。首先，在不考慮系統中所有用戶的地理位置分布情況下，選擇采用圓陣天線作為接收天線和不采用兩種設置，設載波波長為，陣元間距d為載波波長的二分之一，即。圓環陣列天線的陣元數設為8，方位角為（-90o，90o），仰角為（0o，90o）。兩種設置在天線接收信號后都采用MMSE最小均方誤差法對輸出信號進行判決。結果如圖1所示。
由圖1可知，只有MMSE檢測的CDMA系統，信噪比從0dB達到8dB的這一過程中，誤碼率性能有所改善，但不明顯。而引合抗干擾的CDMA系統，誤碼率性能已經大大下降，達到一個數量級以上。
圖1 聯合抗干擾引入前后CDMA系統誤碼率
和信噪比關系圖
4.結論
論文論述了基于圓陣天線與MMSE檢測的聯合抗干擾技術。提出了使用八陣元圓環陣列天線作為接收天線，以MMSE檢測作為檢測算法的聯合抗干擾模型。實驗結果表明，引合抗干擾后，系統的誤碼率性能明顯改善，系統容量從而得到了提升。
參考文獻
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關鍵詞：小位移測量儀 測桿運動 自動控制 抗干擾
中圖分類號：TH741 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0007-02
隨著現代傳感技術和微納米測量技術的迅速發展和廣泛應用，國內外對小量程高精度位移測量儀器的研究與設計越來越多。現在市場上的該類儀器大都價格昂貴且和具體應用領域不相適應，所以筆者自主研發了一臺用于測量微小零件尺寸和升降臺位移的小位移測量儀，其量程為10 mm。采用的位移傳感器為長光柵，其分辨率為10 mm。
小位移測量儀的測量過程可以分解為兩個子過程：測桿運動過程和測量數據讀取并處理過程。測桿運動的目的之一是使測桿能夠平穩可靠地和各種不同的被測對象接觸以實現對該被測對象豎向位置信息的讀取；另一個目的則是通過測桿運動實現多次測量多次讀數，以便通過對多個測量數據求平均值來消除隨機誤差對測量結果的影響。
1 測桿運動控制方法研究
1.1 測桿驅動方法
測桿的運動需要在驅動機構的作用下才能實現，小位移測量儀的驅動機構主要是直流電機和電磁離合器，如圖1所示。對測桿升降的控制可通過控制電磁離合器來實現。
將電磁離合器的電源接通會使電磁離合器吸合，向上的驅動力作用在測桿上便可將測桿提升；當測桿需要下降時，將電磁離合器的電源斷開會使電磁離合器斷開，這時驅動力消失，測桿便可在自身重力的作用下降落。
控制電磁離合器電源的通斷有兩種方法：一種是通過連接在電源線上的按鈕開關進行手動控制；另一種是使用處理器芯片通過編程實現自動控制。
手動控制需要操作者親臨儀器旁并在測桿運動的過程中實時觀察自主判斷何時接通或斷開離合器電源，這種方法不方便操作，是落后的不被提倡的。
采用自動控制后，測桿運動控制完全由電路和軟件實現，這樣就減小了操作者的工作強度，也避免了由于操作者的誤判斷和誤操作而導致的測量流程紊亂及測量結果錯誤。所以本論文采用自動控制的方法來控制測桿升降。
由于電磁離合器屬于大功率器件，所以處理器對電磁離合器的控制需要借助繼電器來實現。這樣，測桿運動控制的控制鏈為：處理器引腳輸出的控制信號輸入繼電器的控制端，繼電器的兩個觸點接入電磁離合器的電源線路，繼電器觸點的通斷決定了電磁離合器電源線的通斷。
1.2 監測測桿上升高度的控制方法
本論文在控制測桿升降運動時采用了一種監測測桿上升高度的控制方法。
具體來說，就是在測桿上升階段采用某種位置傳感器對測桿的上升高度進行監測，當測桿上升到預定高度時位置傳感器的輸出信號會發生跳變，處理器感知到該信號跳變后就采取控制措施將測桿降落。
處理器會在測桿降落并和被測件表面穩定接觸后從光柵信號處理板中讀取測量數據。測桿降落的耗時是確定的，由實驗知從測桿開始降落時刻算起的8 min之后測桿必定會與被測件穩定接觸，所以在測桿開始降落之時開啟了一個定時時間為八秒的定時器，處理器會在八秒定時時間到時進行測量數據的讀取、保存與處理。
監測測桿上升高度的控制方法中提到的位置傳感器可以是很多種傳感器，鑒于光電開關（即紅外反射式傳感器）具有非接觸觸發且便于安裝的優點，本論文選用光電開關作為位置傳感器。
處理器對光電開關輸出的跳變信號的檢測是通過中斷機制中的“外部中斷”實現的，光電開關信號作為外部中斷源輸入處理器的外部中斷引腳。當處理器檢測到外部中斷輸入信號產生了下降沿跳變時，就會認為光電開關發出了中斷請求，從而在外部中斷的中斷處理函數中將測桿降落。
2 大功率器件抗干擾方法研究
2.1 干擾的產生及其影響
分析1.1節所論述的控制鏈可以發現：電磁離合器和處理器之間存在間接的聯系，大功率器件電磁離合器可能會對處理器產生干擾。
實際情況確實是這樣，電磁離合器在工作時會將干擾信號通過連接線路耦合進處理器電路板中。這種干擾信號一般在電磁離合器進行電源切換和狀態跳變時產生，用示波器對其進行觀察，發現這種干擾信號是電壓幅值大持續時間短的瞬間劇烈脈沖。
實驗發現，干擾信號耦合進處理器電路板后，主要是對處理器中的“外部中斷”部分產生不利影響，使處理器產生對外部中斷輸入信號的誤判斷和誤觸發。表1為大功率器件產生干擾的分析。
在正常情況下，輸入外部中斷引腳的跳變信號是由光電開關產生的，但是在表現為瞬間劇烈脈沖的干擾信號耦合進處理器電路板之后，輸入外部中斷引腳的跳變信號則有可能是干擾信號。當處理器檢測到并響應了實際為干擾信號的外部中斷信號時，就會發生測桿升降錯誤。
2.2 硬件抗干擾措施
本論文使用的處理器STM32F103ZET6是產品系列中最強大的，其抗干擾能力也比一般的處理器好很多。實驗發現若選用51內核單片機STC12C5A60S2作為處理器，電磁離合器產生的干擾則可能會使處理器重啟或者死機。所以通過更換處理器來消除干擾信號影響的方法是不可行的。
在干擾信號的耦合通道中進行信號隔離是抗干擾的一種主要方法，所以本論文在處理器的引腳和繼電器的控制端之間加入了光電耦合器6N137。光電耦合器的輸入級和輸出級使用完全不同的兩個電源供電，輸入級的地線和輸出級的地線亦相互獨立，起到了對處理器電路和繼電器電路進行信號隔離的作用。
大幅度延長干擾信號的耦合線路，使干擾信號在電線中發生損耗是抗干擾的另一種方法，所以本論文在處理器的引腳和光電耦合器的輸入端之間以及繼電器的觸點和電磁離合器之間配置了超過15 m的電線。
另外，本論文還采用了對處理器電路板正反面覆銅的抗干擾方法。
實驗證明，以上三種硬件抗干擾措施在很大程度上抑制了干擾，但是干擾并沒有完全消除，在偶爾幾次電磁離合器進行電源狀態切換時處理器仍會產生中斷誤觸發。
為了完全消除干擾的影響，本論文在采用以上硬件抗干擾措施的同時，設計了一種通過軟件來抗干擾的方法。
2.3 軟件抗干擾方法的實現
由于電磁離合器進行電源切換和狀態跳變的時刻是可知的，即產生干擾的時間點是固定的，所以可以采用在產生干擾的時間點上不去檢測外部中斷信號的方法來避免“外部中斷”擾信號所觸發。具體來說就是在干擾產生時間點所在的一段時間內通過編程將外部中斷檢測功能關閉（即關中斷）。這種通過在測桿升降過程中選擇合適的時刻關中斷和開中斷來抗干擾的思路就是軟件抗干擾方法的實現思路。
具有軟件抗干擾功能的測桿運動控制流程圖如圖2所示。對該流程圖和1.2節所論述的監測測桿上升高度的控制方法進行比較后可以發現：新方法中加入了一個定時時間為兩秒的定時器。這兩秒是從測桿開始提升的瞬間干擾發生到開啟外部中斷的時間間隔。也就是說在此干擾發生時刻之后的兩秒內，外部中斷是關閉的。
而在此干擾發生時刻之前的一段時間內，外部中斷也是關閉的。具體來說，這一段時間是指從儀器開機到此干擾第一次發生時刻之間的時間段，以及上次測桿開始降落時刻到此干擾發生時刻之間的時間段。
可見，在測桿開始提升瞬間干擾發生時刻所在的前后一段時間內，外部中斷是關閉的。
而由于在測桿提升到預定高度時處理器先關閉外部中斷再降落測桿，所以在測桿開始降落瞬間干擾發生時外部中斷也已經關閉。
所以在測桿整個運動過程中的干擾產生時間點上外部中斷檢測功能都是關閉的，這就避免了處理器檢測并響應實際為干擾信號的外部中斷信號。
3 結語
在小位移測量儀測桿升降運動過程中，通過采用硬件抗干擾措施和軟件抗干擾方法，完全消除了大功率器件由于線路耦合而對處理器產生的信號干擾，保證了測桿自動升降過程的正常進行。該方法對含有大功率執行器的自動控制系統具有普遍適用性。
關鍵詞：單片機；串行通信；總線；計算機；接口
隨著自動化技術、計算機技術和網絡通信技術的飛速發展和廣泛應用，論文工業過程的智能化、自動化監測與控制系統的應用日益廣泛．單片機系統由于其抗干擾性能較好被大量應用到工業過程控制的各個領域。因為工業現場環境較惡劣，單片機系統在使用過程中通常會出現一些設計時想不到的新情況、新問題，這就需要進一步修改和完善．因此，有必要設計一套單片機綜合實驗系統，根據工業現場反饋的各種問題，隨時對系統中的功能模塊進行實驗研究和分析，解決工程實際問題．本文設計的這套單片機綜合實驗系統具有自動采集多路模擬量、對采集的數據進行處理和顯示、根據設定的參數自動調節和控制輸出、與計算機進行遠距離數據通信等功能．
1系統組成及工作原理
綜合實驗系統主要由以下幾部分組成：89C51單片機及其仿真系統，溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路，A／D轉換模塊，數據存儲模塊，按鍵控制模塊，日歷時鐘模塊，看門狗電路模塊，FP—GA模塊，液晶顯示模塊，通信模塊及上位計算機，其組成框圖如圖1所示．系統采用89C51單片機作為主控芯片，A／D轉換模塊將多路模擬信號轉換為數字信號；外部數據存儲模塊為該系統采集的數據提供存儲空間；按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值，用來設置和調節系統參數；日歷時鐘芯片不僅可以給系統提供準確的時間，而且為系統提供掉電保護功能；看門狗電路模塊為系統提供了精確復位和低電壓監控功能，一旦系統出現故障或程序跑飛，它就可以在超時周期之后使CPU復位，提高系統的整體可靠性和抗干擾能力．FPGA模塊是現場可編程邏輯門陣列，通過編程可將它作為多種數字邏輯器件使用；LCD液晶顯示模塊可以同時顯示多行字符及自造圖形，主要用來顯示采集到的數據、系統時間等；兼容RS485和RS232兩種協議的全雙工串行通信接口，可以與上位計算機進行遠(約1200m)近(約15m)距離的數據通信[1]；上位計算機將接收的數據進行存儲、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數據文件，按照用戶的具體要求作進一步的數據分析和處理，同時發送控制參數，對被測對象的溫度、壓力等進行控制和調節．
2系統硬件設計
2．1單片機仿真系統
單片機仿真系統可以模擬CPU在仿真機上運行用戶程序(程序和數據存儲器借用仿真機的)，也可以連接外部電路來實現動態監測與控制功能．仿真機一般都具有單片機的基本功能部件，如CPU、RAM、用戶程序存儲區、鍵盤等；具有單步、設置斷點(以便隨時觀察內部各RAM、特殊功能寄存器的數據變化)、連續運行用戶程序的功能[2]．
監控程序放置在仿真機內，要仿真的CPU器件位于仿真機外仿真線的端頭，畢業論文更換不同的仿真頭和CPU，該機可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機，該機的調試軟件可以直接編輯匯編源程序．通過仿真機進行編程和調試減少了對芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作，只有當程序調試順利通過才將程序寫入芯片，編程方便且節省時間．
2．2傳感器的選擇及信號變送電路的設計
傳感器作為系統的感知器件，直接影響著系統的精度和穩定性．本實驗系統中，溫度傳感器選用精度高，線性度好，使用方便的LM335傳感器；壓力傳感器選用標準應變式壓力傳感器，它具有精度高、響應速度快、分辨率高等特點．傳感器接El電路的設計采用了模塊化設計方法，設計了溫度、壓力等專門接口電路，直接與上述各種傳感器相連．由于從傳感器輸出的模擬電信號非常微弱，需對這些模擬信號進行放大，同時為了確保信號不失真，選用了線性度好、抗干擾能力強的高精度運放OP07，其特點是輸入失調電壓較高、溫漂較小、開環電壓增益較高、共模抑制比較大，它輸出的模擬信號經10位A／D轉換器TLC1543轉換成數字信號后，送人89C51進行處理．
2．3通信模塊的設計
計算機(PC)串行通信端口是RS232負邏輯電平，該實驗系統上既有RS232接El，又有RS485接口，可以通過RS232總線進行點對點通信，也可以通過RS485總線進行多機通信_3]，RS485總線上最多可掛接32個綜合實驗系統，總體布局如圖2所示．所以實現計算機和該實驗系統之間的近距離通信，通過RS232接口即可；若要實現計算機和該實驗系統之間的遠距離通信，則必須將RS232電平轉換為RS485電平后，才可將實驗系統掛接在RS485總線上．RS232-RS485電平轉換原理如圖3所示，通過MAX485的差動輸入(A、B)與RS485總線相連進行信號的收／發，由于RS485總線上只能進行半雙工通信，所以MAX232和MAX485之間除了接收和發送線外，還有一個信號線來控制MAX485的接收使能(RE)和發送使能(DE)，在PC與RS232相連的這一側，通過PC的請求發送(RTS)來控制．
2．4串行總線I*2C
I*2C總線是PHILIPS公司開發的一種簡單、雙向二線制串行總線[4]．它只需兩根線(串行時鐘線SCL和串行數據線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個IC器件與微處理器之問的數據交換．該實驗系統采用具有IC總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實時時鐘芯片PCF8563，由于單片機89C51自身沒有IC總線接口，所以采用軟件合成IC總線與它們相接．
IC串行總線與并行總線的最大區別在于：并行總線有地址總線，CPU通過地址總線訪問從器件；而IC總線利用數據傳送中的前幾個字節傳送地址信息，所以占用CPU的口線大大減少[5]．隨著智能化測控儀器日趨小型化和集成化，IC串行總線正在逐步取代傳統的并行總線．．5抗干擾設計
工業監控現場工作環境一般較差，干擾較嚴重，為了保證系統可靠工作，必須解決抗干擾問題．針對工業監控現場可能產生的干擾、干擾來源、傳播途徑等，采用了軟硬件方法對系統進行抗干擾設計．硬件抗干擾設計主要包括：對電源噪聲進行濾波、大功率驅動電路接口進行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優化電路板的布線、看門狗監控等；軟件抗干擾設計主要包括：軟件陷阱、軟件自恢復、數字濾波、求平均值等．
對于數據輸入通道的干擾，采用軟硬件結合的方法進行濾波．當存在隨機干擾而使被測信號中混入了無用成分時，碩士論文首先經過一個時間連續的RC濾波電路，再經A／D變換成二進制數字量后，進行數字濾波．因為硬件濾波能很好地抑制高頻干擾，而對低頻干擾的濾波效果卻較差；而軟件數字濾波算法對低頻干擾具有較好的抑制能力．
在控制強電設備的開關量輸出通道中，為防止現場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到監控系統，采用了光電隔離技術．因為光信號的傳輸不受電場、磁場的干擾，可有效地防止干擾信號因耦合而進入系統，達到電氣隔離的效果．
3系統軟件設計
系統軟件包括單片機軟件和PC機軟件．單片機軟件采用模塊化結構，利用MCS一51匯編語言編寫．根據要實現的功能，該軟件由主程序以及數據采集、A／D轉換、數據通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調控、液晶顯示、D／A轉換、數碼管顯示等程序模塊組成．下面以加熱爐的爐溫控制為例，給出系統程序流程圖如圖4所示．
PC機軟件的主要功能是對單片機系統采集的數據進行存儲、處理、動態模擬顯示、報表繪制、打印輸出等．PC機軟件采用VisualBasic6．0編寫，醫學論文PC機與單片機之間的實時通信程序主要是通過計算機的串行通訊口進行數據的實時采集和雙向通信，此外，PC機程序還將單片機采集過來的數據按照用戶的具體要求進行動態顯示、數據統計、生成報表和數據文件等，并對不同情況下得到的數據進行對比分析，總結出變化規律．
4實驗結果與分析
為了測試該系統的實時性，將5臺綜合實驗系統與工業計算機組成分布式多機通信系統，單片機串口工作方式1(傳送一幀信息10位)，波特率2400bps，一幀數據采用5個字節(其中數據占2個字節是因為A／D轉換結果是10位)的格式，如表1所示．5臺實驗系統各采集一次數據給PC機傳送時，理論上連續發送速率為2400／(10*5*5)===9．6次／s．經過測試發現，計算機在120ms后收到了5臺綜合實驗系統發送的共250位數據，實際發送速率約為8次／s，這是因為有狀態轉換和等待時間；為了測試系統的可靠性和穩定性，將調試好的程序寫入單片機芯片，使系統連續運行，120h后觀察系統仍然在按設定的流程工作，沒有出現死機現象．該系統經過多次改進和實驗驗證后，據此設計了工業加熱爐爐溫控制系統并在工業現場安裝使用，結果系統能連續正常工作(工業計算機故障除外)，測量隨機誤差為±0．01℃，控制結果滿
足了實際要求．
5結論
該綜合實驗系統不僅能為以單片機為核心的系統前期探索研究提供一種方便的實驗裝置，而且能在遠離工業現場的實驗室解決工業應用中的實際問題．實驗結果表明該系統可以將許多分散的實驗項目整合在一起進行研究和分析，節約資源，降低成本；實驗數據正確率高，通信實時性強，系統工作可靠；單片機串行網絡構成的分布式通訊系統靈活性強，易于擴充，其基本原理適用于工業現場的分布式數據采集、檢測及控制系統，具有很大的實用價值．
參考文獻：
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YANGWen—long．PrincipleandApplicationofSCM[M]．Xi’an：Xi’anUniversityofElectronicsTechnol-ogyPress，1993．(inChinese)
[3]高紅紅．礦區專用鐵路調度監督系統的研制[J]．現代電子技術，2005，21：84．GAOHong-hong．ResearchandDevelopmentofDis—patchandSupervisionSystemofMineRailway[J]．ModernElectronicsTechnique，2005，21：84．(inChinese)
單片機的特點主要有：高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。
二、單片機開發中的幾個基本技巧
在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。
1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。
2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。
3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。
4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。
綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。
參考文獻：
[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1990
[2]蔡美琴等.MCS-51單片機系統及其應用.北京：高等教育出版社，1992
[3]孫涵芳.MCS-51/96系列單片機原理及應用.北京：北京航空航天大學出版社，1996
單片機的特點主要有：高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。
二、單片機開發中的幾個基本技巧
在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。
1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。
2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。
3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。
4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。
綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。
參考文獻：
[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1990
[2]蔡美琴等.MCS-51單片機系統及其應用.北京：高等教育出版社，1992
[3]孫涵芳.MCS-51/96系列單片機原理及應用.北京：北京航空航天大學出版社，1996
[論文摘要]研究分析電磁干擾產生的原因、特點及干擾對電力遠動系統的影響，從設計的角度對鐵路電力遠動監控系統進行抗干擾分析研究。
抗干擾設計是電力遠動監控系統安全運行的一個重要組成部分，在研制綜合自動化系統的過程中，如果不充分考慮可靠性問題，在強電場干擾下，很容易出現差錯，使整個電力遠動監控系統無法正常運行或出錯誤（誤跳閘事故等），無法向站場和區間供電，影響鐵路行車安全。
一、電磁干擾產生的原因及特點
（一）傳導瞬變和高頻干擾
1．由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過變（配）電所二次側進入遠動終端設備，對設備正常運行產生干擾，嚴重還可損壞電路。2．由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾，電壓幅值高，時間短、重復率高，相當于一連串脈沖群。3．鐵路電力供電中，特別是現代高速鐵路對電力要求都比較高，一般都是幾路電源供電，母線投切轉換比較頻繁，振蕩波出現的次數較多。
（二）場的干擾
1．正常情況下的穩態磁場和短路事故時的暫態磁場兩種，特別是短路事故時的磁場對顯示器等影響比較大。2．由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場。3．變電所中的隔離開關和高壓柜手車在操作時產生的阻尼振蕩瞬變過程，也產生一定的磁場。4．無線通信、對講機等輻射電磁場對遠動終端會產生一定的干擾，鐵路中繼站通常會和通信站在一處，通信發射塔對中繼站電力遠動終端設備的干擾比較大。
（三）對通信線路的干擾
1．鐵路變電所遠動終端的數據由串口通信經雙絞線進入車站通信站，再經過轉換成光信號沿鐵通專用通信光纜送至電力遠動調度中心，遙信和遙控數據在變電所到通信站的過程走的是電信號，由于變電所高低壓進出線纜很多，遠動終端受的干擾比較大。2．中繼站一般距鐵路都比較近，列車通過時的振動對遠動終端設備有一定的干擾。
（四）繼電器本身原因
繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產生干擾的振動信號，或負荷開關、斷路器、隔離開關等二次側產生振動信號。
二、干擾對電力遠動系統的影響
無論交流電源供電還是直流供電，電源與干擾源之間耦合通道都相對較多，很容易影響到遠動終端設備，包括要害的CPU；模擬量輸入受干擾，可能會造成采樣數據的錯誤，影響精度和計量的準確性，還可能會引起微機保護誤動、損壞遠動終端設備和微機保護部分元器件；開關量輸入、輸出通道受干擾，可能會導致微機和遠動終端判斷錯誤，遠動調試終端數據錯誤遠動終端CPU受干擾會導致CPU工作不正常，無法正常工作，還可能會導致遠動終端程序受到破壞。
三、抗干擾設計分析
（一）屏蔽措施
1．高壓設備與遠動終端輸入、輸出采用有鎧裝（屏蔽層）的電纜，電纜鋼鎧兩端接地，這樣可以在很大程度上減小耦合感應電壓。2．在選擇變電所和中繼站電力設備時盡量選設有專門屏蔽層的互感器，也有利于防止高頻干擾進入遠動終端設備內部。3．在遠動終端設備的輸入端子上對地接一耐高壓的小電容，可以有效抑制外部高頻干擾。
（二）系統接地設計
1．一次系統接地主要是為了防雷、中性點接地、保護設備，合適的接地系統可以有效的保障設備安全運行，對于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數量，設備接地處增加增加接地網絡互接線，降低接地網中瞬變電位差，提高對二次設備的電磁兼容，減少對遠動終端的干擾。2. 二次系統接地分為安全接地和工作接地，安全接地主要是為了避免工作人員因設備絕緣損壞或絕緣降低時，遭受觸電危險和保證設備安全，將設備外殼接地，接地線采用多股銅軟線，導電性好、接地牢固可靠，安全接地網可以和一次設備的接地網相連；工作接地是為了給電子設備、微機控制系統和保護裝置一個電位基準，保證其可靠運行，防止地環流干擾。轉貼于
3．由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料，本身也有屏蔽作用，將高低高柜都可靠接地。4．遠動終端微機電源地和數字地不與機殼外殼相連，這樣可以減小電源線同機殼之間的分布電容，提高抗共模干擾的能力，可明顯提高電力遠動監控系統的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔離措施
1．為避免遠動終端自身電源干擾采取隔離變壓器，電源高頻噪聲主要是通過變壓器初、次級寄生電容耦合，隔離變壓器初級和次級之間由屏蔽層隔離，分布電容小，可提高抗共模干擾的能力。2．電力遠動監控系統開關量的輸入主要斷路器、隔離開關、負荷開關的輔助觸點和電力調壓器分接頭位置等，開關量的輸出主要是對斷路器、負荷開關和電力調壓器分接頭的控制。3．信號電纜盡量避開電力電纜，在印刷遠動終端的電路板布線時注意避免互感。4．采用光電耦合隔離，光電耦合器的輸入阻抗很小，而干擾源內阻大，且輸入/輸出回路之間分布電容極小，絕緣電阻很大，因此回路一側的干擾很難通過光耦送到另一側去，能有效地防止干擾從過程通道進入主CPU。
（四）濾波器的設計
1．采用低通濾波去高次諧波。2．采用雙端對稱輸入來抑制共模干擾，軟件采用離散的采集方式，并選用相應的數字濾波技術。
（五）分散獨立功能塊供電，每個功能塊均設單獨的電壓過載保護，不會因某塊穩壓電源故障而使整個系統破壞，也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合，大大提高供電的可靠性。
（六）數據采集抗干擾設計
1．在信息量采集時，取消專門的變送器屏柜，將變送器部分封裝在RTU內，減少中間環節，這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長度。2．遙信由于合閘一次不到位或由于二次側振動而產生的誤遙信干擾信號，并且還會產生尖脈沖信號，也可能對遙信回路產生干擾誤遙信號。
（七）過程通道抗干擾設計
（八）印刷電路板設計。在印刷電路板設計中盡量將數字電路地和模擬地電路地分開；電源輸入端跨接10～100μF的電解電容。
（九）控制狀態位的干擾設計
（十）程序運行失常的抗干擾設計
（十一）單片機軟件的抗干擾設計
（十二）對于終端至通信站的數字通信電纜加穿鋼管，特別是穿越其他電力電纜時，避免和其他電力電纜等同溝敷設并保持一定的交叉距離。
論文摘要：伴隨時展，進入21世紀嶄新工業控制領域，plc仍然能夠引導自動化行業的發展，主要是由于在最初其采用計算機的設計思想和適應各種現場應用，隨著電子事業的飛速發展，plc已經可以在各個領域去適應不同的客戶要求。這就是plc的生命力，具有一個非常靈活的大腦和可以隨時變化和更新的身體部件。
現代化工生產中，傳統的手動操作已遠遠不能獲得好的控制品質。目前，在電氣控制領域，國內外普遍采用plc。特別是在高溫高壓、易燃易爆高危生產領域，plc以其在工業惡劣環境下仍能高可靠性工作，及抗干擾能力強的特點而獲得更為廣泛的使用。plc將電氣、儀表、控制這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規模和要求的控制系統，以適應各種工業控制的需要。由于plc是專為工業控制而設計的，其結構緊密、堅固、體積小巧，是實現機電一體化的理想控制設備。隨著微電子技術的快速發展，plc的制造成本不斷下降，而其功能卻大大增強。在先進工業國家中plc已成為工業控制的標準設備，應用幾乎覆蓋了所有工業企業，日益躍居現代工業自動化三大支柱(plc,robot,cad/cam)的主導地位。
一、plc具有以下顯著特點
1.極高的可靠性
由于工業生產的環境條件遠比通用計算機所處的環境差，因此要求plc具有很強的抗干擾能力，并且應能在比較惡劣的運行環境中(如高溫、過電壓、強電磁干擾和高濕度等)長期可靠地運行。
2.使用方便
（1）操作方便：對plc的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數plc采用編程器進行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據所需的地址編號繼電器編號或接點號進行搜索或順序尋找，然后進行更改。
（2）編程方便：plc有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設計語言可供使用。
（3）維修方便：當系統發生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據有關故障信號燈的指示和故障代碼的顯示，或通過編程器和crt屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復節省了時間。
3.靈活性高
plc的靈活性表現在下列三方面。
（1）編程的靈活性：plc采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖等，只要掌握其中一種語言就可進行編程。
（2）擴展的靈活性：plc根據應用的規模的不斷擴展，它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點數，通過擴展單元來擴大容量和功能，也可通過多臺plc的通信來擴大容量和功能。
（3）操作的靈活性：操作的靈活性指設計的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監視和控制變得容易。
4.機電一體化
plc是專門為工業過程控制而設計的控制設備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強，機械和電氣部件被有機地結合在一個設備內，把儀表電子和計算機的功能綜合在一起。
二、plc應用中需要注意的問題
plc是一種用于工業生產自動化控制的設備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業環境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強，但當生產環境過于惡劣，電磁干擾特別強烈，或安裝使用不當，就可能造成程序錯誤或運算錯誤，從而產生誤輸入并引起誤輸出，這將會造成設備的失控和誤動作，從而不能保證plc的正常運行。要提高plc控制系統可靠性，一方面要求plc生產廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求設計、安裝和使用維護中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強系統的抗干擾性能。因此在使用中應注意以下問題：
1.工作環境
（1）溫度
plc要求環境溫度在0~55oc，安裝時不能放在發熱量大的元件下面，四周通風散熱的空間應足夠大。
（2）濕度
為了保證plc的絕緣性能，空氣的相對濕度應小于85%（無凝露）。
（3）震動
應使plc遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10~55hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時，必須采取減震措施，如采用減震膠等。
（4）空氣
避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境，可將plc安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
（5）電源
plc對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環境中，可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾。一般plc都有直流24v輸出提供給輸入端，當輸入端使用外接直流電源時，應選用直流穩壓電源。
2.控制系統中干擾及其來源
（1）干擾源及一般分類
影響plc控制系統的干擾源，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產生磁場，對設備產生電磁輻射；磁場改變產生電流，電磁高速產生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號上，直接影響測量與控制精度。
（2）plc系統中干擾的主要來源及途徑
強電干擾
plc系統的正常供電電源均由電網供電。由于電網覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓。
柜內干擾
控制柜內的高壓電器，大的電感性負載，混亂的布線都容易對plc造成一定程度的干擾。
來自信號線引入的干擾
與plc控制系統連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾，這往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起i/o信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時將引起元器件損傷。
來自接地系統混亂時的干擾
接地是提高電子設備電磁兼容性（emc）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使plc系統將無法正常工作。
來自plc系統內部的干擾
主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生，如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
三、結束語
plc控制系統中的干擾是一個十分復雜的問題，因此在抗干擾設計中應綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，才能夠使plc控制系統正常工作。隨著plc應用領域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用plc也成為其發展的重要因素。21世紀，plc會有更大的發展，產品的品種會更豐富、規格更齊全，plc作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分，將在工業控制領域發揮越來越大的作用。
參考文獻：
宮淑貞、王冬青、徐世許 ，可編程控制器原理及應用，北京：人民郵電出版社，2002