离图光电隔离光电隔离是利用光电耦合器完成信号的传送，实现电路的隔离，如图所示。根据所用的器件及电路不同，通过光电耦合器可以实现模拟信号的隔离，也可以实现数字量的隔离。注意，光电隔离前后两部分电路应分别采用两组的电源。图光电隔离图当用于模拟信号的隔离时，对光电耦合器的线性特性要求较高，而且般要配以相应的校正电路来保证信号的线性传送。现已有专门用于传递模拟信号的线性光电耦合器，例如公司的。由于光电耦合器具有可靠的开关特性，所以用它来实现数字信号的隔离是目前光电隔离的主要形式。对模拟信号的隔离也可以通过变换器将其变成不同频率的数字信号，然后由光电耦合器传送。浮地屏蔽采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰，如图所示。所谓浮地，就是利用屏蔽方法使信号的“模拟地”浮空，从而达到抑制共模干扰的目的。图浮地输入双层屏蔽放大器图采用具有高共模抑制比的仪表放大器作为输入放大器仪表放大器具有共模抑制能力强输入阻抗高漂移低增益可调等能及各个模块在系统中的地位和作用，配备定数量同等功能的模块，通过有关线路的配合，当其中块模块失效时，备用模块即可自动投入运行。故障诊断在故障发生后及时显示故障信息，尽快定位故障点是提高系统可靠性，用备份数据块去修复。程序冗余在些对程序流向起决定作用的指令之前插入两条指令，以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。在些重要的指令前也可插入两条指令，以保证其正确执行。硬件冗余根据系统的功于监视跟踪程序运行是否正常的最有效的方法之，得到了广泛的应用。四提高计算机控制系统可靠性的方法数据冗余数据冗余就是将要保护的原始数据在另外两个区域同时存放，建立两个备份，当原始数据块被破坏时旦程序飞到非程序区，很快进入陷阱，然后强迫程序由陷阱进入初始状态。设置监视跟踪定时器监视跟踪定时器，也称为看门狗定时器，可以使陷入“死机”的系统产生复位，重新启动程序运行。这是用计数器值混乱时，可能造成离开正确的指令顺序而跑飞到非程序区去执行些无意义地址中的内容，或进入数据区，把数据当作操作码来执行，使整个工作紊乱，系统失控。针对这种情况，可以在非程序区设置陷阱，在应用程序中每隔段时间发出次输出命令，不断地关闭闸门或者开启闸门。这样，就可以较好地消除由于扰动而引起的误动作开或关。图多次读入流程图三程序运行失常的软件抗干扰设置软件陷阱当干扰导致程序量输出抗干扰措施当计算机输出开关量控制闸门料斗等执行机构动作时，为了防止这些执行机构由于外界干扰而误动作，比如已关的闸门料斗可能中途打开已开的闸门料斗可能中途突然关闭。对于这些误动作，可以“死循环”。二输入输出软件抗干扰措施开关量数字量输入抗干扰措施对于开关量的输入，为了确保信息准确无误，在软件上可采取多次读取的方法至少读两次，认为无误后再行输入，如图所示。开关量数字这些环节中，由于干扰的侵入，可能造成条件状态偏差失误，致使输出控制误差加大，甚至控制失灵。程序运行失常计算机系统引入强干扰后，程序计数器的值可能被改变，这将引起程序执行出现混乱，最终可能导致程序的几种表现形式数据采集不可靠在数据传输过程中仍然会有些干扰侵入系统，造成采集的数据不准确造成误差。控制失灵在计算机控制系统中，控制状态的输出常常取决于些条件状态的输入和条件状态的逻辑处理结果，而在如图所示，也能基本上消除反射，达到改善波形的目的。般选择始端匹配电阻为其中，为门的输出低电平时的输出阻抗。图始端匹配图第三节软件抗干扰与硬件冗余技术软件故障现数字信号的隔离是目前较少，缺点是低电平抬高，从而降低了低电平的抗干扰能力。为了同时兼顾高电平和低电平两种情况，可选取，此时等效电阻。图终端匹配图始端匹配在传输线始端串入电阻对光电耦合器的线性特性要求较高，而且般要配以相应的校正电路来保证信号的线性传送。现已有专门用于传递模拟信号的线性光电耦合器，例如公司的。由于光电耦合器具有可靠的开关特性，所以用它来实路的隔离，如图所示。根据所用的器件及电路不同，通过光电耦合器可以实现模拟信号的隔离，也可以实现数字量的隔离。注意，光电隔离前后两部分电路应分别采用两组的电源。图光电隔离图当用于模拟信号的隔离时强度。是利用变压器把模拟信号电路与数字信号电路隔离开来，也就是把模拟地与数字地断开，以使共模干扰电压不成回路，从而抑制了共模干扰。图变压器隔离图光电隔离光电隔离是利用光电耦合器完成信号的传送，实现电模干扰示意图第二节过程通道的抗干扰技术共模干扰的抑制抑制共模干扰的主要方法是设法消除不同接地点之间的电位差。变压器隔离隔离变压器是最常用的隔离元件之，用来阻断干扰信号的传导通路，并抑制干扰信号的共模干扰示意图串模干扰串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰，也称之为正态干扰常态干扰横向干扰等。图描述了串模干扰的情况。共模干扰对系统的影响是转换成串模干扰的形式来作用于系统的。图串模共模干扰示意图串模干扰串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰，也称之为正态干扰常态干扰横向干扰等。图描述了串模干扰的情况。共模干扰对系统的影响是转换成串模干扰的形式来作用于系统的。图串模干扰示意图第二节过程通道的抗干扰技术共模干扰的抑制抑制共模干扰的主要方法是设法消除不同接地点之间的电位差。变压器隔离隔离变压器是最常用的隔离元件之，用来阻断干扰信号的传导通路，并抑制干扰信号的强度。是利用变压器把模拟信号电路与数字信号电路隔离开来，也就是把模拟地与数字地断开，以使共模干扰电压不成回路，从而抑制了共模干扰。图变压器隔离图光电隔离光电隔离是利用光电耦合器完成信号的传送，实现电路的隔离，如图所示。根据所用的器件及电路不同，通过光电耦合器可以实现模拟信号的隔离，也可以实现数字量的隔离。注意，光电隔离前后两部分电路应分别采用两组的电源。图光电隔离图当用于模拟信号的隔离时，对光电耦合器的线性特性要求较高，而且般要配以相应的校正电路来保证信号的线性传送。现已有专门用于传递模拟信号的线性光电耦合器，例如公司的。由于光电耦合器具有可靠的开关特性，所以用它来实现数字信号的隔离是目前较少，缺点是低电平抬高，从而降低了低电平的抗干扰能力。为了同时兼顾高电平和低电平两种情况，可选取，此时等效电阻。图终端匹配图始端匹配在传输线始端串入电阻，如图所示，也能基本上消除反射，达到改善波形的目的。般选择始端匹配电阻为其中，为门的输出低电平时的输出阻抗。图始端匹配图第三节软件抗干扰与硬件冗余技术软件故障的几种表现形式数据采集不可靠在数据传输过程中仍然会有些干扰侵入系统，造成采集的数据不准确造成误差。控制失灵在计算机控制系统中，控制状态的输出常常取决于些条件状态的输入和条件状态的逻辑处理结果，而在这些环节中，由于干扰的侵入，可能造成条件状态偏差失误，致使输出控制误差加大，甚至控制失灵。程序运行失常计算机系统引入强干扰后，程序计数器的值可能被改变，这将引起程序执行出现混乱，最终可能导致程序“死循环”。二输入输出软件抗干扰措施开关量数字量输入抗干扰措施对于开关量的输入，为了确保信息准确无误，在软件上可采取多次读取的方法至少读两次，认为无误后再行输入，如图所示。开关量数字量输出抗干扰措施当计算机输出开关量控制闸门料斗等执行机构动作时，为了防止这些执行机构由于外界干扰而误动作，比如已关的闸门料斗可能中途打开已开的闸门料斗可能中途突然关闭。对于这些误动作，可以在应用程序中每隔段时间发出次输出命令，不断地关闭闸门或者开启闸门。这样，就可以较好地消除由于扰动而引起的误动作开或关。图多次读入流程图三程序运行失常的软件抗干扰设置软件陷阱当干扰导致程序计数器值混乱时，可能造成离开正确的指令顺序而跑飞到非程序区去执行些无意义地址中的内容，或进入数据区，把数据当作操作码来执行，使整个工作紊乱，系统失控。针对这种情况，可以在非程序区设置陷阱，旦程序飞到非程序区，很快进入陷阱，然后强迫程序由陷阱进入初始状态。设置监视跟踪定时器监视跟踪定时器，也称为看门狗定时器，可以使陷入“死机”的系统产生复位，重新启动程序运行。这是用于监视跟踪程序运行是否正常的最有效的方法之，得到了广泛的应用。四提高计算机控制系统可靠性的方法数据冗余数据冗余就是将要保护的原始数据在另外两个区域同时存放，建立两个备份，当原始数据块被破坏时，用备份数据块去修复。程序冗余在些对程序流向起决定作用的指令之前插入两条指令，以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。在些重要的指令前也可插入两条指令，以保证其正确执行。硬件冗余根据系统的功能及各个模块在系统中的地位和作用，配备定数量同等功能的模块，通过有关线路的配合，当其中块模块失效时，备用模块即可自动投入运行。故障诊断在故障发生后及时显示故障信息，尽快定位故障点是提高系统可靠性的重要保证，控制系统般都具备自诊断功能。第九章计算机控制系统的抗干扰技术•第节工业现场的干扰及其对系统的影响•第二节过程通道的抗干扰技术•第三节软件抗干扰与硬件冗余技术•第四节接地技术•第五节电源系统的抗干扰技术•第六节印刷电路板抗干扰设计第节工业现场的干扰及其对系统的影响干扰的来源计算机控制系统所受到的干扰源分为外部干扰和内部干扰。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。内部干扰主要有系统的软件不稳定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。二干扰的作用途径传导耦合干扰由导线进入电路中称为传导耦合。静电耦合干扰信号通过分布电容进行传递称为静电耦合。电磁耦合电磁耦合是指在空间磁场中电路之间的互感耦合。公共阻抗耦合公共阻抗耦合是指多个电路的电流流经同公共阻抗时所产生的相互影响。三干扰的作用形式共模干扰共模干扰是在电路输入端相对公共接地点同时出现的干扰，也称为共态干扰对地干扰纵向干扰同向干扰等。共模干扰主要是由电源的地放大器的地以及信号源的地之间的传输线上电压降造成的，如图所示。图共模干扰示意图串模干扰串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰，也称之为正态干扰常态干扰横向干扰等。图描述了串模干扰的情况。共模干扰对系统的影响是转换成串模干扰的形式来作用于系统的。图串模干扰示意图第二节过程通道的抗干扰技术共模干扰的抑制抑制共模干扰的主要方法是设法消除不同接地点之间的电位差。变压器隔离隔离变压器是最常用的隔离元件之，用来阻断干扰信号的传导通路，并抑制干扰信号的强度。是利用变压器把模拟信号电路与数字信号电路隔离开来，也就是把模拟地与数字地断开，以使共模干扰电压不成回路，从而抑制了共模干扰。图变压器隔离图光电隔离光电隔离是利用光电耦合器完成信号的传送，实现电路的隔离，如图所示。根据所用的器件及电路不同，通过光电耦合器可以实现模拟信号的隔离，也可以实现数字量的隔离。注意，光电隔离前后两部分电路应分别采用两组的电源。图光电隔离图当用于模拟信号的隔离时，对光电耦合器的线性特性要求较