课件 第六章 计算机控制系统的抗干扰技术.ppt

6.1 工业现场的干扰及对系统的影响 6.1.1 干扰的来源 6.1.2 干扰的作用途径 6.1.3 干扰的作用形式（1） 6.1.3 干扰的作用形式（2） 6.2 硬件抗干扰技术 6.2.1 共模干扰的抑制 1 变压器隔离 2 光电隔离 3 浮地屏蔽 4 采用具有高共模抑制比的仪表 6.2.2 串模干扰的抑制 1. 在输入回路中接入模拟滤波器 2. 使用双积分式A/D转换器 3. 采用双绞线作为信号线 4. 电流传送 5. 对信号提早处理 6. 选择合理的逻辑器件来抑制。 6.2.3 长线传输干扰的抑制 长线传输中波阻抗的测量 长线传输中波阻抗的终端匹配 长线传输中波阻抗的始端匹配 6.2.4 CPU抗干扰技术 1 MAX1232的结构原理 2 MAX1232的主要功能 监控电路MAX1232的典型应用 3 掉电保护和恢复运行 3 掉电保护和恢复运行 6.3 系统供电与接地技术 6.3.1 供电技术 6.3.2 电源系统的抗干扰技术 6.3.3 接地技术 1 微机控制系统中的地线 2 常用的接地方法(1) 2 常用的接地方法(2) 2 常用的接地方法(3) 2 常用的接地方法(4) 6.4 软件抗干扰技术 6.4.1 软件出错对系统的危害 6.4.2 数字滤波方法 1 程序判断滤波法 2 中位值滤波法 3 算术平均值滤波法 4 加权平均值滤波 5 滑动平均值滤波法 6 复合数字滤波 6.4.3 开关量软件抗干扰措施 6.4.4 软件冗余技术 6.4.5 程序运行失常的软件抗干扰 本章重点 硬件抗干扰技术 共模，串模抗干扰技术，CPU抗干扰技术。 软件抗干扰技术 作业： 1 什么是串模干扰和共模干扰，如何抑制？ 2 MAX1232有哪些主要功能？ 3 计算机控制系统中一般有哪几种地线？ 4 什么是数字滤波技术，其优点有哪些？ 6.2 硬件抗干扰技术 当电源恢复正常时，CPU重新上电复位，复位后应首先检查是否有掉电标记，如果没有，按一般开机程序执行。如果有掉电标记，不应将系统初始化，而应按照掉电中断服务子程序相反的方式恢复现场，以一种合理的安全方式使系统继续未完成的工作。 6.3.1 供电技术 6.3.2 电源系统的抗干扰技术 6.3.3 接地技术 1 一般供电结构 2 具有不间断电源的供电结构 6.3 系统供电及接地技术 交流 稳压器 低通 滤波器 直流 稳压器 计算机 220V AC 电池 充电器 电池组 逆变器 计算机 交流稳压器 控制器 直流 稳压器 220V AC 1 抗干扰稳压电源的设计 2 电源系统的异常保护 6.3 系统供电及接地技术 （1）不间断电源UPS （2）连续备用供电系统 1 微机控制系统中的地线 2 常用的接地方法 6.3 系统供电及接地技术 数字地，或逻辑地。 (2) 模拟地。 (3) 安全地。又称为保护地或机壳地，屏蔽地。 (4) 系统地。 (5) 直流地。 (6) 交流地。 6.3 系统供电及接地技术 （1） 一点接地和多点接地 6.3 系统供电及接地技术 图6.15 串联一点接地 图6.16 并联一点接地 （2） 模拟地和数字地的连接 6.3 系统供电及接地技术 （3） 主机外壳接地 6.3 系统供电及接地技术 外壳接地，机壳浮空 （4） 多机系统的接地 6.3 系统供电及接地技术 过程 通道 打印机 主机 绘图仪 操作台 图6.19 多机系统的接地 6.4.1 软件出错对系统的危害 6.4.2 数字滤波方法 6.4.3 开关量软件抗干扰措施 6.4.4 软件冗余技术 6.4.5 程序运行失常的软件抗干扰 6.4 软件抗干扰技术 6.4 软件抗干扰技术 1. 数据采集不可靠 2. 控制失灵 3. 程序运行失常 所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。故实质上它是一种程序滤波。 数字滤波与模拟滤波器相比，有以下几个优点： (1)数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬件设备，成本低； (2)数字滤波可以对频率很低的信号实现滤波，克服了模拟滤波器的缺陷； (3)数字滤波器可根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活、方便、功能强的特点。 6.4 软件抗干扰技术 (1) 限幅滤波法 (2)限速滤波法 6.4 软件抗干扰技术 将被测参数连续采样N次(一般N取奇数)，然后把采样值按大小顺序排列，再取中间值作为本次的采样值。 6.4 软件抗干扰技术 在一个采样期内，对信号x的N次测量值进行算术平均，作为时刻k的输出。 6.4 软件抗干扰技术 为了提高滤波效果，将各采样值取不同的比例，然后再相加，此方法称为加权平均值法。 6.4 软