保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施研究

保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施研究

通信网络系统是楼内的语音、数据、图像传输的基础，同时与外部通信网络（如公用电话网、综合业务数字网、计算机互连网、数据通信网及卫星通信网等）相连，确保信息畅通。cns应能为建筑物或建筑群的拥有者（管理者）及建筑物内的各个使用者提供有效的信息服务。cns应能对来自建筑物或建筑群内外的各种信息予以接收、存贮、处理、交换、传输并提供决策支持的能力。cns提供的各类业务及其业务接口，应能通过建筑物内布线系统引至各个用户终端。

1控制规律的选择

尽管不同类型的控制器，其结构、原理各不相同，但是基本控制规律只有三个：比例（p）控制、积分（i）控制和微分（d）控制。这几种控制规律可以单独使用，但是更多场合是组合使用。如比例（p）控制、比例-积分（pi）控制、比例-积分-微分（pid）控制等。单独的比例控制也称“有差控制”，输出的变化与本文由论文联盟收集整理输入控制器的偏差成比例关系，偏差越大输出越大。实际应用中，比例度的大小应视具体情况而定，比例度太大，控制作用太弱，不利于系统克服扰动，余差太大，控制质量差，也没有什么控制作用；比例度太小，控制作用太强，容易导致系统的稳定性变差，引发振荡。对于反应灵敏、放大能力强的被控对象，为提高系统的稳定性，应当使比例度稍小些；而对于反应迟钝，放大能力又较弱的被控对象，比例度可选大一些，以提高整个系统的灵敏度，也可以相应减小余差。单纯的比例控制适用于扰动不大，滞后较小，负荷变化小，要求不高，允许有一定余差存在的场合。工业生产中比例控制规律使用较为普遍。比例控制规律是基本控制规律中最基本的、应用最普遍的一种，其最大优点就是控制及时、迅速。只要有偏差产生，控制器立即产生控制作用。但是，不能最终消除余差的缺点限制了它的单独使用。克服余差的办法是在比例控制的基础上加上积分控制作用。积分控制器的输出与输入偏差对时间的积分成正比。这里的“积分”指的是“积累”的意思。积分控制器的输出不仅与输入偏差的大小有关，而且还与偏差存在的时间有关。只要偏差存在，输出就会不断累积（输出值越来越大或越来越小），一直到偏差为零，累积才会停止。所以，积分控制可以消除余差。积分控制规律又称无差控制规律。

2计算机通信与控制系统影响因素

计算机通信与控制系统的核心就是计算机，计算机往往与强电系统共用一个电源。在强电系统中，大型设备的起、停等都将引起电源负载的急剧变化，也都将会对计算机通信与控制系统产生很大的影响；电源线或其它电子器件引线过长，在输变电过程中将会产生感应电动势。

2.1电源电压波动解除

提高对计算机通信与控制系统供电电源的质量，供电电源的功率因数低，对计算机通信与控制系统将产生很大的影响，为保证计算机通信与控制系统稳定可靠的工作，供电系统的功率因数不能低于0.9。采用独立的电源给计算机通信与控制系统供电，应对计算机通信与控制系统的主要设备配备独立的供电电源。要求独立供电电源电压要稳定，无大的波动；系统负载不能过大，感性负载和容性负载要尽可能的少。对用电环境恶劣场所采取稳压方法，对计算机等重要设备采用ups电源。在稳压过程中要采用在线式调压器，不要使用变压器方式用继电器接头来控制的稳压器。

2.2供电电源传导消除

由于外界因素对电源产生的传导影响，通常采用磁环方法，即用磁环防止传导电流的原理。磁环是抑制电磁感应电流的元件，其抑制电磁感应电流的原理是：当电源线穿过磁环时，磁环可等效为一个串接在电回路中的可变电阻，其阻抗是角频率的函数。磁环抑制高频感生电流作用取决于两个因素：一是磁环的阻抗；另一个是电源阻抗和负载的大小。磁环的选用必须遵循两个原则：一是选用阻抗值较大的磁环：另一个是设法降低电源阻抗和负载阻抗的阻值。

2.3电源电磁辐射消除

利用跟随电压抑制器件抑制脉冲电压，跟随电压抑制器中的介质能够吸收高达数千伏安的脉冲功率，它的主要作用是，在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，其阻抗立即降至很低，允许大电流通过，同时把电压箝位在预定的电压值上。利用跟随电压抑制器的这一特性，脉冲电压被吸收，使计算机通信与控制系统也减少了脉冲电压带来的负面影响。使用无感电容器抑制高频感生电流，俗称“隔直通交”是电容器的基本特性，通常在每一个集成电路芯片的电源和地之间连接一个无感电容，将感生电流短路到地，用来消除感生电流带来的影响，使各集成电路芯片之间互不影响。利用陶瓷滤波器抑制由电磁辐射带来的影响，陶瓷滤波器是由陶瓷电容器和磁珠组成的t型滤波器，在一些比较重要集成电路的电源和地之间连接一个陶瓷滤波器，会很好起到抑制电磁辐射的作用。

3具体应对措施

3.1防止信号被幅射

在计算机通信与控制系统中使用磁珠抑制电磁射，磁珠主要适用于电源阻抗和负载阻抗都比较小的系统，主要用于抑制1mhz以上的感生电流所产生的电磁幅射。选择磁珠也应注意信号的频率，也就是所选的磁珠不能影响信号的传输，磁珠的大小应与电流相适宜，以避免磁珠饱和。在计算机通信与控制系统中使用双芯互绞屏蔽电缆做为信号传输线，屏蔽外界的电磁辐射，在计算机通信与控制系统中采用光电隔离技术，减少前后级之间的互相影响，在计算机通信与控制系统中要使信号线远离动力线；电源线与信号线分开走线。输入信号与输出信号线分开走线；模拟信号线与数字信号线分开走线。

3.2防止司服系统回馈

rc组成熄烬电路的方法，用电容器和电阻器串联起来接入继电器的接点上，电容器c把触点断开的电弧电压到达最大值的时间推迟到触点完全断开，用来抑制触点间放电。电阻r用来抑制触点闭合时的短路电流。

4结束语

二极管加电阻与负载并接起来，当切断电源的瞬间，由于反电动势产生的电流，流过与负载并联的二极管，并在负载电阻上消耗掉感应负载所产生的能量，这种结构的电路一般要求二极管的反向电压为电源电压的10倍以上。