當(dāng)前自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的風(fēng)險(xiǎn)與管控策略探討

溫杰 刁瑜凌

摘 要：伴隨著世界人口的飛速增長(zhǎng)，各行各業(yè)對(duì)生產(chǎn)力水平的要求都不斷提高，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。鑒于人力的有限性，自動(dòng)控制系統(tǒng)在這樣的大背景下得到了迅猛的發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)的使用面越來越廣泛，在行業(yè)內(nèi)外都受到了普遍的關(guān)注。可以看出，自動(dòng)化控制產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了當(dāng)今科技生產(chǎn)的一個(gè)重要組成部分，并且被廣泛的運(yùn)用到各個(gè)社會(huì)部門，在現(xiàn)代的科技生活中扮演著不可或缺的角色。但是任何產(chǎn)業(yè)都有著一定的風(fēng)險(xiǎn)，如何分析和有效的規(guī)避、控制風(fēng)險(xiǎn)是文章的主要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統(tǒng)；系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)；控制辦法

1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)存的主要風(fēng)險(xiǎn)

1.1 系統(tǒng)硬件方面的主要風(fēng)險(xiǎn)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)在硬件方面存在的風(fēng)險(xiǎn)主要包括三個(gè)部分因素：（1）所處環(huán)境的外界因素，包括環(huán)境中所包含的生物、化學(xué)和物理相關(guān)條件；（2）相關(guān)設(shè)備和附屬設(shè)備的質(zhì)量水平；（3）動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝質(zhì)量和穩(wěn)定性。以下對(duì)這三方面因素進(jìn)行簡(jiǎn)要分析概述：

（1）關(guān)于生物環(huán)境可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)。生物風(fēng)險(xiǎn)主要來自于生物產(chǎn)生的可能會(huì)影響和威脅到自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的化學(xué)物質(zhì)和生物可能對(duì)系統(tǒng)硬件造成的直接損害。例如無處不在的微生物在一定條件下大量繁殖，產(chǎn)生酸性物質(zhì)腐蝕電路板和其他硬件設(shè)備；老鼠等嚙齒動(dòng)物啃噬暴露在外的線路最后導(dǎo)致斷路。

關(guān)于化學(xué)環(huán)境可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)?；瘜W(xué)風(fēng)險(xiǎn)指系統(tǒng)設(shè)備被外界的化學(xué)污染影響出現(xiàn)的腐蝕或生銹現(xiàn)象?，F(xiàn)實(shí)生活中，許多物質(zhì)接觸到自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備后，或快或慢都會(huì)造成腐蝕，一般情況下液態(tài)和固態(tài)的污染源比較容易控制，而氣態(tài)污染物很難規(guī)避。設(shè)備一旦被腐蝕，就會(huì)逐漸影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率，最后導(dǎo)致設(shè)備無法運(yùn)行或產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

關(guān)于物理環(huán)境可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)。物理風(fēng)險(xiǎn)主要指系統(tǒng)所處環(huán)境內(nèi)的無機(jī)條件對(duì)設(shè)備造成的影響和系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境對(duì)系統(tǒng)硬件造成的影響。如外界重物擠壓造成設(shè)備變形、硬件配件長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)作、設(shè)備老化或系統(tǒng)運(yùn)行過熱等。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中需要格外關(guān)注這些問題。

（2）相關(guān)設(shè)備和附屬設(shè)備的質(zhì)量水平風(fēng)險(xiǎn)是自動(dòng)化控制系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)中最容易控制的。只要在安裝過程中能夠嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，就能很好的減少這一風(fēng)險(xiǎn)。安裝前需要先經(jīng)過相關(guān)部門的質(zhì)量檢測(cè)把關(guān)，接著安裝人員要嚴(yán)格按照章程來進(jìn)行安裝操作，最后要保障定期的維護(hù)。這些都是管理方面的工作。

（3）動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝質(zhì)量及穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)主要指電線的安裝布置和管道安裝。這一方面的建設(shè)需要官方電力部門的配合和檢測(cè)。

1.2 關(guān)于系統(tǒng)軟件方面的主要風(fēng)險(xiǎn)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件方面的風(fēng)險(xiǎn)主要包括以下三個(gè)方面：系統(tǒng)本身的殺毒、防黑、糾錯(cuò)能力，即自身的安全防護(hù)水平；控制系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部?jī)?chǔ)存文件是否進(jìn)行了加密處理，是否定期、及時(shí)的進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和備份；控制系統(tǒng)對(duì)用戶訪問權(quán)限的控制，能否對(duì)非法入侵的用戶和竊取數(shù)據(jù)的行為進(jìn)行及時(shí)的警報(bào)、阻攔或反擊。為了保障系統(tǒng)能做到以上要求，需要技術(shù)人員及時(shí)對(duì)相關(guān)控制程序和系統(tǒng)做好保護(hù)，并且及時(shí)做好系統(tǒng)更新，來確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.3 關(guān)于人為因素引起的主要風(fēng)險(xiǎn)

再謹(jǐn)慎的工作人員也有出現(xiàn)紕漏的可能。自動(dòng)化系統(tǒng)也同樣需要人工的操作和管理，許多控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題的原因都是工作人員的錯(cuò)誤操作和工作不到位?？偟母爬▉碚f，人為因素造成的風(fēng)險(xiǎn)主要有以下幾種：

（1）操作人員操作的準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)。操作人員出現(xiàn)操作失誤將字節(jié)導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行問題。輕的生產(chǎn)產(chǎn)品出現(xiàn)問題，嚴(yán)重的將損害系統(tǒng)設(shè)備的安全，甚至造成周邊的人員安全隱患。因此，各生產(chǎn)單位都必須加大對(duì)操作人員的技術(shù)技能培訓(xùn)力度，保證各單位人員持證上崗，上崗人員都能夠規(guī)范操作。

（2）操作人員的能力素質(zhì)和道德素質(zhì)以及職業(yè)道德水平風(fēng)險(xiǎn)。許多自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心技術(shù)都掌握在實(shí)際操作人員手中，一旦操作人員發(fā)生技術(shù)泄露，將對(duì)企業(yè)造成巨大的損失和影響。因此單位必須加強(qiáng)人才的培養(yǎng)，定期開展思想教育活動(dòng)，培養(yǎng)工作人員對(duì)企業(yè)的責(zé)任感和歸屬感，樹立員工的主人翁意識(shí)，確保工作人員能一心一意的為企業(yè)工作。

（3）操作人員的疏忽大意。智者千慮，必有一失，許多失誤是操作人員就算看見了也會(huì)無法及時(shí)作出糾正反應(yīng)的。要減少這種風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，就必須要加強(qiáng)后期的檢測(cè)力度，并且加強(qiáng)人員的技能熟練度培訓(xùn)。

2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)中風(fēng)險(xiǎn)控制措施

2.1 提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)自身的抗干擾能力

在許多會(huì)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制造成影響的因素中，空間電磁干擾是難度較大的一個(gè)。通電導(dǎo)體周圍都存在有或大或小的電磁場(chǎng)，這些磁場(chǎng)沒有具體形態(tài)但分布廣泛，系統(tǒng)的硬件和軟件工作都經(jīng)常受其影響。如果能提前采取一些預(yù)見性措施進(jìn)行預(yù)防工作，將對(duì)解決電磁干擾問題有很大幫助。

為了盡可能的減少電磁干擾對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響，且保證系統(tǒng)的運(yùn)行效率不被降低，一般通過干擾電磁傳播、切斷干擾源和提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力等方式來保護(hù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。以下提出了幾種具體措施：

（1）選用高質(zhì)量電源。電源是所有自動(dòng)化控制系統(tǒng)都必須配備的重要組成因素，對(duì)電源的選擇關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)作的最終效果。自動(dòng)化控制系統(tǒng)所需要的電源既要能滿足整個(gè)系統(tǒng)的供電需求，也要確保電源供電產(chǎn)生的磁場(chǎng)能被抗干擾設(shè)備隔離，不影響系統(tǒng)工作。因此在選擇電源時(shí)，要綜合考慮各配件的組合效果，不要舍本逐末。

（2）采取合適的電纜線。合適的電纜線和正確的電纜敷設(shè)方式可以使電源對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的電磁干擾大大降低。一方面在實(shí)際工程中，銅帶鎧裝屏蔽電力電纜在降低動(dòng)力線的電磁干擾取得了良好的效果，另一方面，對(duì)電腦的敷設(shè)方式也能達(dá)到良好的電磁隔離效果。

（3）硬件濾波、軟件處理。電磁本身的抽象性和固有性決定了想要完全排除電磁干擾是不可能的，因此為了盡量減少電磁干擾的影響，我們需要同時(shí)對(duì)硬件和軟件進(jìn)行處理，進(jìn)一步穩(wěn)定系統(tǒng)的運(yùn)行，并保障系統(tǒng)的安全可靠。

2.2 軟件抗干擾措施

所謂軟件抗干擾措施就是通過程序設(shè)計(jì)手段來排除電磁干擾可能造成的自動(dòng)化控制系統(tǒng)誤動(dòng)作。這里列舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子加以說明。

2.2.1 觸點(diǎn)抖動(dòng)的消除。通過延時(shí)處理可以消除外部輸入設(shè)備產(chǎn)生的觸點(diǎn)抖動(dòng)，并消除某些可以長(zhǎng)期持續(xù)的脈沖干擾。通常我們使用這種方法處理按鈕、繼電器、傳感器等包含觸電的設(shè)備產(chǎn)生的觸點(diǎn)抖動(dòng)干擾，但實(shí)際操作時(shí)要注意設(shè)置延時(shí)時(shí)間要大于觸電抖動(dòng)間隔時(shí)間和脈沖干擾持續(xù)時(shí)間。

2.2.2 可測(cè)干擾信號(hào)的抑制。有些短時(shí)干擾信號(hào)可以通過特殊設(shè)備檢測(cè)到，再使用屏蔽裝置屏蔽。如大電感負(fù)載斷開時(shí)產(chǎn)生的干擾信號(hào)，可通過檢測(cè)設(shè)備將干擾信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)間由接點(diǎn)的方式通知控制系統(tǒng)，然后由控制系統(tǒng)的JMP/JME指令屏蔽輸入信號(hào)，即有干擾信號(hào)作用這段時(shí)間，不采集輸入信號(hào)。

2.2.3 漏掃描檢測(cè)。在編制自動(dòng)化控制系統(tǒng)所用的應(yīng)用程序時(shí)，可以采用分段的方法，在兩端程序的間隔點(diǎn)上加一段檢查節(jié)點(diǎn)，使每次掃描時(shí)，都對(duì)程序進(jìn)行一次檢查并給出正確信號(hào)，然后繼續(xù)執(zhí)行下一道程序和指令；如果有某段漏掃描，則發(fā)出警告信號(hào)并進(jìn)行預(yù)先規(guī)定的處理。

3 結(jié)束語

綜上所述，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題，大部分是環(huán)境因素、人為因素、設(shè)備因素造成的，這些大都可以通過企業(yè)管理人員、技術(shù)人員、操作人員的仔細(xì)工作和認(rèn)真檢查來有效的避免和預(yù)防。因此，想要在最大程度上降低自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，就必須要提高企業(yè)員工的綜合素質(zhì)。另外，企業(yè)還要不斷投注力量到技術(shù)的研發(fā)和更欣賞，不斷開發(fā)出更先進(jìn)的技術(shù)來促進(jìn)工作效率。

參考文獻(xiàn)

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