河南大學(xué)歐亞國際學(xué)院通信系 河南 開封 475000
工業(yè)與汽車領(lǐng)域中最常用的通信方式就是CAN通信,本身通信速度快、傳輸距離遠且可靠性高等特點。但生產(chǎn)過程中環(huán)境嘈雜,干擾因素較多,直接影響到通信過程中信號傳輸?shù)目煽啃耘c準確性,有必要做好研究分析工作,本文就此展開論述。
通信電路產(chǎn)生的干擾其實有很多的來源。最常見的一種電子干擾來源是電子元件的原因,電子元件的使用性相對較差,并沒有完全符合實際制造標準與需求,所以導(dǎo)致電子產(chǎn)品在實際使用過程中不能夠維持很好的穩(wěn)定狀態(tài)。為了解決由于電子元件造成的干擾性問題,所以需要在設(shè)計電路時選擇性能出眾、符合實際需求的元件,從而在最大程度上降低通信電路運行過程中產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象,最終提升電子產(chǎn)品整體上的性能。
印制板的設(shè)計與電路的穩(wěn)定性也存在直接的聯(lián)系,如果印制板設(shè)計不夠合理也會使電路受到干擾。在生產(chǎn)實踐過程當(dāng)中,經(jīng)驗可以證明印制板對于電路的穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性的作用,印制板設(shè)計的效果會直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的性能。在設(shè)計過程中需要最大限度上滿足合理性,提升電子產(chǎn)品的使用性能,進而使電子產(chǎn)品的使用時間延長。電子產(chǎn)品在實際使用當(dāng)中會涉及需要敏感度較高的元器件,如果電路對于數(shù)據(jù)信息具有相對較高好的要求,所以一定需要在設(shè)計過程中使用到一系列的精密元器件。如果所設(shè)計的電子產(chǎn)品當(dāng)中確實存在精密器件,就可以考慮對電子產(chǎn)品的性能進行本質(zhì)性提升,如果條件允許,可以考慮在設(shè)計過程中重點提升精密器件的性能[1]。
(1)屏蔽處理技術(shù)。由于CAN通信電路在工作過程中不可避免會受到電磁干擾的影響,導(dǎo)致測量參數(shù)存在誤差,影響設(shè)備的自動控制能力,甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。因此可以使用屏蔽處理技術(shù)降低電磁干擾的影響。具體可以通過將屏蔽管與儀表相連,減少干擾。由于設(shè)備的不斷發(fā)展創(chuàng)新,使用高質(zhì)量的屏蔽管還會改善CAN通信電路的工作性能,對于提升控制水平,改善生產(chǎn)具有重要意義。
經(jīng)實踐證明,屏蔽接地技術(shù)可以實現(xiàn)對設(shè)備的有效保護,并且效果相對顯著。屏蔽接地技術(shù)當(dāng)中實際上是屏蔽技術(shù)與接地技術(shù)組合,在接地技術(shù)的基礎(chǔ)上才能最大程度上發(fā)揮出屏蔽技術(shù)的效果。靜電屏蔽技術(shù),此時若帶正電導(dǎo)體周圍有完整的金屬屏蔽體,其周圍也會存在帶電導(dǎo)體,外側(cè)荷電與帶電導(dǎo)體導(dǎo)致外側(cè)區(qū)域會存在電場。運用接地技術(shù)處理技術(shù)屏蔽體,屏蔽體外殼的大量電荷就會被轉(zhuǎn)移到大地當(dāng)中,進而電場消失。
(2)設(shè)計科學(xué)的安全距離。在工業(yè)工程領(lǐng)域中,干擾的來源比較復(fù)雜,而EMI電磁干擾一直是影響設(shè)備性能、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量的主要因素。要想有效抑制工程項目中的差模和共模干擾,最佳策略便是在項目啟動前和設(shè)計過程中,充分考慮可能會遇到的干擾問題,并及時在系統(tǒng)設(shè)計、電路設(shè)計及軟件設(shè)計中采取相應(yīng)的抗干擾措施來濾除和抑制這些干擾,而非脫離實際環(huán)境,在設(shè)計完成或運行之后進行事后補救。
電磁干擾的影響在很大程度上與設(shè)備之間的距離有很大關(guān)系,因此通過控制有效的安全距離,可以降低輻射頻率,減弱電磁干擾的影響,從而更加合理的控制電磁干擾對設(shè)備的影響。具體在處理過程中,可以將CAN通信電路裝置安裝在距離導(dǎo)線較遠的位置,并結(jié)合屏蔽管的作用,有效處理電磁干擾的問題。
(3)安全接地處理。安全儀表系統(tǒng)安裝程序復(fù)雜,需要安裝技術(shù)人員具備相應(yīng)的技術(shù)素養(yǎng)。安全儀表系統(tǒng)安裝過程中技術(shù)人員起到主導(dǎo)作用,需要得到各方面的重視。在測試安全儀表系統(tǒng)的性能時,需要保證技術(shù)人員的專業(yè)水平,在了解相關(guān)安裝標準和注意事項的前提下進行安裝。具體而言,在安裝過程中為了避免發(fā)生不必要的錯誤,需要讓安裝的技術(shù)人員提前熟悉安裝的設(shè)備和安裝環(huán)境,并在正式安裝之前通過對比分析,形成完善的安裝方案,通過這種方式對材料和圖形進行針對性的設(shè)計,保證安裝的準確值。在安裝過程中,需要充分兼顧到不同安全儀表系統(tǒng)的特殊性要求,通過優(yōu)化安裝過程,降低安裝風(fēng)險。
在CAN通信電路的安裝過程中,及時進行接地處理,可以保證設(shè)備的安全運行,減少干擾電流的匯入,從而提升儀表的性能,保證參數(shù)的精確程度。在CAN通信電路的安裝工作中,需要嚴格執(zhí)行相應(yīng)的標準,對接地和接零進行處理,并且嚴格控制周邊電磁輻射對設(shè)備的影響,對電路和電源進行科學(xué)設(shè)置,避免形成不必要的感應(yīng)電流,從而降低對化工儀表的輻射干擾,提升設(shè)備測量的精準程度。
(4)使用相應(yīng)的輔助設(shè)備控制干擾。屏蔽器的使用是當(dāng)前化工企業(yè)生產(chǎn)中減弱CAN通信電路干擾的重要設(shè)備,可以屏蔽電源和線路的電磁輻射,從而有效避免電磁輻射對CAN通信電路的影響。另一方面,在CAN通信電路的安裝系統(tǒng)中也可以使用一定的濾波器設(shè)備,進行整流和濾波處理,從而降低電磁干擾的影響,及時恢復(fù)儀表功能,提升控制效果和管理水平。另外,將絕緣材料置于CAN通信電路與放大器之間,通過增加兩者之間的距離,也可以有效消除電磁干擾的影響,從而改善儀表的工作效率,控制化工企業(yè)的生產(chǎn)過程。對于儀表工作中出現(xiàn)的磁場耦合問題,可以借助磁力耦合器進行處理,從而弱化儀表周邊的磁場,解決干擾問題[2]。
總之,工業(yè)領(lǐng)域中干擾來源復(fù)雜,CAN通信電路干擾因素較多,要根據(jù)實際情況選擇合適的方式,控制干擾因素,或直接去除干擾源,保證CAN通信電路運行質(zhì)量,延長設(shè)備使用壽命。文中就CAN通信電路干擾為討論主題,總結(jié)歸納抗感染措施,為類似研究提供借鑒。