[摘 要]微机监控与检测系统在生产领域的广泛应用已有近二十年的历史。其核心技术是单片机和微处理器，微机监控与检测系统的硬抢占设计和软件设计已逐渐成熟和规范。问题是，在实验室里属于很理想的设计，拿到应用现场常常很不理想，无论怎样调试也不能达到设计要求。一些测试系统；传感器线路板和程序在试验室里运行良好；一放到现场就不灵了。这是怎么回事呢？
　　[关键词]微机监控 检测系统 干扰
　　中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0398-01
　　引言
　　原来工业现场条件和实验室里的条件差别太大了。不是说“一切都以时间、地点、条件为转移的吗？”事实确实如此。设计好的微机监控与检测系统在实验室里进行测试，没有什么干扰，也就发现不了有什么不妥。当把它应用到工业现场时，要与现场中各种电器设备相配合，工业现场各种动力设备在运行中不断起动和停顿，这样现场环境比起实验室就显得十分恶劣。在实验室里不曾有的干扰源出现了，比如，电磁干扰、过压干扰、系统本身噪声干扰、环境干扰，还有一些不可预知的杂乱信号的干扰。恶劣的环境造成大量干扰源，常常使整个系统不能正常运行，使控制失灵，甚至造成重大事故。
　　干扰本身往往带有随机性，干扰的影响也就往往是随机的，难以预期的。如线路上传输的数据受到杂乱电磁信号的干扰而造成数据丢失或改变、电源的波动和瞬间的闪电或雷击造成某个内存单元的数据更改。干扰造成传输数据的丢失或改变，可以使程序丢失，可以使程序导入错误的流程引起系统错误动作。如果干扰造成系统中内存单元、程序计数器、某个标志位的改动，轻的引起数据处理失真，严重的是引导程序去执行一系列毫无意义的指令，甚至引起程序飞掉或者步人死循环，从而直接导致系统失控。”
　　解决干扰的途径干扰的影响如此严重，如何解决呢？当然是设计过程中采取抗干扰措施。抗干扰措施无非是两种途径。一种途径是采取硬件抗干扰措施，另一种则是采用软件抗干扰技术。
　　1、硬件干扰措施的局限性。
　　在硬件设计过程，整个控制系统，从整体结构、印刷线路板、传感器和传输线路都需要采取抗干扰措施。但是，采取设计硬件抗干扰措施有很大的局限性。设计过程中往往只能针对那些可以预期的干扰源，比如一个应用在强电磁环境下的微机监控和检测系统，它的布线是否要采用屏敝线，是否要穿金属管，系统如何可靠接地等都是能够考虑到的问题。而那些不可预知的干扰源，硬件设计就无所适从了。因此，一个控制系统的抗干扰不可能也不应该完全依；靠硬件解决，那样会增加系统本身的成本。而且，往往是完成了整个系统的硬件设计后，投人工业现场运行的过程中，才发现存在干扰的情况，这是事先没有预料到的。此时如果推翻原来的设计不仅浪费了宝贵的时间，还浪费了大量的人力物力。
　　2、软件抗干扰的优越性
　　与硬件抗干扰相比，软件抗干扰就灵活得多，优越得多了。针对以上那些干扰源，如果在监控程序编程过程中解决以下几个问题；就能实现软件抗干扰。
　　第一，不让程序进死循环或具有把程序从死循环拉出的能力。第二、不让干扰破坏程序本身的内。容。第三、在程序跑飞后重新回到正常程序人口处。第四、及时发现并纠正因干扰而导致的传输数据和标志的改变。这样我们就可以确立一个设计原则，能用软件手段解决的问题，就不要用：硬件来实现。更多地采用软件抗干扰技术是提高系统可靠性和提高设计效率的有效途径。
　　3、软件干扰设计技术
　　软件抗干扰技术在微机监控与检测系统的设计中，比硬件抗干扰设计方便又灵活。大体有五项措施是行之有效的。
　　第一、在设计中要坚持程序结构化，功能模块化原则。一般情况下，一个功能模块应该只有一个人口和一个出口，不能让程序任意跳转。这样做出来的监控程序不光有良好的可读性，修改起来也较方便，这是汇编程序设计人员必须养成的编程习惯。
　　第二、设计陷阱捕获跑飞的程序。现代的芯片多带有WDT（看门狗）。利用WDT可有效地防止由CPU中的PC飞出正常，运行的程序区域而导致系统瘫痪，也是防止程序进入某个死循环的有效手段；同时应该在空白存储区域有意识地设置软件陷阱來捕获跑飞的程序。比如复位指令，也可考虑加上以下捕获语句：
　　NOP；
　　NOP；
　　LJMPAIN
　　第三、数学滤波技术的采用。监控与检测系。统大多需进行数据采集，为了消除干扰对传感器数据传输的影响，在传输线路上的影响，在硬件措施上采取有源或无源RLC网络构成滤波器对信号实现频率滤波，同样，运用一些算法程序也可以实现软件滤波，采用软件滤波器对消除数据集中的误差，可以获得比较满意的效果。采用何种算法要根据信号的变化规律夹选择。
　　第四、系统之间通讯的协议；对于比较大一点的系统，往往一个系统采集到的数据系统要传送到另一个系统，这就要设计系统之间的通信协议。这里所说的协议不是计算机网络上的通讯协议，比那个简单一些，更多的意义是规定通讯双方接受的数据格式，检错方法等。其实，微机监控与检测系统进行通讯时的数据量不是很大。比如说，一个班400台布机的产量，也就是几K或几十K，这时追求的不是速度而数据的完整与正确。可以采取简单的奇偶校验的方法；但要设计严格的双方收发“握手”联络，也可以数据多传两次，让上位机进行数据块的检错处理来更好地保证和下位机之间数据传输的可靠性。
　　第五、开关量信号软件抗干扰技术。开关量信号是常用的信号。开关量信号主要来自电动机，继电器触点信号：探测器的报警信号和手动自动控制，开关量信号。开关量信号的主要：问题是抖动；这里面不光有机械抖动，触点动作时的抖动，也包括脉冲电信号由于；干扰造成的由高电平变低电平，由低电子变高电平的抖动。
　　开关量信号消除抖动要采取多次采样，直到采样值完全一致为止。如果多次采样值总是变化不定，就表明系统出现异常现象；需要给出报警信号。这就需要进行程序调整，直到采样值稳定为止。
　　比如在设计微机火灾报警控制器时探头检测烟尘达到一定浓度就向控制器给出一个开关量报警信号。怎样确认这个报警信号是不是误报呢？在程序设计中可以这样做：正常时系统每隔20ms就，按照地址顺序二个接一个地巡检探头，接到某一个探头的报警，第一次设置标志并不报警，马上停止正常巡查，每隔3ms就对该地址探头检测两次都报警则系统报警继续下面的巡检。这样，系统的误报率就大大降低了。
　　最后要指出的干扰问题是微机监控与检测系统在具体应用中的准确性是最大的难题，它没有一定之规，也没有一成不变的办法，更多的设计人员与调试人员依靠经验在现场反复试验，反复修正来解决问题。软件抗干扰技术是行之有效的方法；但是光靠硬件抗干扰不行，而光靠软件抗干扰也有困难。只有把系统的硬件和软件抗干扰措施有机地结合构成双重抗干扰防线，才能从根本上提高系统的可靠性。