工廠DCS控制系統(tǒng)抗干擾問題及對策

【摘要】DCS控制系統(tǒng)結(jié)合計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)和過程控制技術(shù)，實現(xiàn)分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活和組態(tài)方便。隨著工廠的現(xiàn)代化發(fā)展，對DCS控制系統(tǒng)的要求越來越高了，工廠設備的安裝不當都會對系統(tǒng)產(chǎn)生一定的干擾。本文就工廠DCS控制系統(tǒng)中的干擾問題進行分析，探討抗干擾的方法對策。

【關(guān)鍵詞】DCS控制系統(tǒng)干擾接地原因?qū)Σ?/p>

一、DCS控制系統(tǒng)概述

DCS控制系統(tǒng)是以微處理機為基礎，以微機分散控制、操作和管理集中為特性，是集先進的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、CRT技術(shù)和控制技術(shù)即4C技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。DCS控制系統(tǒng)將功能分散到不同的計算機上實現(xiàn)，因此某臺計算機出現(xiàn)故障時，不會影響到其他計算機的工作以及系統(tǒng)其他功能的發(fā)揮，所以DCS控制系統(tǒng)的可靠性較高。

將DCS控制系統(tǒng)運用于工業(yè)生產(chǎn)中，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，提高了工廠自動化水平，減輕了工人的勞動強度。但是，由于工廠中的設備較多，尤其是在火電廠中電氣設備較多，這些設備的運行都給DCS控制系統(tǒng)帶來了一定的干擾，加上DCS控制系統(tǒng)自身存在一定的干擾，這樣就使得DCS控制系統(tǒng)無法正常高效工作。

二、DCS控制系統(tǒng)干擾問題分析

2.1干擾對系統(tǒng)的影響

DCS控制系統(tǒng)是一種計算機系統(tǒng)，它對信號非常的敏感。在工廠中，各種設備的運行會帶來一些電磁感應、靜電感應，加上雷電感應、系統(tǒng)接地不良等因素，DCS系統(tǒng)就會因為這些因素而產(chǎn)生各種故障，進而影響到系統(tǒng)的正常運行。

2.2干擾的原因分析

DCS控制系統(tǒng)的信號是微弱的直流或交變信號，當周圍電氣設備在運行時產(chǎn)生的電磁場會以不同的途徑和方式混入測控系統(tǒng)中，進而影響到DCS控制系統(tǒng)的正常運行。工廠DCS控制系統(tǒng)的干擾主要可以分為外部干擾和內(nèi)部干擾。具體來說可以分為以下幾類：第一，傳導干擾。電氣設備的運行中，當設備燒壞，電源與信號電纜之間短路，然后強電就會竄入弱電中，進而就會導致DCS信號受到干擾，甚至導致設備的損壞。第二，電容電感耦合干擾。在現(xiàn)場，往往很多信號電纜管是同時接入控制系統(tǒng)中的，而這些信號電纜在一起走線，那么信號就會通過分布電容干擾到其他信號電纜的運作。第三，計算機供電線路上引入的干擾。大型電氣設備在開關(guān)時會產(chǎn)生較大的交變磁場，交變磁場在信號電纜上發(fā)生耦合作用對DCS控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，一旦干擾超過一定的范圍就會影響系統(tǒng)的正常運行。第四，雷擊、靜電因素。雷擊會產(chǎn)生電磁干擾，進而影響到系統(tǒng)的運行。靜電達到一定的程度就會毀壞設備。

三、DCS控制系統(tǒng)抗干擾的對策

工廠DCS控制系統(tǒng)的干擾存在有三個必備要素：干擾源、傳播途徑和接收器。也就是說，切斷這三者中的任意一個，干擾就不存在了。那么，根據(jù)系統(tǒng)干擾的類型來采取抗干擾的對策，主要可以從以下四個方面來進行：（1）屏蔽。屏蔽是抑制干擾的重要方法。對交變磁場和高壓電場進行屏蔽，在建設DCS控制系統(tǒng)機房時，在機房墻體內(nèi)布置金屬網(wǎng)來實現(xiàn)對整個機房的屏蔽。（2）接地系統(tǒng)。接地是抑制干擾最根本的措施。接地可以分為保護性接地和功能性接地。DCS控制系統(tǒng)的保護性接地既可以單獨設置，也可以接入工廠的接地網(wǎng)中，接地電阻要小于4Ω。在進行DCS控制系統(tǒng)的設計時，需要根據(jù)系統(tǒng)的安裝情況來設置和安裝合理的接地系統(tǒng)，正確處理各種不同信號的接地。接地時要注意接地電阻的大小，當接地電阻過高時要采取相應的措施來降低接地電阻，促進接地系統(tǒng)最大限度的發(fā)揮作用。（3）軟件抗干擾。DCS控制系統(tǒng)的電磁干擾比較復雜，在抑制的過程中還應從系統(tǒng)軟件方面進行考慮，進行系統(tǒng)軟件的設計和組態(tài)時考慮到抗干擾處理，提高系統(tǒng)的可靠性。（4）雙絞線代替兩根平行導線。雙絞線是由一對相互絕緣的金屬導線絞合而成，不僅可以抵御一部分來自外界的電磁波干擾，而且可以降低自身信號的對外干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消。

四、結(jié)束語

為了保證工廠DCS控制系統(tǒng)運行的安全、穩(wěn)定，必須看到內(nèi)外干擾對DCS控制系統(tǒng)的影響，根據(jù)干擾的類型和原因來選擇恰當?shù)姆椒▉硪种聘蓴_，盡量減少系統(tǒng)的破壞和故障，促進系統(tǒng)的正常運行，促進工廠的發(fā)展。

參考文獻

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