淺談如何減少變頻器對(duì)氟化工裝置D C S信號(hào)的影響

倪海華

（江蘇中潤氟化學(xué)科技有限公司，江蘇啟東 226200）

淺談如何減少變頻器對(duì)氟化工裝置D C S信號(hào)的影響

倪海華

（江蘇中潤氟化學(xué)科技有限公司，江蘇啟東 226200）

當(dāng)前，由于氟化工這一行業(yè)內(nèi)DCS的普及，以及變頻器使用數(shù)量的逐步增多，使得變頻器對(duì)DCS帶來干擾這一問題逐步凸顯。基于此，闡明了生產(chǎn)具體實(shí)施期間大量應(yīng)用的抵抗干擾的方式種類，以更好地降低或杜絕變頻器給氟化工配置內(nèi)部DCS帶來的擾亂。

氟化工裝置；DCS信號(hào)；變頻器；干擾

當(dāng)前，國內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)總線模式才剛興起，而DCS在氟化工行業(yè)內(nèi)已普遍運(yùn)用。并且在流量線性控制這一體系內(nèi)，DCS能夠借助變頻器控制電動(dòng)機(jī)本身的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，達(dá)成精確控制流量這一目標(biāo)，也成為變頻器的一個(gè)主要副作用。由于氟化工實(shí)施生產(chǎn)期間，通常運(yùn)用聚集供電這一方法，相應(yīng)的低壓型配電間同DCS控制間、生產(chǎn)裝置要分開設(shè)置。且因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)高腐蝕性環(huán)境和防爆相關(guān)規(guī)定，變頻器通常裝配于配電間中，因此現(xiàn)場(chǎng)直線布局往往與DCS儀表線路有平行或交叉走線，此時(shí)如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，則會(huì)產(chǎn)生很大的干擾，甚至直接影響自動(dòng)化控制，引發(fā)停車事故。

1 降低變頻器給氟化工裝置本身DCS信號(hào)造成干擾的方式

1.1 減弱擾亂源

1.1.1 增加電抗儀

輸入型電抗儀。變頻器電源輸入部位接入電抗儀后，能夠讓輸入電流本身的波形獲得極大的改進(jìn)，不但可以明顯地提升功率參數(shù)，還能夠很好地減弱輸出電流本身的高次諧波對(duì)其余設(shè)備造成的干擾。

輸出型電抗儀。變頻器輸出部位通常不會(huì)接入電抗儀，但如果有必要，就應(yīng)接輸出型電抗儀[1]。對(duì)于輸出型電抗儀的選用規(guī)定即：最大頻次之下開展工作期間，電抗儀本身的電壓下降不能大于既定電壓的3%～5%。

1.1.2 接入濾波器

濾波器大多運(yùn)用到阻礙具備輻射特性且頻次較高的諧波型電流內(nèi)，關(guān)聯(lián)于變頻器本身的輸入和輸出型電路內(nèi)，通常由線圈和電容器構(gòu)成。

通常狀況下，變頻器無需裝配電源型濾波器，但是在供電型電路內(nèi)接入其他極易被電磁干擾的設(shè)備或是電動(dòng)機(jī)本身的電纜太長導(dǎo)致電源線內(nèi)部電磁干擾電壓上升以后，變頻器就要裝配電源型濾波器。

對(duì)于功率不大的變頻器，則可以借助成本不高的電磁干擾阻礙方式：把電動(dòng)機(jī)本身的電纜穿過鐵氧體磁環(huán)，讓穿透部位的導(dǎo)線本身阻抗部分增加，阻礙電磁干擾電流穿過。若在鐵氧體磁環(huán)內(nèi)繞上數(shù)圈導(dǎo)線，電感總量同阻抗數(shù)值會(huì)依據(jù)圈量的平方倍數(shù)增加。電動(dòng)機(jī)本身的電纜能夠三次橫穿鐵氧型體環(huán)，但是需要注意聯(lián)結(jié)電動(dòng)機(jī)和變頻器的接地線要留于環(huán)外。

1.2 對(duì)線路實(shí)施屏蔽

1.2.1 對(duì)主要電路加以屏蔽

變頻器和電動(dòng)機(jī)間的聯(lián)結(jié)線，要盡可能穿進(jìn)金屬管中，金屬管要接進(jìn)地表，對(duì)主要電路實(shí)施屏蔽，即吸收并減弱擾亂源朝外釋放輻射這一能力。

1.2.2 控制電路本身的屏蔽

控制電路本身的屏蔽，就應(yīng)防范外部的擾亂信號(hào)進(jìn)入到控制電路內(nèi)，普遍運(yùn)用的方式即借助屏蔽線。在控制線和變頻器加以聯(lián)結(jié)以后，屏蔽表層無需接進(jìn)地表，僅需把之中的一頭接進(jìn)設(shè)備本身的信號(hào)公眾接地端口就行，但一定要注重屏蔽表層不管是接進(jìn)公眾端口亦或是接進(jìn)地表，均僅可以于一頭實(shí)施，不能兩頭都接地。

1.3 隔絕擾亂信號(hào)

電源隔絕。于氟化工裝置內(nèi)部，為了防范進(jìn)到電網(wǎng)內(nèi)部的干擾信號(hào)進(jìn)到DCS中，而且還為了避免電網(wǎng)本身的起伏給DCS這一體系帶來的負(fù)性因素，DCS通常借助UPS加以供電。

信號(hào)隔絕。信號(hào)隔絕即讓已進(jìn)到控制線路內(nèi)部的干擾信號(hào)無法進(jìn)到設(shè)備中，隔絕部件即運(yùn)用線型光電式耦合管。

1.4 科學(xué)布線

科學(xué)布線可以于某種程度上減弱干擾信號(hào)本身的強(qiáng)度，實(shí)施布線期間，要遵照如下準(zhǔn)則：

（1）遠(yuǎn)離準(zhǔn)則。干擾信號(hào)的多少同被干擾控制線與干擾源間間距的平方為反比。有資料指出，若被干擾的控制線距離干擾源大于30cm，干擾強(qiáng)度會(huì)減弱1/2～3/4。所以，各類設(shè)備本身的控制線要盡可能離開變頻器本身的輸入與輸出線。

（2）相絞準(zhǔn)則。兩條控制線相絞，可以降低干擾信號(hào)。由于兩點(diǎn)鄰近的絞距內(nèi)，借助電磁感應(yīng)形成的擾亂電動(dòng)勢(shì)本身的朝向即反向[2]。數(shù)據(jù)指出，控制線相絞以后，其抗干擾信號(hào)的成效同絞距相關(guān)：絞距愈少，阻礙干擾信號(hào)的成效愈優(yōu)。

（3）不平行準(zhǔn)則?？刂凭€若同變頻器本身的輸入與輸出線平行走線，那么二者間的互感愈多，分散電容就愈多，因此電磁和靜電感應(yīng)本身的干擾信號(hào)就愈大。所以，控制線在空間內(nèi)要盡可能同變頻器本身的輸入與輸出線加以交互，垂直型交互最佳。

1.5 正確接地

設(shè)施接地的關(guān)鍵目標(biāo)即為了保證安全，但是對(duì)部分具備高頻干擾信號(hào)的設(shè)備而言，還具備將高頻干擾信號(hào)引進(jìn)地表這一作用。接地期間要注重如下幾方面：接地線要盡可能粗，接地部位要盡可能接近變頻器。接地線要盡可能離開電源線。變頻器運(yùn)用的接地線，一定要同其他設(shè)備接地線分離，必須防止將全部設(shè)備的接地線加以聯(lián)結(jié)以后才接地。變頻器本身的接地處不可同電源本身的“零線”聯(lián)接。

2 結(jié)束語

總之，科學(xué)降低變頻器給氟化工裝置本身DCS信號(hào)帶來的干擾，能夠很好地促使DCS信號(hào)在氟化工行業(yè)內(nèi)獲得全方位的運(yùn)用，以提升這一行業(yè)本身的生產(chǎn)成效，最終推動(dòng)氟化工行業(yè)得以更好的進(jìn)步。

[1] 于秀明，劉武，馬可楠，等.DCS控制系統(tǒng)在離子膜燒堿生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及維護(hù)[J].遼寧化工，2016，（12）：1516-1519.

[2] 趙爽，王鵬.核電廠DCS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制站SOE信號(hào)測(cè)試方法研究[J].儀器儀表用戶，2016，（1）：87-90.

Discussion on How to Reduce the Influence of Frequency Converter on DCS Signal of Fluorine Chemical Plant

Ni Hai-hua

At present，due to the popularity of fluorine industry in this industry，as well as the gradual increase in the number of inverter applications，making the interference of the inverter on the DCS gradually highlighted the problem.The article clarifies the type of resistance interference that is used in a large number of applications during the implementation period to better reduce or eliminate the disruption caused by the con figuration of the internal DCS in the inverter.

fluorine chemical plant；DCS signal；frequency converter；interference

TQ124.4

B

1003–6490（2017）10–0091–02

2017–07–27

倪海華（1979—），男，江蘇啟東人，工程師，主要研究方向?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化。