探究自控儀表與DCS的抗干擾措施

高思佳

【摘 要】隨著DCS系統的推出，現已逐漸占據了過程控制領域的主導地位。傳統工藝的儀表是由不同的廠商提供，沒有統一的標準，質量參差不齊，自控儀表的推出解決了現有的一些問題，得到了大范圍的推廣。與此同時，DCS系統以其多種優勢近些年也得到了快速的發展。對自控儀表與DCS的抗干擾措施的研究可以確保整個系統的正常運行。本文將對DCS進行相關的介紹，提出了自控儀表與DCS的抗干擾措施，希望可以對其進行進一步地完善和提升。

【關鍵詞】自控儀表；DCS抗干擾；解決措施與方法

0 前言

隨著科技的不斷發展，人們對控制領域的要求也越來越高，一些新的技術也不斷被發明，自控儀表和DCS也就應運而生，但是在使用過程中也會遇到一系列的問題，對自控儀表與DCS的抗干擾措施的探究有助于對自控儀表和DCS系統進行完善，使其更好地為人們服務。

1 裝置的基本狀況和DCS概述

1.1 DCS概述

DCS是分布式控制系統的英文縮寫，在國內自控行業又稱為集散控制系統。它是一種新型的計算機控制系統。主要采取的是分散控制、集中操作的方法。這種系統的好處是可靠性高，由于不同的系統承擔的功能不同，當一臺設備出現問題時，不會影響其他設備的正常運行，將損失降到了最低。由于發生損壞的范圍比較小，所謂維修起來十分便利。可以迅速找到損害的地方進行維修。DCS具有開放性、靈活性、協調性、控制功能齊全的特點。在結構上來說，DCS主要是由過程級、操作級和管理級三部分組成。DCS系統是一個大系統，每一部分單獨工作又互相聯系，發揮著重要的作用。

1.2 裝置運行過程中的主要特點

DCS是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的。DCS系統與常規的模擬儀表和集中型計算機控制系統相比，具有更為顯著的特點。主要包括系統組分靈活，操作更加方便快捷，控制功能更加完善，安全可靠，可以實現信息共享這幾方面。DCS的系統構成靈活，可以根據實際情況加入或者撤去工作站，DCS的反饋系統更加便捷，同時DCS系統相對來說還比較方便，無論是多么復雜的運算都可以通過高精度的微處理器進行計算，在DCS系統中，通過獲得一定的權限之后就可以獲得許多自己需要的參數。

1.3 通訊網絡在DCS中的價值和作用

通訊網絡是連接各種通信設備，完成統一控制。通訊網絡在DCS中起著重要的作用。它與一般的網絡不同，它的響應時間更短，而且對惡劣環境的適應性更強。近些年來通訊技術和網絡都得到了相應的發展和完善，這些都為DCS的發展奠定了良好的基礎。DCS系統所用的微處理器和微機相對來說比較便宜，加上自動控制化理論的不斷完善和發展，都促進了DCS的發展。

2 自控儀表及DCS抗干擾措施

2.1 設備自身的抗干擾性能

自控儀表及DCS的抗干擾措施是各個方面的。其中改善設備自身的抗干擾性能是最基礎也是最重要的措施之一。由于DCS設備其內部的線路等相對普通線路都有明顯的改良，這種設計使其抗干擾性能也更為顯著，不易受到外界的影響。在DCS設備及儀表的金屬外殼上都進行了一定的完善，設了電氣保護PE的接地端子，其次DCS設備還具有多種抗干擾的設置，這些就使得DCS設備在使用過程中更加地穩定。從理論上來說DCS設備抗干擾性能基本是無懈可擊的，所有的可能干擾都最小化甚至完全屏蔽，從技術到措施各個方面都很完善。

2.2 環境抗干擾的情況

對環境的抗干擾措施實施是一個整體的防護。中控室的建筑材料都是采用混凝土之類的抗干擾性能比較好的材料。地面的用材也選的是抗靜電的水磨石，所處環境的抗干擾性能對這個設備的運行起著重要的作用。中央控制室的外圍有著一圈鋼絲網，目的就是減少外界因素對DCS系統的干擾。該鋼絲網的設置對室內高頻對講機的影響不大，也就是對整個工作過程中的交流基本沒有大的影響，但卻對低頻率的屏蔽效果明顯，達到了人們想要的結果。整個環境都有著良好的抗干擾性能有利于DCS系統正常運行。

2.3 外線路的抗干擾情況

抗干擾措施主要體現在三個方面：抑制干擾源、切斷干擾傳播途徑和提高敏感器件的抗干擾性能。其中提高外線路的抗干擾性能屬于切斷干擾的傳播途徑。外線路的抗干擾情況會直接影響DCS系統的運行，采取相應的措施可以增強外線路的抗干擾能力，從根本上解決了高壓工頻強電磁場對DCS干擾的危害。外線路干擾的抗干擾措施是否到位直接影響著DCS系統的運行情況，外線路的數據總線采用的是光纖電纜，它在滿足通訊速率的同時還具有良好的高頻抗干擾性能。

3 安裝過程中遇到的問題及其解決方案

3.1 確保中控室IE系統與PE系統僅一點相連

在安裝的過程中需要注意的是一定要確保中控室IE系統與PE系統僅一點相連，此外要保證兩個系統之間的電阻在五歐姆以上，許多工作人員的專業素養參差不齊，在工作過程中不注重細節，可能就會使整個系統之間的電阻不符合要求。其次，在測量電阻時不能結束后再進行測量，有的測量人員對一些操作細節不了解或者在測量的過程中為了一時的方便而只進行一次測量，這樣會影響整體的測量結果，對于相關知識的掌握和操作的熟悉可以更好地進行安裝。

3.2 解決方法

確保中控室IE系統與PE系統僅一點相連， 這就要求工作人員的專業素養必須達到一定的等級，在工作過程中要全程認真仔細。要對整個連接方法熟悉掌握，然后根據相應的規定進行操作。首先要將中控室內IE接地母線上的所有現場儀表電纜全部脫開，對于中控室內IE接地系統與PE系統之間的阻電阻也有一定的要求，一般來說中控室內IE接地系統與PE系統之間的電阻應該能在五歐姆以上。如果電阻小于五歐姆的話要采用相對應的措施。在此之后要將現場儀表電纜屏蔽線逐根接至中控室內IE接地母排，在接的時候需要注意的是每接一根線就要進行測量一次，一定要保證電阻在合格的范圍內。

3.3 指示值出現異常波動

指示值出現異常波動也是目前的常見問題之一。整個安裝施工過程雖然看起來簡單，但卻存在許多需要注意的地方。在整個安裝過程中，工作人員要注意指示值的變化，了解正常范圍。掌握常見的出現指示值異常的情況，當指示值出現異常波動的時候要及時地采取措施，防止影響整個系統的運行。

3.4 解決方法

工作人員要知道指示值的正常值，這樣才能及時發現指示值的異常波動。工作人員要實時關注指示值，當出現DCS系統指示值的異常波動時，一定要對及時進行檢查，首先要觀察控制站卡件指示等顯示是否有異常情況，其次要進入監控“故障診斷”進行詳細檢查，盡量在短時間內查明引起異常波動的原因，然后根據不同的原因采取相對應的解決措施，這樣可以及時地對故障進行維修，保證指示值恢復到正常范圍內，對此類問題進行記錄，防止類似問題的再一次出現。

4 結語

二十世紀七十年代中期開始了DCS系統相應的的研究，DCS系統有關的技術得到了進一步發展。DCS系統可以說是一個集成化的信息系統，現在的DCS在前幾代的基礎上經過多次的改良和完善，滿足市場的多種需求，具有多種特性，具有較高的擴展性和靈活性，運用了許多先進的技術，具有動態流程畫面，是科技上的一大進步。它打破了常規儀表的局限性，實現了對工藝生產全程的集中監視、控制和管理。本文提出了自控儀表及DCS的一些抗干擾措施，有利于更好地發揮DCS系統的作用。

【參考文獻】

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