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1、DCS控制系統(tǒng)應用中的抗干擾措施 隨著科學技術的發(fā)展，dcs在電力行業(yè)自動控制中的應用越來越廣泛。DCS控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到機組的安全生產和經濟運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關系到整個系統(tǒng)可靠運行的關鍵。自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型DCS，有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產現場和各電機設備上，它們大多處在強電電路和強電設備所形成的電磁環(huán)境中。要提高DCS控制系統(tǒng)的可靠性，一方面要求DCS生產廠家提高設備的抗干擾能力；另一方面，要求在工程設計、安裝施工和使用維護中，引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有
2、效地增強系統(tǒng)的抗干擾性能?！ ?、電磁干擾源及對系統(tǒng)的干擾 1.1干擾源及干擾一般分類 影響DCS控制系統(tǒng)的干擾源與一般影響電力控制設備的干擾源一樣，大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位，這些電荷劇烈移動的部位就是噪聲源，即干擾源。干擾類型通常按噪聲干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網串入，地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元器件損壞
3、（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓，它們直接疊加在信號上，直接影響測量與控制精度?！ ?.2DCS控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源 1.2.1來自空間的輻射干擾空間的輻射電磁場（EMI）主要是由電力網絡、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、雷達、高頻感應加熱設備等產生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復雜。若DCS系統(tǒng)置于所射頻場內，就會接收到輻射干擾，其影
4、響主要通過兩條路徑：一是直接對DCS內部的輻射，由電路感應產生干擾；二是對DCS通信內網絡的輻射，由通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現場設備布置及設備所產生的電磁場大小，特別是頻率有關?！ ?.2.2來自系統(tǒng)外引線的干擾主要通過電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾，這種干擾在現場較嚴重?！ 。?）來自電源的干擾：實踐證明，因電源引入的干擾造成DCS控制系統(tǒng)故障的情況很多，DCS系統(tǒng)的正常供電電源均由工作電源供電，由于其覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電流。尤其是內部的變化，大型電力設備啟停
5、、交直流傳動裝置引起的諧波等，都通過輸電線路傳到電源原邊?！ 。?）來自信號線引入的干擾：與DCS控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入，此類干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或與電氣系統(tǒng)共用信號儀表的供電電源串入的電網干擾，這種干擾往往被忽視；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾，這種干擾是很嚴重的，由信號引入干擾會引起I／O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴重時，將引起元器件損傷；對于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導致信號間互相干擾，引起共地系
6、統(tǒng)總線回流，造成邏輯數據變化、誤動和死機。DCS控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I／O模件損壞數相當嚴重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。 ?。?）來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾：接地是提高電子設備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一，正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設備向外發(fā)出干擾；而錯誤的接地，反而會引入嚴重的干擾信號，使DCS系統(tǒng)將無法正常工作。DCS控制系統(tǒng)的地線包括：系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對DCS系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起接地環(huán)路電流，影響
7、系統(tǒng)正常工作。例如：電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，則有電流流過屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內有會出現感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其他接地處理混亂，所產生的地環(huán)流就可能在地線上產生不等電位分布，影響DCS內邏輯電路和模擬電路的正常工作。DCS工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響DCS的邏輯運算和數據存貯，造成數據混亂、程序跑飛或死
8、機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作?！ ?.2.3來自DCS系統(tǒng)內部的干擾主要由系統(tǒng)內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生 如：邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于DCS制造廠對系統(tǒng)內部進行電磁兼容設計的內容，比較復雜，作為應用部門是無法改變的，可不必過多考慮，但要選擇具
