淺議DCS系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題

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1、維普資訊http://www.cqvip.com甘肅電力技術(shù)淺議DCS系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題索淵于新惠(國(guó)電蘭州熱電有限責(zé)任公司甘肅省蘭州市730020)I摘要】在DCS系統(tǒng)中干擾是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。分析各種干擾，合理有效地抑制干擾，使DCS系統(tǒng)正常工作。I關(guān)鍵詞】屏蔽抑制電源電纜電位1概述入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓迭加所形成。共模電壓有時(shí)較大，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DCS系統(tǒng)在電廠自動(dòng)化控特別是采用隔離性能差的配電器供電室，變送器輸制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。DCS控制系統(tǒng)的可靠性出信號(hào)的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130

2、V以上。直接影響到企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，系統(tǒng)的抗共模電壓通過(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接干擾能力是關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。DCS系影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)統(tǒng)中所使用的各種類型的卡件、測(cè)量和執(zhí)行設(shè)備，I／O模件損壞率較高的主要原因)，這種共模干擾可有的是集中安裝在控制室，有的是安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，為直流、亦可為交流。它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所形成的惡劣電差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，磁環(huán)境中。要提高DCS控制系統(tǒng)可靠性，一方面要主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電求DCS生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力：另一方面，路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成

3、的電壓，這種直接疊加在信要求工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。視，多方配合才能完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)2．2DOS控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來(lái)源的抗干擾性能。2．2．1來(lái)自空間的輻射干擾2電磁干擾源及對(duì)系統(tǒng)的干擾空間的輻射電磁場(chǎng)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過(guò)程、雷電、無(wú)線電廣播、電視、雷達(dá)、高2．1干擾源及干擾一般分類頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其影響DCS系統(tǒng)的干擾源與一般影響工業(yè)控制設(shè)分布極為復(fù)雜。若DCS系統(tǒng)置于所射頻場(chǎng)內(nèi)，就容備的干擾源一樣，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化易受到輻射干擾，其影響主要通過(guò)兩條路徑：一是的部位

4、，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源，即直接對(duì)DCS內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；二干擾源。是對(duì)DCS通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通信線路的感應(yīng)引干擾類型通常按干擾產(chǎn)生的原因、噪聲干擾模入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的式和噪聲的波形性質(zhì)的不同劃分。其中：按噪聲產(chǎn)電磁場(chǎng)大小，特別是頻率有關(guān)，一般通過(guò)設(shè)置屏蔽生的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振電纜和DCS局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為持續(xù)噪2．2．2來(lái)自系統(tǒng)外引線的干擾聲、偶發(fā)噪聲等；按噪聲干擾模式不同，分為共模主要通過(guò)電源和信號(hào)線引入，通常稱為傳導(dǎo)干干擾和差模干擾。共模干擾和差模干

5、擾是一種比較擾。這種干擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)重。常用的分類方法。(1)來(lái)自電源的干擾。DCS系統(tǒng)的正常供電電共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串維普資訊http://www.cqvip.com淺議DCS系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤動(dòng)作。其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，如開關(guān)操作浪涌、大型電力2．2．3來(lái)自DCS系統(tǒng)內(nèi)部的干擾設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻暫態(tài)沖擊等，都通過(guò)輸電線路傳到電源原邊。DCS電射產(chǎn)生，如邏輯電路相

6、互輻射及其對(duì)模擬電路的影源通常采用隔離電源，但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互其隔離性并不理想。實(shí)際上，由于分布參數(shù)、特別不匹配使用等。這都屬于DCS制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)是分布電容的存在，絕對(duì)隔離是不可能的。行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容，比較復(fù)雜，作為我們使用(2)來(lái)自信號(hào)線引入的干擾。與DCS系統(tǒng)連接部門是無(wú)法改變，可不必過(guò)多考慮。的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，3主要抗干擾措施總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過(guò)變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電3．1采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視：

7、二是信號(hào)線受在DCS系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾串入DCS系統(tǒng)主要通過(guò)DCS系統(tǒng)的供電電源(如干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起i／oCPU電源、I／O電源等)、變送器供電電源和與DCS信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信的?，F(xiàn)在，對(duì)于DcS系統(tǒng)供電的電源，一般都采用號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯隔離