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《DCS系統(tǒng)接地與抗干擾問題淺析.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、DCS系統(tǒng)接地與抗干擾問題淺析發(fā)帖人:anderson點擊率:2246??摘要：接地系統(tǒng)在DCS安裝和應(yīng)用過程中是很重要的一環(huán)，很多令人費解的故障現(xiàn)象往往都是系統(tǒng)接地不好引起的，不同DCS廠家對接地系統(tǒng)的要求和接法又都不一樣。本文主要介紹了OVATION和INFI-90接地系統(tǒng)的主要特點，并對北侖電廠因接地或信號干擾引發(fā)的問題及處理過程進行了分析，對其它電廠在DCS系統(tǒng)接地或抗干擾方面的故障處理具有一定的指導(dǎo)意義。??關(guān)鍵詞：DCS控制系統(tǒng)；接地；分析1前言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DCS在工控制中的應(yīng)用越來越廣泛。DCS控制系統(tǒng)的可靠性直
2、接影響到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行，系統(tǒng)的抗干擾能力是關(guān)系到整個系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。而DCS接地系統(tǒng)的可靠性，又在很大程度上決定了該系統(tǒng)抗干擾能力的強弱。一般認(rèn)為，DCS接地系統(tǒng)應(yīng)該具備二種功能：1、當(dāng)進入DCS系統(tǒng)的信號、供電電源或DCS系統(tǒng)設(shè)備本身出現(xiàn)問題時，能有效地承受過載電流并可以迅速將過載電流導(dǎo)入大地。2、接地系統(tǒng)應(yīng)能夠為DCS提供屏蔽層，消除電子噪聲干擾，并為整個控制系統(tǒng)提供公共信號參考點，即參考零電位。為了滿足上述功能，DCS系統(tǒng)一般具有2個接地，即保護接地和工作接地：1）保護接地保護接地是將DCS中平時不帶電的金屬部
3、分（機柜外殼，操作臺外殼等）與地之間形成良好的導(dǎo)電連接，以保護設(shè)備和人身安全。2）工作接地工作接地是為了使DCS以及與之相連的儀表均能可靠運行并保證測量和控制精度而設(shè)的接地。不同資料對工作接地的分類和表述不同，一般分為邏輯地、信號地、系統(tǒng)地和屏蔽地。a、邏輯地：也叫主機電源地，是計算機內(nèi)部的邏輯電平負(fù)端公共地，也是+5V等電源的輸出地。b、信號地：也叫信號回路地，是現(xiàn)場返回信號的負(fù)端。當(dāng)DCS給現(xiàn)場提供24VDC時，且AI、AO為非隔離式，信號地就是系統(tǒng)地。當(dāng)由其他設(shè)備提供電源時，根據(jù)信號源原理決定是否接入公共接地極。c、系統(tǒng)地：也叫
4、系統(tǒng)基準(zhǔn)地，通常也是系統(tǒng)電源地，是為DCS信號提供的一個基準(zhǔn)點。在DCS中系統(tǒng)地就是給模件供電的24VDC或5VDC的電源地。對于通道隔離的I/O模塊應(yīng)用場合，它與信號地是有區(qū)別的，因為兩者沒有電氣聯(lián)系。系統(tǒng)地接地比較復(fù)雜，一般要考慮如下幾種情況：1）信號在現(xiàn)場側(cè)已經(jīng)接地的情況；2）系統(tǒng)I/O的輸入、輸出在現(xiàn)場接入同一裝置（而裝置的電路原理不明確）的情況。d、屏蔽地：也叫模擬地，是為了避免電磁場對儀表和信號的干擾而采取的屏蔽網(wǎng)接地。屏蔽地的接法電氣和儀控專業(yè)是有爭議的，電氣一般要求電纜屏蔽線二端接地，而儀控要求電纜屏蔽層必須一端接地，
5、以防止形成閉合回路干擾。鎧裝電纜的金屬鎧不應(yīng)作為屏蔽保護接地，必須是銅絲網(wǎng)或鍍鋁屏蔽層接地。接入公共接地極。除了上述幾種接地外，在很多場合下容易引起混亂的還有一個供電系統(tǒng)地，也叫交流電源工作地，它是電力系統(tǒng)中為了運行需要設(shè)的接地(如中性點接地)。2??OVATION接地系統(tǒng)分析1）OVATION系統(tǒng)接地特點北侖發(fā)電廠一期2臺600MW機組原控制系統(tǒng)為ABBTAYLOR公司的MOD300集散型控制系統(tǒng)，在2004年和2005年檢修期間，成功完成了2臺機組的DCS改造工作，把原來的MOD300系統(tǒng)徹底改造為美國西屋公司的OVATION系統(tǒng)
6、，OVATION系統(tǒng)典型接地圖如下：OVATION系統(tǒng)接地主要特點如下：a)系統(tǒng)必須單點接地。b)機柜（包括遠程I/O柜）在安裝時都要求裝絕緣墊，機柜和地之間的電阻在5兆歐以上。c)一般以控制器為單位，每個控制器的機柜要求所有保護地（CG）串聯(lián)，工作地（PG）以電源卡為單位串聯(lián)，最終在中心機柜的電源分配模件中與保護地連接，最終接入接地系統(tǒng)匯流排,由匯流排再接入DCS專用的接地地樁。d)OVATION系統(tǒng)要求配置獨立的DCS接地地樁，不能與其它系統(tǒng)共用。e)機柜到接地地樁的電阻不能大于1歐姆，并盡量使接地電纜最短。f)??遠程柜一般也要
7、求接入DCS的接地匯流排，但如果距離比較遠，且附近沒有大的電機設(shè)備，可以就近接地。g)操作員站機柜不要求裝絕緣墊，保護地也不能接入DCS接地系統(tǒng)的匯流排，應(yīng)該就近接地。2）我廠因接地或干擾原因曾引起的設(shè)備異常我廠OVATION系統(tǒng)投入使用已將近3年，系統(tǒng)運行一直比較穩(wěn)定。在設(shè)備安裝和運行初期，曾發(fā)生過由于接地和干擾原因引起的異常，所幸的是沒有導(dǎo)致機組跳閘或主設(shè)備跳閘。具體情況介紹如下：a、熱電偶信號二端接地在1號機組DCS改造期間，OVATION系統(tǒng)上電后，我們就發(fā)現(xiàn)600個左右的熱電偶信號中有大約200個信號白天在大幅跳躍，而到了晚
8、上這些信號的跳躍幅度就會小很多。曲線如下圖：我們對此百思不得其解，做了很多試驗，都沒能解決這個問題，后來我們檢查發(fā)現(xiàn)這些跳躍的熱電偶負(fù)端現(xiàn)場都是接地的。查閱熱電偶方面的手冊發(fā)現(xiàn)，其實熱電偶可以分為2大類：搭殼式和非搭殼式
