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控制系统干扰简析与防范措施

作者:韩广峰 王小丽 来源:电子技术与软件工程

【关键词】干扰 信号 接地 集散控制系统

我国现在企业发展迅速,促进我国经济的高速发展。企业的发展需要依靠科学技术,科技水平标志中国国力的具体表现。现在我国化工企业发展也很快,因为很多化工企业使用了新技术集散控制系统,采用仪表模式进行自动化控制,对其功能稳定得到进一步提升,解决了控制系统干扰问题,提升了集散控制系统功能。

控制系统的主要内容就是控制系统合理、可靠的系统接地,完善系统功能的稳定,系统合理控制是一项技术强的项目,必须要求操作人员具有一定专业基础,受到专业的培训,对控制系统原理,功能有较强的理解。控制系统的检测和控制要达到一定精度,提升其性能指标,比如信号指标,接地方式,接地设计等都有充分论证,合理的使用。控制人员只有做到精益求精才能有效的防控干扰对整套控制系统的影响甚至是对硬件的破坏。

1 集散控制系统接地分类

1.1 保护接地

在集散控制系统接地的目的为人身安全和电气设备安全而设置的一种接地方式。接地是为了在工作过程中,对于集散控制系统的安全进行保护,安全保护是非常重要的,是企业生产中的非常重要环节。凡集散控制系统的机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带电的金属部分,由于各种原因而有可能带危险电压者,均应作保护接地。当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上的仪表,与已接地的金属仪表盘、箱、柜、框架电气接触良好时,可不做保护接地。保护接地是生产过程中起到重要作用,因此需要根据实际需要进行科学的保护接地。

1.2 工作接地

工作接地是工作过程中的主要工作,工作接地的是否正确,关系到整个集散控制系统的安全性,工作接地是一项重要工作,必须有专业技术人才进行操作,提高集散控制系统的安全是最重要的。仪表及控制系统工作接地包括:仪表信号回路接地、屏蔽接地及逻辑地。逻辑地是计算机内部的逻辑电平负端公共地,也是+5v等的电源输出地。仪表工作接地应采用单点接地,信号回路中应避免产生接地回路,如果一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地,则应采用隔离器将两点接地隔离开。接地的方式需要专业指导,符合工程施工标准,完善施工能力,全面提高工人素质,是保障工程质量的关键因素。

1.3 本安系统接地

系统安装接地要根据设计说明书进行,专业工作人员根据施工标准,应独立设置接地系统,接地电阻≤4Ω。本安地的接地系统应保持独立,与电气地网或其它仪表系统接地网的距离应在5m以上。系统安装完善以后,需要进行安全的测试,达到标准以后,才能进行使用,保障整个集散系统安全性。

2 集散控制系统的接地原则

2.1 dcs系统设置的接地装置

操作台、打印台、服务器柜:设有保护地螺钉。 继电器柜、ups柜、配电柜:设有保护地螺钉。dcs的i/o机柜:设有屏蔽接地汇流排,保护地螺钉。系统地(+24v地)悬浮。仪表柜、手操盘台:设有屏蔽地接地汇流排,保护地螺钉。 安全栅柜:设有屏蔽地接地汇流排,本安地接地汇流排,保护地螺钉。

2.2 接地及接地系统的安装要求

集散控制系统对接地的要求远高于常规仪表。各类接地系统、各接地母线之间彼此绝缘。各接地系统检查无混线后,方可与各自母线和接地极相连。

系统数据高速通路逻辑参考地(Logic ground),要求最高.不同机型有不同要求,一般不能超过1Ω,因此必须打接地极。在地下水位很高的地方容易做到,但在地下水位不高的地方却很因难。尽管困难.也必须要达到小于1Ω的要求,因此有时要采取一些特殊减小电阻损失的措施。

3 软件抗干扰

以上都是从硬件接地等方面的措施避免干扰对集散控制系统造成的影响,但在软件安全使用等方面,提升应用的技术,完善其功能。软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源,可靠性高,功能多样,使用灵活,具有许多硬件措施所不具备的优点,当然它是以牺牲少量的控制系统计算机的运行速度和程序空间来达到抗干扰目的的方法。总体来说集散控制系统抗干扰是一项系统工程,要软硬兼施,尽最大可能去避免干扰对控制系统的影响。

总之,集散控制系统干扰研究,对于提高化工方面企业的安全生产,产品生产效率的提升等都有一定的应用价值,完善工程施工标准,提高工作中的安全可靠性,应该先进的科学技术,提升工作效率,激活企业生产积极性,对化工企业提供可靠的技术支持。完善、可靠、正确的接地,是集散控制系统能够安全、可靠和良好运行的关键。解决干扰问题是一项长期工程,不是靠一种技术完全能解决,必须技术不断革新,提升技术的质量,完善技术指标,符合现代化企业发展需要。因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素,合理有效地抑制干扰,对有些干扰需做具体分析,严格按规范进行施工,并组织电气专业对接地进行严格测试,保证其符合设计要求。另外,针对仪表自控系统干扰和安全问题,要求熟悉现场,采取综合的措施,就能在最大程度上保证集散控制系统的正常安全运行。

参考文献

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