在電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)中，DCS操控體系的運(yùn)用對(duì)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的效果。因此，有必要進(jìn)步DCS操控體系的牢靠性，防止體系的各種攪擾要素，優(yōu)化體系的運(yùn)作，進(jìn)步電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的功率，確保電廠作業(yè)的穩(wěn)定性。本文首要剖析了電廠進(jìn)步DCS操控體系牢靠性的含義，然后提出了電廠進(jìn)步DCS操控體系牢靠性的辦法。

跟著科學(xué)技能的開(kāi)展，DCS在工業(yè)操控中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛。DCS操控體系的牢靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的安全出產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)，體系的抗攪擾才干是關(guān)系到整個(gè)體系牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)的要害。自動(dòng)化體系中所運(yùn)用的各種類型DCS，有的是會(huì)集設(shè)備在操控室，有的是設(shè)備在出產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和各電機(jī)設(shè)備上，它們大多處在強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備所構(gòu)成的惡劣電磁環(huán)境中。要進(jìn)步DCS操控體系牢靠性，一方面要求DCS出產(chǎn)廠家進(jìn)步設(shè)備的抗攪擾才干；另一方面，要求工程規(guī)劃、設(shè)備施工和運(yùn)用保護(hù)中引起高度重視，多方配合才干完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)體系的抗攪擾功能。

電磁攪擾源及對(duì)體系的攪擾

攪擾源及攪擾一般分類

影響DCS操控體系的攪擾源與一般影響工業(yè)操控設(shè)備的攪擾源相同，大都發(fā)作在電流或電壓劇烈改動(dòng)的部位，這些電荷劇烈移動(dòng)的部位就是噪聲源，即攪擾源。

攪擾類型一般按攪擾發(fā)作的原因、噪聲攪擾形式和噪聲的波形性質(zhì)的不同區(qū)分。其間：按噪聲發(fā)作的原因不同，分為放電噪聲、浪涌噪聲、高頻振蕩噪聲等；按噪聲的波形、性質(zhì)不同，分為繼續(xù)噪聲、偶發(fā)噪聲等；按噪聲攪擾形式不同，分為共模攪擾和差模攪擾。共模攪擾和差模攪擾是一種比較常用的分類辦法。共模攪擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，首要由電網(wǎng)串入、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）電壓迭加所構(gòu)成。共模電壓有時(shí)較大，特別是選用阻隔功能差的配電器供電室，變送器輸出信號(hào)的共模電壓遍及較高，有的可高達(dá)130V以上。共模電壓經(jīng)過(guò)不對(duì)稱電路可變換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，構(gòu)成元器件損壞（這就是一些體系I/O模件損壞率較高的首要原因），這種共模攪擾可為直流、亦可為溝通。差模攪擾是指效果于信號(hào)南北極間的攪擾電壓，首要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路變換共模攪擾所構(gòu)成的電壓，這種直接疊加在信號(hào)上，直接影響丈量與操控精度。

DCS操控體系中電磁攪擾的首要來(lái)歷

來(lái)自空間的輻射攪擾

空間的輻射電磁場(chǎng)（EMI）首要是由電力網(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)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等發(fā)作的，一般稱為輻射攪擾，其散布極為雜亂。若DCS體系置于所射頻場(chǎng)內(nèi)，就回收到輻射攪擾，其影響首要經(jīng)過(guò)兩條路徑：一是直接對(duì)DCS內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)發(fā)作攪擾；而是對(duì)DCS通訊內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通訊線路的感應(yīng)引進(jìn)攪擾。輻射攪擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安置及設(shè)備所發(fā)作的電磁場(chǎng)巨細(xì)，特別是頻率有關(guān)，一般經(jīng)過(guò)設(shè)置屏蔽電纜和DCS部分屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。

來(lái)自體系外引線的攪擾

首要經(jīng)過(guò)電源和信號(hào)線引進(jìn)，一般稱為傳導(dǎo)攪擾。這種攪擾在我國(guó)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較嚴(yán)峻。

（1）來(lái)自電源的攪擾

實(shí)踐證明，因電源引進(jìn)的攪擾構(gòu)成DCS操控體系故障的狀況許多，筆者在某工程調(diào)試中遇到過(guò)，后更換阻隔功能更高的DCS電源，問(wèn)題才得到解決。

DCS體系的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。

因?yàn)殡娋W(wǎng)掩蓋規(guī)模廣，它將遭到一切空間電磁攪擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的改動(dòng)，入開(kāi)關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)設(shè)備引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都經(jīng)過(guò)輸電線路傳到電源原邊。DCS電源一般選用阻隔電源，但其組織及制作工藝要素使其阻隔性并不抱負(fù)。實(shí)際上，因?yàn)樯⒉紖?shù)特別是散布電容的存在，肯定阻隔是不可能的。

（2）來(lái)自信號(hào)線引進(jìn)的攪擾

與DCS操控體系銜接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會(huì)有外部攪擾信號(hào)侵入。此攪擾首要有兩種途徑：一是經(jīng)過(guò)變送器供電電源或共用信號(hào)外表的供電電源串入的電網(wǎng)攪擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的攪擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)攪擾，這是很嚴(yán)峻的。由信號(hào)引進(jìn)攪擾會(huì)引起I/O信號(hào)作業(yè)反常和丈量精度大大下降，嚴(yán)峻時(shí)將引起元器件損害。關(guān)于阻隔功能差的體系，還將導(dǎo)致信號(hào)間彼此攪擾，引起共地體系總線回流，構(gòu)成邏輯數(shù)據(jù)改動(dòng)、誤動(dòng)和死機(jī)。DCS操控體系因信號(hào)引進(jìn)攪擾構(gòu)成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)峻，由此引起體系故障的狀況也許多。

（3）來(lái)自接地體系紊亂時(shí)的攪擾

接地是進(jìn)步電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手法之一。正確的接地，既能按捺電磁攪擾的影響，又能按捺設(shè)備向外發(fā)出攪擾；而過(guò)錯(cuò)的接地，反而會(huì)引進(jìn)嚴(yán)峻的攪擾信號(hào)，使DCS體系將無(wú)法正常作業(yè)。

DCS操控體系的地線包含體系地、屏蔽地、溝通地和保護(hù)地等。接地體系紊亂對(duì)DCS體系的攪擾首要是各個(gè)接地址電位散布不均，不同接地址間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響體系正常作業(yè)。例如電纜屏蔽層有必要一點(diǎn)接地，假如電纜屏蔽層兩頭A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層，當(dāng)發(fā)作反常狀況如雷擊時(shí)，地線電流將更大。

此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在改動(dòng)磁場(chǎng)的效果下，屏蔽層內(nèi)有會(huì)呈現(xiàn)感應(yīng)電流，經(jīng)過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合，攪擾信號(hào)回路。若體系地與其它接地處理紊亂，所發(fā)作的地環(huán)流就可能在地線上發(fā)作不等電位散布，影響DCS內(nèi)邏輯電路和模仿電路的正常作業(yè)。DCS作業(yè)的邏輯電壓攪擾容限較低，邏輯地電位的散布攪擾簡(jiǎn)單影響DCS的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，構(gòu)成數(shù)據(jù)紊亂、程序跑飛或死機(jī)。模仿地電位的散布將導(dǎo)致丈量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)峻失真和誤動(dòng)作。

來(lái)自DCS體系內(nèi)部的攪擾

首要由體系內(nèi)部元器件及電路間的彼此電磁輻射發(fā)作，如邏輯電路彼此輻射及其對(duì)模仿電路的影響，模仿地與邏輯地的彼此影響及元器件間的彼此不匹配運(yùn)用等。這都?xì)w于DCS制作廠對(duì)體系內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容規(guī)劃的內(nèi)容，比較雜亂，作為運(yùn)用部分是無(wú)法改動(dòng)，可不必過(guò)多考慮，但要挑選具有較多運(yùn)用實(shí)績(jī)或經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的體系。

DCS操控體系工程運(yùn)用的抗攪擾規(guī)劃

為了確保體系在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或削減表里電磁攪擾，有必要從規(guī)劃階段開(kāi)端便采納三個(gè)方面按捺辦法：按捺攪擾源；堵截或衰減電磁攪擾的傳達(dá)途徑；進(jìn)步設(shè)備和體系的抗攪擾才干。這三點(diǎn)就是按捺電磁攪擾的基本原則。

DCS操控體系的抗攪擾是一個(gè)體系工程，要求制作單位規(guī)劃出產(chǎn)出具有較強(qiáng)抗攪擾才干的產(chǎn)品，且有賴于運(yùn)用部分在工程規(guī)劃、設(shè)備施工和運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)中予以全面考慮，并結(jié)合具有狀況進(jìn)行歸納規(guī)劃，才干確保體系的電磁兼容性和運(yùn)轉(zhuǎn)牢靠性。

進(jìn)行詳細(xì)工程的抗攪擾規(guī)劃時(shí)，應(yīng)首要以下兩個(gè)方面。

1、設(shè)備選型

在挑選設(shè)備時(shí)，首要要挑選有較高抗攪擾才干的產(chǎn)品，其包含了電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部攪擾才干，如選用浮地技能、阻隔功能好的DCS體系；其次還應(yīng)了解出產(chǎn)廠給出的抗攪擾目標(biāo)，如共模仿制比、差模仿制比，耐壓才干、允許在多大電場(chǎng)強(qiáng)度和多高頻率的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境中作業(yè)；別的是靠考察其在相似作業(yè)中的運(yùn)用實(shí)績(jī)。在挑選國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品要注意：我國(guó)是選用220V高內(nèi)阻電網(wǎng)制式，而歐美地區(qū)是110V低內(nèi)阻電網(wǎng)。因?yàn)槲覈?guó)電網(wǎng)內(nèi)阻大，零點(diǎn)電位漂移大，地電位改動(dòng)大，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁攪擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上，對(duì)體系抗攪擾功能要求更高，在國(guó)外能正常作業(yè)的DCS產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)工業(yè)就不必定能牢靠運(yùn)轉(zhuǎn)，這就要在選用國(guó)外產(chǎn)品時(shí)，按我國(guó)的規(guī)范（GB/T13926）合理挑選。

2、歸納抗攪擾規(guī)劃

首要考慮來(lái)自體系外部的幾種假如按捺辦法。首要內(nèi)容包含：對(duì)DCS體系及外引線進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁攪擾；對(duì)外引線進(jìn)行阻隔、濾波，特別是原理動(dòng)力電纜，分層安置，以防經(jīng)過(guò)外引線引進(jìn)傳導(dǎo)電磁攪擾；正確規(guī)劃接地址和接地設(shè)備，完善接地體系。別的還有必要利用軟件手法，進(jìn)一步進(jìn)步體系的安全牢靠性。

四、首要抗攪擾辦法

1、選用功能優(yōu)秀的電源，按捺電網(wǎng)引進(jìn)的攪擾

在DCS操控體系中，電源占有極重要的位置。電網(wǎng)攪擾串入DCS操控體系首要經(jīng)過(guò)DCS體系的供電電源（如CPU電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與DCS體系具有直接電氣銜接的外表供電電源等耦合進(jìn)入的。現(xiàn)在，關(guān)于DCS體系供電的電源，一般都選用阻隔功能較好電源，而關(guān)于變送器供電的電源和DCS體系有直接電氣銜接的外表的供電電源，并沒(méi)遭到滿足的重視，盡管采納了必定的阻隔辦法，但遍及還不行，首要是運(yùn)用的阻隔變壓器散布參數(shù)大，按捺攪擾才干差，經(jīng)電源耦合而串入共模攪擾、差模攪擾。所以，關(guān)于變送器和共用信號(hào)外表供電應(yīng)挑選散布電容孝按捺帶大（如選用屢次阻隔和屏蔽及漏感技能）的配電器，以削減DCS體系的攪擾。

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