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三,、DCS控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計(jì)

為了*保*系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少內(nèi)外電磁干擾,，必須從設(shè)計(jì)階段開始便采取三個(gè)方面抑制措施：抑制干擾源；切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑,；提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力,。這三點(diǎn)就是抑制電磁干擾的基本原則。

DCS控制系統(tǒng)的抗干擾是一個(gè)系統(tǒng)工程,，要求制造單位設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有較強(qiáng)抗干擾能力的產(chǎn)品,，且有賴于使用部門在工程設(shè)計(jì)、安裝施工和運(yùn)行維護(hù)中予以全面考慮,，并結(jié)合具有情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),，才能*保*系統(tǒng)的電磁兼容性和運(yùn)行可靠性。

進(jìn)行具體工程的抗干擾設(shè)計(jì)時(shí),，應(yīng)主要以下兩個(gè)方面,。

1、設(shè)備選型

在選擇設(shè)備時(shí),，首先要選擇有較高抗干擾能力的產(chǎn)品,，其包括了電磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干擾能力,，如采用浮地技術(shù),、隔離性能好的DCS系統(tǒng)；其次還應(yīng)了解生產(chǎn)廠給出的抗干擾指標(biāo),，如共模擬制比,、差模擬制比，耐壓能力,、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)境中工作,；另外是靠考查其在類似工作中的應(yīng)用實(shí)績(jī)。在選擇國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品要注意：我國(guó)是采用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),。由于我國(guó)電網(wǎng)內(nèi)阻大，零點(diǎn)電位漂移大,，地電位變化大,，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾至少要比歐美地區(qū)高4倍以上,，對(duì)系統(tǒng)抗干擾性能要求更高，在國(guó)外能正常工作的DCS產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)工業(yè)就不一定能可靠運(yùn)行,，這就要在采用國(guó)外產(chǎn)品時(shí),，按我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)（GB/T13926）合理選擇。

2,、綜合抗干擾設(shè)計(jì)

主要考慮來自系統(tǒng)外部的幾種如果抑制措施,。主要內(nèi)容包括：對(duì)DCS系統(tǒng)及外引線進(jìn)行屏蔽以防空間輻射電磁干擾；對(duì)外引線進(jìn)行隔離,、濾波,，特別是原理動(dòng)力電纜，分層布置,，以防通過外引線引入傳導(dǎo)電磁干擾,；正確設(shè)計(jì)接地點(diǎn)和接地裝置，完善接地系統(tǒng),。另外還必須利用軟件手段,，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全可靠性。

四,、主要抗干擾措施

1,、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾

在DCS控制系統(tǒng)中,，電源占有極重要的地位,。電網(wǎng)干擾串入DCS控制系統(tǒng)主要通過DCS系統(tǒng)的供電電源（如CPU電源、I/O電源等）,、變送器供電電源和與DCS系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的?，F(xiàn)在，對(duì)于DCS系統(tǒng)供電的電源,，一般都采用隔離性能較好電源,，而對(duì)于變送器供電的電源和DCS系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視,，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠,，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大,，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾,、差模干擾,。所以，對(duì)于變送器和共用信號(hào)儀表供電應(yīng)選擇分布電容孝抑制帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感技術(shù)）的配電器,，以減少DCS系統(tǒng)的干擾,。

此外,，位*保*電網(wǎng)饋點(diǎn)不中斷，可采用在線式不間斷供電電源（UPS）供電,，提高供電的安全可靠性,。并且UPS還具有較強(qiáng)的干擾隔離性能，是一種DCS控制系統(tǒng)的理想電源,。

2,、電纜選擇的敖設(shè)

為了減少動(dòng)力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜,。筆者在某工程中,，采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動(dòng)力線生產(chǎn)的電磁干擾,，該工程投產(chǎn)后取得了滿意的效果,。

不同類型的信號(hào)分別由不同電纜傳輸，信號(hào)電纜應(yīng)按傳輸信號(hào)種類分層敖設(shè),，嚴(yán)禁用同一電纜的不同導(dǎo)線同時(shí)傳送動(dòng)力電源和信號(hào),，避免信號(hào)線與動(dòng)力電纜靠近平行敖設(shè)，以減少電磁干擾,。

3,、硬件濾波及軟件抗干擾措施

信號(hào)在接入計(jì)算機(jī)前，在信號(hào)線與地間并接電容,，以減少共模干擾,；在信號(hào)兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。

由于電磁干擾的復(fù)雜性,，要根本消除迎接干擾影響是不可能的,，因此在DCS控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理,，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性,。

常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾,；定時(shí)校正參考點(diǎn)電位,，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移,；采用信息冗余技術(shù),，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn),，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性,。

4、正確選擇接地點(diǎn),，完善接地系統(tǒng)

接地的目的通常有兩個(gè),，其一為了安全,，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是DCS控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一,。

系統(tǒng)接地方式有：浮地方式,、直接接地方式和電容接地三種方式。對(duì)DCS控制系統(tǒng)而言,，它屬高速低電平控制裝置,，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響,，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1MHz,，所以DCS控制系統(tǒng)接地線采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置的DCS系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式,，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單獨(dú)的接地線引向接地極,。如果裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式,。用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點(diǎn),，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于22mm2的銅導(dǎo)線,，總母線使用截面大于60mm2的銅排,。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極*好埋在距建筑物10～15m遠(yuǎn)處,，而且DCS系統(tǒng)接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)相距10m以上,。

信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地,；不接地時(shí),，應(yīng)在DCS側(cè)接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí),，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí),，各屏蔽層應(yīng)相互連接好,，并經(jīng)絕緣處理。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn),。

五,、結(jié)束語

DCS控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素,，合理有效地抑制抗干擾，對(duì)有些干擾情況還需做具體分析,，采取對(duì)癥下藥的方法,，才能夠使DCS控制系統(tǒng)正常工作,。

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