1771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU3001771-RT44變A壓B器IC693APU300

3 工程實(shí)施中主要抗干擾措施

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,。

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,。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)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)行加裝隔離器,，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。

3.1 采用性能優(yōu)良的電源,，抑制電網(wǎng)引入的干擾

在控制系統(tǒng)中,，電源占有極重要的地位。電網(wǎng)干擾串入控制系統(tǒng)主要通過PLC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PLC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 PLC 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 PLC 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)選擇分布電容小,、抑制帶（如：使用北京平和公司隔離配電器）,，可以減少 PLC 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PLC控制系統(tǒng)的理想電源。

3.2 電纜敷設(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)及控制電纜分別由不同電纜傳輸,，信號(hào)電纜應(yīng)按傳輸信號(hào)種類與動(dòng)力電纜分層敖設(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,。另外對(duì)于信號(hào)電纜及控制電纜應(yīng)采用屏蔽電纜

3.3 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PLC 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)

發(fā)電廠控制系統(tǒng)的接地對(duì)控制系統(tǒng)抗干擾尤為重要，接地方式的好壞將直接影響控制系統(tǒng)的性能,。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,。

4.1 PLC 控制系統(tǒng)接地：

PLC 控制系統(tǒng)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 PLC 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 PLC 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 2?，接地極*好埋在距建筑物 10 ~ 15m 遠(yuǎn)處,，且 PLC 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PLC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)。在 PLC 控制系統(tǒng)中,，具有多種形式的“地”,，主要有：

信號(hào)地：是輸入端信號(hào)元件－傳感器的地

交流地：交流供電電源地 N 線，通常是產(chǎn)生主要噪聲的地方

屏蔽地：一般為防止靜電,、磁場(chǎng)感應(yīng)而設(shè)置的外殼或金屬絲網(wǎng),，通過專門的銅導(dǎo)線將其與地相連。

保護(hù)地：一般將機(jī)器設(shè)備外殼或設(shè)備內(nèi)獨(dú)立器件的外殼接地,，用以保護(hù)人身安全和防護(hù)設(shè)備漏電,。

以上幾種情況現(xiàn)場(chǎng)沒有解決好可以選適合自己使用的隔離器產(chǎn)品解決共地干擾問題。

4.2 DCS 系統(tǒng)的接地

        計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的“地”有兩類,。其一是設(shè)備的外殼及屏蔽層，通常與大地相連,。接地的目的一是避免機(jī)殼帶電而影響人員及設(shè)備的安全,，二是保持機(jī)殼及屏蔽層與大地等電位，起到屏蔽外部電磁場(chǎng)干擾的作用,。另一類是電源或信號(hào)的參考地位,。在微機(jī)控制系統(tǒng)中，即有模擬量信號(hào),，又有數(shù)字量信號(hào),，還有電源（直流）電壓的地端。這些信號(hào)的地*終就是直流電源的地,。為防止公共阻抗產(chǎn)生的干擾,，采用“匯流條分別走線”進(jìn)行處理，即在電路中把模擬地與數(shù)字地分開,，采用匯流條分別走線,，*終在一點(diǎn)把兩個(gè)地接在一起。信號(hào)的屏蔽層采用單點(diǎn)接地原則,，可以防止不同接地點(diǎn)之間的電位差（Ucm）通過屏蔽層形成電流回路,，產(chǎn)生干擾。

不同型式的 DCS 系統(tǒng)對(duì)接地要求不同,，但歸根結(jié)底是滿足“一點(diǎn)接地”的要求,。整個(gè)接地系統(tǒng)*終只有一點(diǎn)接到接地網(wǎng)上,，并滿足接地電阻的要求。DCS 系統(tǒng)的接地要求應(yīng)該是確定的,、完整周全的,，不能為迎合用戶的不同要求而改變。

電廠環(huán)境下,，要求 DCS 有較強(qiáng)的抗干擾能力,，用戶希望接地方式及接地電阻的要求寬松一些。 但只有嚴(yán)格按廠家要求實(shí)施系統(tǒng)接地,，才可*保*系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,，也方便在某些故障情況下盡早排除不良接地因素。

下面以XX電廠控制系統(tǒng)（Symphony）接地特點(diǎn)為例進(jìn)行分析：

本工程不設(shè)置單獨(dú)的 DCS 接地系統(tǒng),，Symphony 系統(tǒng)的過程控制柜之間通過接地電纜串聯(lián),，*終點(diǎn)由電源機(jī)柜處單點(diǎn)接到電氣接地網(wǎng)，接地點(diǎn)半徑 5 米內(nèi)無大電流,、電壓?jiǎn)⑼ＴO(shè)備的接地點(diǎn),，要求整個(gè)接地線纜至接地點(diǎn)的電阻小于 5Ω。從電源至分配盤及從分配盤至模件柜的供電電纜應(yīng)使用3芯電纜,，分別作為火線,、中線和地線，中線與地線在電源出口處短接,，并將此短接點(diǎn)使用扁平接地銅纜連接到*近的可靠的建筑接地系統(tǒng)上（見注 2）,，除此以外中線和地線在其他任何地方都不應(yīng)再短接。使用雙路電源時(shí),，兩個(gè)電源*好在同一點(diǎn)接地,。控制機(jī)柜接地見下圖：

 

4.2.1 Symphony 系統(tǒng)中,，無論是單元機(jī)組的環(huán)路設(shè)備還是公用系統(tǒng)環(huán)路設(shè)備,，其接地均較為簡(jiǎn)單。即使其物理位置分散,，也不需要單獨(dú)的接地網(wǎng),。Symphony 系統(tǒng)的接地系統(tǒng)包括兩部分：一路為交流地（安全地）系統(tǒng)，它為故障和高頻噪聲提供了一個(gè)低阻抗的排泄通道,，并使設(shè)備外殼保持與地等電位,，*保*人員不受電器傷害。一路為直流地（信號(hào)地）系統(tǒng),，它為數(shù)字式過程控制系統(tǒng)建立一個(gè)零參考電位,，同時(shí)能有效消除高頻噪聲。

4.2.2 接地極使用廠內(nèi)的地網(wǎng)地極，它是與大地良好接觸的導(dǎo)體,，通常使用埋入地下的—根或一組 銅棒,。SYMPHONY 系統(tǒng)要求接地極的電阻小于 5 歐姆。接地極距建筑物及接地極之間的距離應(yīng)不小于接地極的長(zhǎng)度,；與建筑地極或其他地極要大于 5 米,；距離避雷針地極、大型電力設(shè)備的地極,，大型開關(guān)設(shè)備,、旋轉(zhuǎn)機(jī)械或其它干擾源應(yīng)大于 10 米。地極上不能連接其它設(shè)備,。在嚴(yán)寒地區(qū),，接地極必須延伸到凍土層以下。

4.2.3 連接控制系統(tǒng)與接地極的接地導(dǎo)體使用多芯絕緣銅導(dǎo)線,，在 150 米電氣距離內(nèi),，接地線的截面參見相關(guān)要求。用戶應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況決定,。

4.2.4 接地導(dǎo)線與地極不要使用螺栓連接,，應(yīng)該采用焊接方式。以避免振動(dòng),、腐蝕,、金屬熱脹冷縮等造成接觸不良。Symphony 系統(tǒng)內(nèi)各機(jī)柜柜體應(yīng)與金屬安裝底座有可靠的電氣連接（可采用焊接法安裝機(jī)柜或螺栓連接輔以點(diǎn)焊）,，金屬安裝底座必須與整個(gè)建筑的接地系統(tǒng)有可靠的連接,。

4.2.5 SYMPHONY 系統(tǒng)要求采用獨(dú)立的 220VAC 供電電源。即當(dāng)采用廠用電源或保安電源供電時(shí),，用戶應(yīng)加隔離變壓器。在分配盤的電源進(jìn)線處,，接地線與中性線須可靠短接,，接地線與火線、中線同時(shí)布線接至 SYMPHONY 系統(tǒng)用電設(shè)備的接線端子,。

4.2.6 對(duì)于沒有電源輸入的設(shè)備,，如 I／O 端子柜，應(yīng)用采絕緣銅導(dǎo)線將機(jī)柜接地螺栓與其供源 的相鄰模件柜的接地螺栓相連,。機(jī)柜安裝底座應(yīng)與機(jī)柜等電位,。

4.2.7 交／直流接地可共用一個(gè)接地極，當(dāng)采用二個(gè)接地極時(shí),，其間的電阻應(yīng)小于 l 歐姆,。各控制柜的交流地、直流地分別以星形接地方式匯集，*后接入同一地網(wǎng)（本工程為全廠電氣接地網(wǎng)）,。接地電阻要求小于5 歐姆,。

4.2.8 在機(jī)柜底部有直流公共排以供連接直流接地，此直流公共排在機(jī)柜內(nèi)與交流地和機(jī)柜是隔離的,。以與直流接地極相連的接地排為中心,，星型連接各個(gè)模件柜的直流公共排。各端子柜與其相應(yīng)的模件柜也用星型接法連接,。

4.2.9 在有遠(yuǎn)程布置的機(jī)柜的系統(tǒng)中,，遠(yuǎn)程機(jī)柜可使用自己的接地極，但接地要求是一致的,，該接地極應(yīng)與 DCS 主接地極在同一個(gè)地網(wǎng)上,。

4.2.10 統(tǒng)外部信號(hào)接線和屏蔽線與接地有關(guān)。屏蔽線應(yīng)該只在單端接地,，在機(jī)柜側(cè)接地時(shí)接至機(jī)柜兩側(cè)的屏蔽棒上,，該屏蔽棒與交流安全地連接在一起。

5 總結(jié)

控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問題,，因此抗干擾措施通過合理的設(shè)計(jì)或電路中加裝隔離器使之更有效地抑制干擾,、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,，才能夠使控制系統(tǒng)正常工作。

 

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