浅议DCS系统的抗干扰问题

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1、维普资讯http://www.cqvip.com甘肃电力技术浅议DCS系统的抗干扰问题索渊于新惠(国电兰州热电有限责任公司甘肃省兰州市730020)I摘要】在DCS系统中干扰是一个不可忽视的问题，是关系到整个系统可靠运行的关键。分析各种干扰，合理有效地抑制干扰，使DCS系统正常工作。I关键词】屏蔽抑制电源电缆电位1概述入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大，随着科学技术的发展，DCS系统在电厂自动化控特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输制系统中的应用越来越广泛。DCS控制系统的可靠性出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130

2、V以上。直接影响到企业的安全生产和经济运行，系统的抗共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。DCS系影响测控信号，造成元器件损坏(这就是一些系统统中所使用的各种类型的卡件、测量和执行设备，I／O模件损坏率较高的主要原因)，这种共模干扰可有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场，为直流、亦可为交流。它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，磁环境中。要提高DCS控制系统可靠性，一方面要主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电求DCS生产厂家提高设备的抗干扰能力：另一方面，路转换共模干扰所形成

3、的电压，这种直接叠加在信要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重号上，直接影响测量与控制精度。视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统2．2DOS控制系统中电磁干扰的主要来源的抗干扰性能。2．2．1来自空间的辐射干扰2电磁干扰源及对系统的干扰空间的辐射电磁场主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高2．1干扰源及干扰一般分类频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其影响DCS系统的干扰源与一般影响工业控制设分布极为复杂。若DCS系统置于所射频场内，就容备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化易受到辐射干扰，其影响主要通过两条路径：一是的部位

4、，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即直接对DCS内部的辐射，由电路感应产生干扰；二干扰源。是对DCS通信内网络的辐射，由通信线路的感应引干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振电缆和DCS局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪2．2．2来自系统外引线的干扰声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干干扰和差模干扰。共模干扰和差模干

5、扰是一种比较扰。这种干扰在我国工业现场较严重。常用的分类方法。(1)来自电源的干扰。DCS系统的正常供电电共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串维普资讯http://www.cqvip.com浅议DCS系统的抗干扰问题源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤动作。其是电网内部的变化，如开关操作浪涌、大型电力2．2．3来自DCS系统内部的干扰设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。DCS电射产生，如逻辑电路相

6、互辐射及其对模拟电路的影源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数、特别不匹配使用等。这都属于DCS制造厂对系统内部进是分布电容的存在，绝对隔离是不可能的。行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为我们使用(2)来自信号线引入的干扰。与DCS系统连接部门是无法改变，可不必过多考虑。的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，3主要抗干扰措施总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电3．1采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰源串入的电网干扰，这往往被忽视：

7、二是信号线受在DCS系统中，电源占有极重要的地位。电网空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰串入DCS系统主要通过DCS系统的供电电源(如干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起i／oCPU电源、I／O电源等)、变送器供电电源和与DCS信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信的。现在，对于DcS系统供电的电源，一般都采用号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑隔离