浅谈DCS电磁干扰的抑制和接地

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1、浅谈DCS电磁干扰的抑制和接地刘作鹏随着自动化水平的提高，DCS已在各化工厂广泛应用，控制系统运行是否可靠直接影响到生产装置安全，稳定的运行。然而，由于化工厂存在大量的高低压用电设备，释放出大量电磁辐射，对控制系统运行造成很大影响。完善的接地系统是DCS抗电磁干扰的重要措施之一。因此，在安装施工的过程中要确保DCS装置的可靠、正确接地。1.电磁干扰的抑制1.1干扰的产生干扰就是广义的噪声，泛指混杂在信息中的无用成分，是人们不希望的信息总称。电磁干扰是由干扰源，耦合通道和接收器三部分构成，通常称作干扰三

2、要素。DCS常见干扰有以下几种。（1）在电力线附近由于磁场变化会引起电磁感应，当信号线靠近电力线时，就会通过电磁感应在信号回路产生干扰，这种干扰的结果会造成测量显示不准。（2）与高压线间的分布电容会诱发静电感应，在已绝缘的器具或人体上产生电荷，这些电荷瞬间放电会产生静电干扰，这种干扰会引起装置的误动作或烧坏电路器件。（3）控制柜（台）各逻辑地之间出现不等电位，会对计算机产生干扰，严重时会CPU控制紊乱，还可能冲击RAM中的程序。1.2从安装角度控制电磁干扰（1）弱电信号（变送器、测温元件等）电缆应避免

3、和强电导线相互平行敷设，更不能捆扎在同一束电缆中，或两种信号使用同一根电缆。（2）同一信号回路的两根导线，必须是在同一根电缆中。弱电信号回路的公用线应与同一个测量回路的另一根导线一起敷设，不得借用大地作为信号传送导线。（3）弱电信号回路不应与强电系统共用接地线（在信号源侧接地时尤为重要）。（4）弱电信号测量可利用对芯绞线抑制电磁干扰的影响。（5）信号电缆必须敷设在金属槽盒内，对于温度补尝导线，应敷设在独立的槽盒内。（6）屏蔽电缆的屏蔽层采用“一点接地”原则，因此不能采用裸屏蔽，以防止屏蔽层与其他金属导

4、体或机构接触时形成通路，造成地电流或地电压的干扰。2.接地2.1接地的概念将电路、单元与充作信号电位公共参考点的等位点或等位面实现低阻抗连接，称之为接地。对DCS装置来说，接地是抑制噪声和防止干扰的主要方法，在设计和实施中如能把接地和屏蔽正确结合起来使用，即能解决大部分噪声问题。接地有4个基本目的：(1)消除各电路电流流经一个公共地线阻抗时所产生的噪声电压；(2)避免受磁场和地点位差的影响，即不使其形成地环路，如果接地方式处理得不好，就会形成噪声耦合；(3)使屏蔽和滤波有环路；(4)安全，即安全接地。

5、接地的含义可理解为一个等电位或等电位面，是电路或系统的基准电位，但不一定为大地电位。保护地线必须在大地电位上，信号地线依据设计要求，可以是大地电位，也可以不是大地电位。2.2DCS装置的接地DCS装置的接地包括机柜(台)接地以及屏蔽层接地处理。2.2.1DCS机柜(台)接地DCS机柜(台)都备有两个接地棒,一个是与箱体绝缘的称为逻辑地(PG),另一个是与箱体连接的称为保护地(CG),一般情况PG与CG在机柜(台)内是连通的.原则，各机柜和控制台的接地线应分别连接，但对安装在同一室内的机柜(台)可以确定

6、一处作为接地线的引入点，从该点可与各机柜和控制台相连。对于不设接地母线引入点的场合，可将接地母线引入地处于中央位置的机柜内，然后其他各机柜和控制台再与该机柜的接地线相连。2.2.2电缆屏蔽层接地处理现场设备与DCS机柜连接的所有电缆的屏蔽层，原则上应在控制室侧接地，就地一侧浮空。如果信号源（测温元件或变送器等）是属于接地型的，就可考虑在就地侧接地，机柜侧浮空。浮空的一侧，其屏蔽层剪去后做好包头，不允许与其他设备或外壳相碰。电缆屏蔽层的接地处理方法有以下几种。(1)机柜（台）侧电缆屏蔽层接地处理将机柜（

7、台）侧每根电缆的屏蔽层取出（信号源接地的屏蔽电缆除外），用塑料单芯软线与之焊接，接至接地铜棒上。电缆屏蔽层引出点应保持绝缘或在电缆作头时将屏蔽引出焊接点一并包扎在内。接地软线排列整齐、美观，最好放置在隐蔽处。(2)现场侧屏蔽层接地处理当信号源接地时，电缆屏蔽层接地点应放在现场信号源附近（此时柜侧应浮空）。(3)中间端子箱屏蔽层处理同一个测量回路的电缆屏蔽层应有电气连续性，有中间端子箱的地方，屏蔽层的连接处应与箱体保持绝缘，即用塑料带或绝缘胶带缠绕包扎。(4)DCS柜台与柜台之间的屏蔽层处理原则是DPU

8、柜侧接地，另一侧浮空，不允许同一根电缆屏蔽层两侧都接地。2.3最终接地点的选择DCS所有机柜（台）的接地最终是通过接地母线接至厂房的主接地网上的。主接地网分两种情况，一种是电气设备接地网，一种是计算机专业接地网。DCS的生产厂家要求各不相同，有的厂家要求接在电气接地网上，有的要求安装计算机专用接地网。2.3.1电气设备接地网电气设备接地网主要是为适应电气设备接地要求而安装的接地系统。电气接地网包括室内网和室外网。室外网在厂房外围绕各建筑物埋设，在土建进行