一
主要有哪些引入幹擾?
電阻耦合幹擾
在工作過程中,由于許多工廠對于電線老化問題較為忽視。當多種信号線路一起進行信号傳輸時,會由于電線上的絕緣材料老化漏電而影響到其他傳輸信号,對其他傳輸信号有所幹擾。除此之外,不僅信号線老化會對其他信号線産生影響,而一些大功率電路(例如:産熱電路)在使用中如果發生線路老化,也會對信号産生很大幹擾。
電容電感耦合幹擾
通常的時候,被控現場的控制櫃接入了諸多信号線,這些信号線有的使用電纜槽,有的使用電纜管,尤其是諸多信号同時布線,而信号間存在電容分布,會對别的信号線形成幹擾。特别是在交流信号線四周形成交變磁通,進而在并行導體間形成電勢,造成電勢幹擾信号。
雷擊幹擾
當發生雷擊時,較大的電磁幹擾也許會形成于所需信号左右,當然引入幹擾途徑也會在一定程度是經過各種接地線導緻。雷擊幹擾方式主要有2種:一種是架空電源線,導緻信号線遭遇雷擊造成幹擾;另一種是信号電纜周圍遭遇雷擊,導緻信号線上形成電容、電感耦合分布,進而形成較大幹擾,嚴重時損害設備,造成人身事故。
供電線路幹擾
由于電廠中的大型設備啟動關閉較為頻繁,對大型元件的開關操作也很頻繁,在這些大型電機設備開關時會産生瞬時的大型交變磁場。交變磁場會在信号線上發生耦合,從而對系統産生幹擾,而這些交變磁場也會對電源線産生高頻幹擾,信号程度如果超過規定範圍也會對系統産生影響。為了保證在大型電機進行開關時對系統進行保護,可以采用在電路中加入變壓器,保證在開關電機時不會因為電壓變化過大而産生交變磁場。
造成幹擾的主要原因?
材料及設備問題
接入DCS系統的控制信号通常采用電纜作為傳輸介質将信号送至DCS系統,當信号電纜絕緣材料老化,屏蔽材質損壞,即會被其他電磁幹擾源幹擾,幹擾會造成測量的誤差,嚴重的幹擾會造成設備損壞。
施工不規範
在DCS控制系統中,往往有很多信号同時接入DCS。這些信号線或者走電纜槽,或者走電纜管,造成現場很多不同種類電纜在同一個路徑附設。這些信号之間均有分布電容存在,會通過這些分布電容将幹擾加到别的信号線上。同時,在傳輸信号的周圍環境産生交變的磁通,例如動力線、電動機、發電機、電源變壓器和繼電器等都會産生這種磁場。這些磁場往往會造成較大的幹擾。
接地不合理
比較常見的接地事故是信号線的兩端均接地,這樣會因地電勢差而産生較大的幹擾。如信号線的兩端同時接地,可能會有較大的電位差,這種電位差可能會在兩端之間的信号線上産生一個很大的環流。産生電磁波,幹擾信号。還有DCS系統總接地電阻不符合DCS系統正常工作要求等等。
如何抑制幹擾?
保證信号線正常使用
在信号線的使用過程中,避免多條信号線糾纏在一起,同時定期對信号線進行檢查,對有絕緣膠體有破損的信号線進行修複和更換,以保證信号線的正常使用,避免發生漏電而對傳輸信号産生幹擾。
将電纜分層敷設
将傳遞不同信号的電纜隔離開來,采用分層鋪設的方式對電纜進行一定的調控,從而保證電纜之間不會相互作用。對于傳遞相同信号的電纜來說,也應當盡可能避免線路密集的糾纏,由于計算機端口在對信号進行處理時對信号可以進行一定程度的精密分析,所以如果有較為類似的信号互相發生信号幹擾時,會對計算機的判斷産生影響,從而導緻計算機工作過程中出現分析錯誤。
信号線隔離
在設備運行過程中,可以采用電纜隔離的方式将信号進行隔離,從而保證信号之間不會産生相互影響。但隔離方式不僅可以将傳輸信号線進行隔離,還可以在電腦端将信号進行分類隔離,采用這種隔離方式可以很大程度上減小共模幹擾對計算機造成的危害。還可以采用隔離放大器将信号的輸入端與計算機完全隔離,采用這種方式可以對阻斷幹擾信号之間形成回路,抑制幹擾的危害,保證系統的正常運行。
供電系統隔離
由于一些現場常常會對大功率電機進行開關,開關過程中會産生高頻信号,為了防止高頻電磁對系統産生幹擾,可以通過在供電線路上安裝變壓器,可以對大功率電機開關所産生的高頻電磁進行約束,避免對系統産生影響。
扭絞與屏蔽
信号導線的扭絞即雙絞線替代平行導線,可達到抑制磁場幹擾效果。
屏蔽即采取金屬導體隔絕元件、組合件以及信号線。屏蔽可以很好的抑制電容性耦合噪聲。常用的方法是通過屏蔽雙絞線連接模拟信号。通常情況下,不但電噪聲幹擾信号,而且強交變磁場也會幹擾信号。因此,不但需要考慮電屏蔽,而且需要考慮磁屏蔽,可以采取導磁性能優越(如鐵、鎳等)的導體實現屏蔽措施。
做好接地
對于DCS接地系統,其主要包括2方面作用:一方面,在信号、供電電源進入DCS系統後或其自身發生故障時,可以承擔超負荷電流而且能夠将其傳人地中;另一方面,接地系統可以提供屏蔽層給DCS,進而隔絕電子噪聲幹擾,同時可以提供參考零電位給全部系統。所以DCS系統通常包含工作及保護2個接地。
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