控制系统化工行业论文

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一、信号干扰类型

传导干扰：由于物体本身各自束缚电荷的能力不同，其自身电位容易发生变化，这种电位变化容易引起电容性的耦合，在测量回路中形成干扰，特别是在电气强电与仪表弱电同沟辐射、两电缆槽或保护管相行辐射时，强电沿电缆延伸方向产生环状磁场，仪表信号线在磁场中受到干扰作用，容易产生信号干扰，有时还能引起仪表信号线两端产生电位差。附加电势干扰：仪表信号回路在装置现场经过的区域温度不同，或某一特定区域存在腐蚀严重、信号线表皮破损，在大功率电气设备周围存在的静电场以及大型设备运行过程中的振动都会引起附加电势强加在仪表测量回路中。变频电磁干扰：由于某些电气设备需要进行调频控制，变频器使用过程中会产生中频和低频干扰信号，如若仪表信号电缆在变频器周围，容易产生变频电磁干扰。

二、抗干扰防范措施

1.接地保护仪表信号电缆在DCS机柜间外部分为：仪表电缆槽盒段、仪表信号保护管段、现场接线箱、和现场一次仪表末端。仪表电缆槽盒段应用黄绿接地线做好可靠的接地保护，仪表信号线保护槽盒内应明确设有不同类型仪表信号线分隔板，如本安仪表信号电缆、隔爆仪表信号电缆等。仪表信号保护管段应做好保护管两段接地，可以选择与就近地连接到与接地网相连的钢结构、工艺管线，如若现场一次仪表使用铠装屏蔽电缆，其铠装保护金属层应至少在两端接至保护接地；现场接线箱应与就近的接地网做跨线连接。

2.工作接地DCS控制系统工作接地首先要确保工作接地在工作接地总接地点之前不应与保护接地进行混接；其次要保证在所有接地线汇总到总接地点前应当是外部绝缘，工作接地电缆之间不会相互存在接通状态。工作接地最终与接地体或接地网的连接应从总接地板单独接线；DCS控制系统工作接地的原则应遵循单点接地，避免在信号回路中产生接地回路，如若某一条线路上的信号源和接收仪表都不可避免接地，则应采用隔离器将两点接地隔离开。

3.本安系统接地目前现场一次仪表大多数都实现了本安防爆要求，本安测量回路必须使得安全栅能在直流供电电源故障时实现与危险场所隔离的，这就要求了安全栅需要与直流供电电源公共端进行连接，要实现安全栅能在交流电源故障时实现与危险场所隔离，安全栅接地必须与交流供电电源的中线连接，因此可以说安全栅系统接地方式取决于安全栅端子排的供电电源属性。采用隔离式安全栅的本质安全仪表系统，无需专门接地，齐纳安全栅的本质安全仪表则应设置接地连接系统，其接地与仪表信号回路接地不应分开。

4.防静电、防雷接地DCS控制系统的防雷接地可以采取接闪器、引下线和接地体三种方式实现，接闪器是指避雷针、避雷线、避雷带可直接接受雷电的部分；引下线是一般用黄绿接地导线活铜棒直接将DCS机柜接地端子排连接到石油化工装置防雷接地网中。而防静电接地可以与保护接地共用一套接地系统。

5.采用滤波设施随着仪器仪表专业技术不断发展，采用滤波技术实现对干扰信号进行抑制，显示出了滤波器对信号干扰抑制的突出优势，在测量回路中加装适合的滤波器，可以有效削弱测量回路中的电磁干扰作用。

6.屏蔽技术仪表信号电缆可以选用分层屏蔽和总屏蔽双重屏蔽实现仪表传输信号保护，减少干扰因素影响。现场测量精度要求较高的一次仪表可以选择采用加装具有良好导电性能的封闭式外壳，起到隔离和衰减辐射干扰的作用。

三、维护保养注意事项

为维护DCS控制系统的正常运行，日常的保养工作非常重要，正确的保养可以减少或消除干扰信号的产生，可延长DCS控制系统的寿命。在DCS机柜间门口处安装防静电接地桩，使用防静电接地地板，进行控制系统操作前先通过接地桩消除静电，温度要求：在系统控制室或机柜间的温度必须控制在15～30℃之内；湿度：控制室的湿度必须控制在20～80％之间；空气微粒：严格控制DCS机柜间的空气微粒，减少灰尘的产生。其次还要建立控制室的日常规章制度，确保控制系统的正常运行。

四、结束语

在仪表控制系统DCS应用中，接地问题是最为关键的，也是最值得的关注的，针对仪表控制系统的干扰和安全问题，要求我们必须熟悉现场，采取适当综合的措施，最大程度上减少干扰对其影响，提高DCS控制系统运行的稳定性和安全性。在同类生产领域的仪表控制系统中也具有借鉴作用。

作者：杨海霞单位：中国石油青海油田格尔木炼油厂