DCS自動控制受電磁干擾的解決措施

132022 中國石油吉林石化公司有機合成廠 吉林 吉林|崔巍

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DCS自動控制受電磁干擾的解決措施

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DCS自動控制，不僅僅是工業生產的眼睛，同時還是工業生產的大腦。是化工生產最重要的控制部分，它能控制生產的平穩性，減少人為失誤，同時提高生產控制的準確率，能夠及時通過對工藝設備里面的溫度、壓力、流量或液位進行控制，達到穩準快的控制效果。如果自動化控制系統出現問題，就會給工藝生產帶來極大的傷害，特別是對工藝產品的質量、產量甚至是安全帶來極大的麻煩。自動控制；安全

DCS的概述

DCS是分散控制系統（Distributed Control System）的簡稱，一般稱為集散控制系統。它由過程控制系統和過程監系統組成的以通信網絡為基礎的計算機系統，結合了計算機、通訊系統、顯示和控制系統等技術，其特點是集中操作、分散控制、更換硬件方便、組態便捷。

DCS自動控制故障現象

新建的乙丙生產裝置，選用的DCS為霍尼韋爾控制系統，該系統穩定性與兼容性好，生產控制穩定。在開車調試過程，發現如下狀況：

為了保證生產平穩性，實現自動控制，由操作人員將600號控制回路由手動控制狀態切換到自動控制狀態。經過一段生產監控，工藝操作人員發現，控制回路在沒有操作人員更改的情況下，一部分自動控制均切換到手動控制，使生產操作受到嚴重影響，同時操作人員無法正常監控數據，造成生產波動。

DCS自動控制故障原因分析

自動控制掉到手動控制，判斷可能產生的原因由以下幾種：

a控制器是否故障：查看發生故障時控制器的工作記錄，檢查結果控制器運行正常，沒有發生任何故障。

b操作人員操作是否正確：查看操作人員的操作歷史記錄，檢查結果沒有操作人員更改操作控制。

c是否有電磁干擾：用示波器檢測600號所在的系統柜與儀表接線柜，發現600號的系統控制柜有強烈的電磁干擾現象。

DCS自動控制故障解決措施

電磁干擾是指電磁波與電子元件作用后而產生的干擾現象。

電磁干擾的危害

在化工廠自動控制系統受到電磁干擾時，可能出現失控、誤控或誤動作，使控制系統的可靠性能和有效性能降低，嚴重影響生產控制。電磁干擾侵入自動化系統，都可能引起自動控制系統的不正常工作，甚至損壞某些DCS卡件，造成生產無法正常控制。處理方案如下：

a規范接地

接地的目的：為了保證DCS系統運行安全可靠，人身安全和系統設備安全，正確規范的接地既能阻止外來干擾，又可以減小控制系統設備對外界的干擾影響。不規范的接地，嚴重時導致DCS系統無法正常工作。

b接地分類

屏蔽地：DCS系統中信號電纜的屏蔽層應做屏蔽接地。接地方法有兩種：當廠區電氣專業接地網接地電阻小于1Ω時，則可接廠區電氣專業接地網。當廠區電氣專業接地網接地電阻較大時，應獨立設置自控儀表接地系統，接地電阻小于4Ω。本安地：應獨立設置接地系統，接地電阻小于1Ω。本安地的接地系統應保持獨立，與廠區電氣地網或其它儀表系統接地網的距離應在5m以上。

c保護地

保護地是為人身安全和電氣設備安全的接地。所有控制系統的控制機柜，操作站，儀表接線柜等設備均應做保護接地。

解決接地隱患的措施：將所有控制系統柜，儀表接線柜，電氣接線柜的接地規范處理，避免接地不良造成的干擾。

d隔離

隔離安全柵概述：由于隔離安全柵信號線路無需共地，使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統的可靠性。隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號，以提供給使用同一信號源的兩個設備，并保證兩信號不互相干擾，同時提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。

e隔離安全柵優點

使用隔離式安全柵，大大增強了控制回路的抗干擾能力，提高自動控制系統可靠性和穩定性。

隔離式安全柵有保護功能電路，意外損壞的可能性較小，允許現場儀表帶電檢修，可減少影響生產的安全隱患。

隔離式安全柵有較強的信號處理能力。

當用戶同時應用DCS和ESD時，選用一進二出的安全柵，可以有效地將兩個系統隔離開來，避免系統之間互相影響。

解決電磁干擾的措施：電磁干擾是從高電平電路向低電平電路侵入，因此控制室機柜間內，防止電磁干擾的首要問題就是對所有儀表信號、電氣信號進行分類，包功率電平相近的儀表信號集中在一起，把電氣信號進行隔離出來防止電磁干擾。

因600號系統控制柜旁為電氣信號柜，電氣信號柜內并未將電氣信號接入隔離安全柵，所以將貼近600號控制系統柜的所有電氣信號，在電氣機柜間內，將所有輸入給DCS的電氣信號接上隔離安全柵，消除電磁干擾。

結語

經過規范接地、將電氣信號接入隔離安全柵的處理，使得自動控制系統恢復正常，達到平穩可靠的運行。

參考：

［1］董光天，王歡.《電磁干擾檢測與控制1000問》，2009年人民郵電出版社出版

［2］莫里森.《接地與屏蔽技術》，2006年機械工業出版社出版

［3］徐義亨.《工業控制工程中的抗干擾技術》.出版社：上?？茖W技術出版社