集散控制系統應用中的問題分析及應對方法

田宜+++劉少杰

摘 要：隨著時代的發展，集散控制系統得到了廣泛的應用，特別是在電廠、煤礦廠等國家重要的企業當中。當然，該控制系統在實際的應用過程當中也出現了不少的問題，這些問題的存在極大的影響了集散控制系統在企業中的作用，所以有必要對其應用過程中存在的問題進行探討分析，并且提出相應的解決措施。文章就目前集散控制系統中存在的主要問題進行探討分析，并提出解決措施。

關鍵詞：集散控制系統；問題分析；解決措施

1 概述

隨著現代科學技術的快速發展，集散控制系統（DCS）也得到了快速的發展。目前，集散控制系統在工業作業當中有著重要的地位，不僅是因為它可以通過提高生產自動化的水平增大企業的經濟效益，還因為它本身具有可靠性的特點，這對于企業的經濟發展與企業安全有著重要的意義。足以可見DCS的重要，所以本文具有很大的研究意義。

2 集散控制系統在應用中存在的主要問題

2.1 干擾問題

根據干擾的來源，可以將干擾分為：系統外引線干擾和系統的內部干擾。系統外引線干擾主要是通過電源或者信號線引入的，這種干擾在我國的工業作業當中屬于常見的一種。這種干擾又可以分為：空間的輻射干擾和對信號通道的干擾。空間的輻射干擾是通過電力網絡、無線電、雷達等引發的一類干擾，如果DCS處在這樣的情境下將會受到極大的干擾。對信號通道的干擾又可以分為：共模干擾和電源干擾以及接地系統混亂造成的干擾。在共模干擾狀態下，如果系統當中存在放大電路，那么這種干擾的效果就好被放大，對于系統的影響就好更大；信號傳到系統的同時，干擾也傳到了系統，從而導致系統測量的準確性下降，造成元器件的損壞。在電源干擾的狀態中，系統在電源的過壓、欠壓等情況下，安全運行將會受到很大的威脅。接地系統混亂造成的干擾會導致電位差的產生，引發環流，從而影響系統的正常工作。系統的內部干擾主要是指因為系統內部各元件或者各電力之間因為電磁輻射造成的相互干擾。

2.2 電纜接線問題

電纜的接線問題主要包括：機柜接線和就地設備、接線箱、盒接線。后者只需要校對好電纜線，然后按照圖紙進行接線就好，所以這里主要分析前者在應用中的問題。機柜接線中存在的問題主要包括：電纜的綁扎問題、剝電纜中的問題、線芯的綁扎問題以及接線問題。這些問題的存在都會導致電纜接線上的問題，對于系統的正常運轉都會造成一定程度上的影響。

2.3 DCS系統電源問題

在DCS系統的應用過程中，常常涉及多種的電源的應用，這都是為了確保有可靠的電源供系統使用；但在實際的應用過程中，因為系統本身十分的敏感所以產生了一些關于電源方面的問題。

（1）雙路單切電源風險。在供電配置上，系統采用的是雙路自動切換風險，其中一端是UPS電源，另一端是保安電源；正常情況下，電路閉合保安電源能夠正常的進行供電；這樣設計會存在很大的風險問題，具體表現為只有一個保安電源進行供電，一旦保安電源出現故障，才會切換到UPS電源，這樣的話就集中了風險，增大了風險發生的可能性。

（2）雙路雙切電源風險。在供電配置上，系統采用雙路自動切換電路供電，一端為保安電源，另一端則是UPS電源；正常狀態下，兩端電源可以同時供電；但是這樣設計同樣存在著問題。具體表現為，當前的切換接觸器無法滿足瞬間切換的要求，所以在進行瞬間切換的操作時，電源的質量無法得到保障，這樣系統就不能夠正常的運行。

3 集散控制系統問題應對措施

針對以上的干擾問題，有以下幾種應對的措施：

（1）采用優質電源。在實際的應用過程中，干擾問題在很大的程度上都是因為電源而產生的，所以企業有必要在使用系統時采用優質的電源。變壓器是電源中的重要組成部分，在現實的應用中企業要選擇隔離型的變壓器，并且采用雙絞線作為次級線圈的連接線。

（2）外部配線抗擾。在系統應用中，為了防止外部配線的干擾，應該設計交流輸入、輸出電纜及直流輸入、輸出電纜；對于集成電路及晶體管設備的信號線來說，應該采用屏蔽電纜，這樣可以有效的抵抗干擾。

（3）選擇合適的接地點。合適的接地點不僅可以確保系統的安全，還能對干擾起到很好的抑制作用。目前，主要的接地有三種方式，分別是：浮地、直接地和電容接地；因為DCS系統是高速低電平控制，在三種接地方式中選擇直接接地是最合適的。

針對以上的電纜接線問題，有如下的應對措施：

首先，在電纜的綁扎上，因為機柜涉及的電纜數量較多，所以在綁扎前要仔細的核查，可以依據DCS電纜清冊進行該項工作；隨后將電纜盡可能的扎成一排，在不能扎一排的情況下，可以進行分層扎，但要確保整齊。其次，在剝電纜時，要注意不能將屏蔽層給剝掉了，最好是采用專業的工具；并且要確保芯線不出現被劃傷的現象。再有，在將芯線進行綁扎并將它扎成束前，要進行拉直處理，不能出現有走斜線的現象。最后，在接線之前要對所有的材料進行標記，在接線時要嚴格的按照接線圖進行，不能夠太隨意，避免最后的電纜接線不能達到預期的效果，影響系統的正常運轉。另外，在正式完成接線工作之前，要進行校線的工作，檢查接地是否完好；當發現問題的時候，相關人員要及時的向上級報告，而不能夠自己直接改變電纜的接線。企業在解決問題時，最好也不要改動之前設計的圖紙，如果要改動要進行仔細的預測工作、模擬工作之后才可以，避免隨意更改設計圖紙后造成電纜接線上出現更大的問題，造成企業更大的損失。

針對以上的DCS系統電源問題，有以下幾種應對的措施：

（1）因為目前的市場中沒有能夠滿足瞬間切換的接觸器，所以在采用保安電源進行供電的時候，在設計時就要考慮到這個問題，通過加強對保安電源的監管、預防工作，及時的發現他出現的問題并進行解決處理，避免造成更大的損失。另外，企業為了滿足瞬間切換的需要，應該加大創新的力度，盡早的創造出適合的接觸器，從而徹底的解決這個問題。

（2）在用電負載的分配上，要盡可能的合理布局。在目前的DCS系統中都設置了冗余電源裝置，有的企業在系統中還設置了另外的電源裝置。無論是哪種裝置，都要盡可能的確保電源的質量和可靠性，避免在應用的過程中出現問題，影響工程的進度。企業通過合理的布局電負載可以有效的解決這個問題。

（3）采用在線式UPS電源。當前的市場中，有著多種多樣的UPS電源，這些電源有著不同的作用，但是對于DCS系統來說，企業應該采用在線式的UPS電源；因為在該電源出現故障時，可以通過它自身就有的蓄電池進行短暫的供電，給企業更多的時間去解決故障，減少對企業造成更多的損失。

4 結束語

對于DCS系統來說，因為其在應用的過程中十分的復雜，所以存在問題是在所難免的，所以企業的關鍵在于在系統出現問題之前及時的發現問題，在出現問題之后及時的解決；更好的是，通過加強監管、預防的力度，降低風險的發生率，減少因為問題的產生給企業帶來的損失。

參考文獻

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