淺析熱控系統信號干擾問題的解決方案

吳增玉

摘 要：隨著科學技術的發展和電廠自動化水平的提高，熱工自動化水平越來越高，其準確性、快速性和穩定性要求也愈高。然而，控制系統的信號干擾致使一些信號發生畸變，而使參數顯示失真，控制設備出現擾動、誤動、拒動，自動投入品質不好，嚴重影響機組安全經濟運行。

關鍵詞：熱控系統；信號；抗干擾

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0117-01

引 言

隨著計算機及網絡等相關技術的不斷發展，電站熱控控制系統的硬件水平不斷提高，現在新建或改造機組普遍使用DCS系統或PLC系統作為熱控系統的主要實現方式，其穩定的性能使熱控系統的可靠性得到了很大的提高。但是還是有一些外部因素使控制系統出現運算錯誤，小至指示不準確，大到保護誤動作。而外部干擾的問題就是其中的一個主要因素，一方面我們要求設備廠家不斷提高設備的抗干擾能力，另一方面我們也要在工程設計、安裝和維護中高度重視，多方配合來共同解決問題，以求系統、有效地提高控制系統的抗干擾能力。

1 干擾的分類和基本原理

在操作電熱容量控制環境中因其特有的熱控系統原因，往往出現炒作復雜，管理難度大的特點，利用參數之間的轉換方式，在較高的電壓環境中自動的變化為低壓環境，電流根據電壓的變化從強電流轉換為弱電流，在將脈沖信號在信號源之間相互變換。通常情況下，在長距離的電流輸送過程中，利用傳輸系統在主機與附機之間相互傳送，主機根據收到的信號將信息進行即時的調頻，最終形成主機環境下的數據電容資源。但是在實際的操作中能夠看出，在電流的傳送中會出現信號的干擾作用，導致電流在傳輸的過程中出現衰減，對于檢測器械無法檢測出的數據和信號源，我們統一稱為干擾。

在充分的總結干擾的情況之前，必須了解干擾產生的內在機理。之前提到成距離的傳輸必然是干擾的主要原因。究其原因主要根據干擾的成因和干擾的方式以及干擾的類型三種方式。在干擾的原因上，主要是噪聲方面的分類，將不間斷的噪音干擾作為一類放電噪聲，在頻率不同的情況下，含有高低頻率噪聲，此外受到外界干擾情況會產生浪涌噪聲。

共振模式下的信號干擾主要體現在電位的極差方面，在電網串入后，在高電位和低電位之間產生電磁輻射，將信號傳輸的方向性進行調整，導致空間中輻射信號的串入，再加上高低電位之間形成的電位差，使得在電壓傳送中形成疊加信號的作用，直接對信號的傳輸產生共振的干擾。通常情況下，共振模式下的電信號輸送較大時，配電器中的供電方式也會發生改變，變電器的電壓在性能方面的變化，使得傳輸是的變電器也需要相應的改變，在測算中，共振的電壓普遍在120V及以上。

擾動干擾是在特定環境中，不同渠道形成的測量信號相互疊加形成的信號源，在信號線的兩端形成干擾模式下的信號，將原有的電磁耦合情況進行重組，形成不平等的洗好方式對傳輸的信號進行干擾。利用耦合的方式將感應信號進行疊加重組，形成的信號通常為交變信號，在測量的回路中形成變化的電壓，并根據變壓器的容值變化形成不同的交換數值，最終形成較為紊亂的電磁場。利用DCS交換系統和信號光纜的傳輸最終形成的交變磁場在閉環的環境中可以產生感應電壓，電壓的大小取決回路的距離和電磁的密度。

2 熱控干擾信號的來源

信號干擾問題一直是困擾實現熱工控制系統正常功能的頑疾。要徹底解決這個問題，必須要分析信號干擾產生的來源和傳播途徑，只有屏蔽干擾源，切斷傳播途徑；或把干擾強度降到最大可能低限度，增強設備的抗干擾性能，才能從根本上解決干擾問題。

外部干擾主要是系統外引線的干擾通過電源和信號線引入，通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業現場較為嚴重。射頻干擾指大功率的高頻發生裝置、電氣裝置開、斷時產生的火花及電焊機產生的弧光等。射頻干擾與現場設備布置及設備所產生的電磁場強弱，一般通過采用屏蔽電纜和設備局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。內部干擾指由電子設備自身產生的干擾。由系統內部元器件及電路間相互電磁輻射產生的內部干擾，這都屬于設備制造廠對系統內部進行電磁兼容設計的內容，但要選擇具有較多應用業績或經過考驗的系統。

3 工程上采取的方法和技術措施

干擾信號若對電子設備產生影響必須具備三個條件：①要有干擾源；②要有傳播途徑；③要有承受干擾的設備。根據干擾產生的條件，認真分析各類型機組出現的信號干擾、誤動、拒動問題的原因，與設計、監理、設備廠家專業人員探討研究，分析和借鑒國外設計原則，進一步完善設計，加強施工階段的過程控制，并確定了幾個解決方案。

4 實際操作

在對于熱工的管理模式控制證，信號被干擾的情況較為普遍，也一直都是困擾管理者的難題，如要解決信號干擾在信號傳輸中的作用，首先要對信號的傳播模式和傳播途徑進行了解，對于信號源以外的信息進行屏蔽，保證信號源在弱干擾的情況下進行傳播。同時要充分考慮傳播信號的方式，將外界的干擾方式和干擾強度有限制的進行調整，從根本上上解決信號干擾的情況發生。在內生環境中，加強信號的可識別度也是重要的方式之一，強化傳播信號機械的傳輸水平，利用物理手段增加信號機械的抗干擾水平，保證信號的干擾情況在整體可控的范圍之內。

在調試和試運階段，沒有因為電磁干擾問題而損壞DCS的控制和檢測模塊及引發停機、停爐、停附機現象，保證了儀表的準確、全部一次性投入。在機組整套試運期間，儀表顯示準確，保護、控制動作準確，沒有出現誤動拒動現象，控制系統穩定。最終結果--機組的試運指標：儀表投入率100%、保護投入率100%、自動投入率100%、系統穩定運行是對抗干擾解決方案作的最好詮釋。

5 結束語

對于系統或者設備接地，除了計算機系統有專門設計，一般熱控系統或設備接地都不做專門設計，為此，在施工前一定要統籌考慮主廠房內的熱控主系統的屏蔽接地問題，借鑒其他工程中取得的寶貴經驗和教訓，不斷總結和完善施工方案，逐步形成可推廣的共性方案，以指導新的工程施工，少走彎路，提高效率和系統的可靠性。

參考文獻

[1]《中華人民共和國電力行業標準》（DL/T774-2004）.

[2]《工業計算機監控系統抗干擾技術規范》（CECS81∶96）.

[3]《中華人民共和國電力行業標準》（DL/T5190.5-2004）.

收稿日期：2018-9-10